stringtranslate.com

Ньюстон

Водомерка , обыкновенный пресноводный нейстон .

Нейстон , также называемый плейстоном , — это организмы , которые живут на поверхности водоема , такого как океан , устье реки , озеро , река или пруд . Нейстон может жить на поверхности воды или прикрепляться к ее нижней части. Они также могут существовать в поверхностном микрослое , который образуется между верхней и нижней сторонами. Нейстон был определен как «организмы, живущие на границе раздела воздух/вода в пресноводных, устьевых и морских средах обитания или относящиеся к биоте на поверхностном слое воды или непосредственно под ним». [1]

Слово нейстон происходит от греческого neustos , что означает «плавание» + -он (как в слове «планктон»). [2] Этот термин впервые появляется в биологической литературе в 1917 году. [3] Альтернативный термин «плейстон» происходит от греческого « plein» , что означает «плавать или плавать». Первое известное использование этого слова было в 1909 году, до первого известного использования нейстона. [4] В прошлом различные авторы пытались провести различие между нейстоном и плейстоном, но эти различия не получили широкого распространения. По состоянию на 2021 год эти два термина обычно используются как взаимозаменяемые, и нейстон используется чаще, чем плейстон.

Обзор


Символическая фигура морского плейстона португальского военного корабля
Морскому нейстону (организмам, обитающим на поверхности океана) можно противопоставить планктон (организмы, дрейфующие с водными течениями), нектон (организмы, способные плавать против водных течений) и бентос (организмы, обитающие на дне океана).

Нейстон поверхностного слоя — одна из малоизученных водных экологических групп. [5] Этот термин впервые был использован в 1917 году Науманом для описания видов, обитающих в поверхностном слое пресноводных местообитаний. [3] Позже, в 1971 году, Зайцев определил состав нейстона в морских водах. [6] Эти популяции будут включать микроскопические виды, а также различные таксоны растений и животных, такие как фитопланктон и зоопланктон , обитающие в этом регионе. [6] [7] В 2002 году Гладышев дополнительно охарактеризовал основные физические и химические динамики поверхностного слоя, влияющие на состав и взаимоотношения с различными нейстонными популяциями» [8] [7]

Структура нейстонного сообщества обусловлена ​​солнечным светом и множеством эндогенных (органическое вещество, дыхание, фотосинтез, процессы разложения) и экзогенных (атмосферные отложения, неорганические вещества, ветры, воздействие волн, осадки, УФ-излучение, океанические течения, температура поверхности) переменных. и процессы, влияющие на поступление питательных веществ и их переработку. [7] [9] [10] Кроме того, нейстон является источником пищи для зоопланктона , мигрирующего из более глубоких слоев на поверхность, [11] , а также для морских птиц , бродящих по океанам. [12] По этим причинам считается, что нейстонное сообщество играет решающую роль в структуре и функциях морских пищевых сетей . Тем не менее, исследования нейстонных сообществ на сегодняшний день сосредоточены преимущественно на географически ограниченных регионах океана  [13] [11] [14] [15] [10] или прибрежных районах. [16] [17] [18] Следовательно, сложность нейстона до сих пор плохо изучена, поскольку исследований структуры сообщества и таксономического состава организмов, населяющих эту экологическую нишу, остается мало, [10] и анализ в глобальном масштабе пока отсутствует. [5]

Типы

Нейстонская сеть

Классифицировать нейстон можно по-разному. Кенниш делит их по физическому положению на две группы: [1]

К этому можно добавить организмы, живущие в микрослое на границе воздуха и воды:

Маршалл и Бурхардт делят нейстон на три экологические категории: [7] [5]

Пресноводный нейстон

Пресноводный нейстон, организмы, живущие на поверхности озер или прудов или медленно движущихся частях рек и ручьев, включают жуков (см. Жук-вертушку ), простейших , бактерий и пауков (см. Паук-рыболов и паук-водолаз ). Коллемболы родов Podura и Sminthurides почти исключительно нейстонны, а виды Hypogastrura часто концентрируются на поверхности прудов. Водомерки, такие как Геррис, являются распространенными примерами насекомых, которые поддерживают свой вес за счет поверхностного натяжения воды .

Наводнения

Существуют различные наземные факторы окружающей среды, такие как паводки и засухи, и эти факторы окружающей среды влияют на такие виды, как нейстон, независимо от того, приводят ли эти эффекты к большему или меньшему разнообразию видов. Когда возникают паводковые импульсы (абиотический фактор), возникает связь между различными водными средами. Виды, обитающие в средах с нерегулярным характером наводнений, как правило, имеют больше вариаций или даже уменьшают количество видов и вариаций; аналогичная идея с тем, что происходит, когда происходят засухи. [19]

Красные огненные муравьи приспособились противостоять как наводнениям, так и засухе. Если муравьи чувствуют повышение уровня воды в своих гнездах, они объединяются и образуют плавающий шар или плот с рабочими снаружи и королевой внутри. [20] [21] [22] Выводок транспортируется на самую высокую поверхность. [23] Они также используются в качестве основной конструкции плота, за исключением яиц и более мелких личинок. Прежде чем погрузиться в воду, муравьи ныряют в воду и разрывают связь с сушей. В некоторых случаях рабочие могут намеренно убрать всех самцов с плота, в результате чего самцы утонут.

Срок службы плота может достигать 12 дней. Муравьи, попавшие в ловушку под водой, спасаются, поднимаясь на поверхность с помощью пузырьков, собранных из подводного субстрата. [23] Из-за большей уязвимости к хищникам красные завезенные огненные муравьи значительно более агрессивны при сплаве. Работники, как правило, вводят более высокие дозы яда, что снижает угрозу нападения других животных. Из-за этого, а также из-за наличия более высокой численности муравьев, плоты потенциально опасны для тех, кто с ними сталкивается. [24]

Морской нейстон

Морской нейстон — организмы, обитающие на поверхности океана, — одна из наименее изученных групп планктона. Нейстон занимает ограниченную экологическую нишу и подвергается воздействию широкого спектра эндогенных и экзогенных процессов, а также является источником пищи для зоопланктона и мигрирующих из глубоких слоев рыб и морских птиц. [5]

Нейстонные животные составляют подмножество сообщества зоопланктона, которое играет ключевую роль в функционировании морских экосистем. Зоопланктон частично ответственен за поток активной энергии между поверхностными и глубокими слоями океана. [25] [26] [27] Видовой состав зоопланктона , биомасса и вторичная продукция влияют на широкий спектр трофических уровней в морских сообществах, поскольку они представляют собой связующее звено между первичным производством и вторичными потребителями. [28] [29] [30] Веслоногие ракообразные составляют наиболее многочисленный таксон зоопланктона с точки зрения биомассы и разнообразия во всем мире. [31] [32] Следовательно, изменения в составе их сообществ могут влиять на биогеохимические циклы  [33] и могут указывать на влияние изменчивости климата на функционирование экосистемы. [34] [5]

Исторически исследования сообществ зоопланктона были сосредоточены в основном на таксономических исследованиях и исследованиях, связанных со структурой сообществ. [35] Однако в последнее время исследования свернули в сторону альтернативного подхода, основанного на признаках , [35] [29] [36] обеспечивающего перспективу, более ориентированную на группы видов с аналогичными функциональными признаками . Это позволяет классифицировать особей на типы, характеризующиеся наличием/отсутствием определенных аллелей гена , на размерные классы, экологические гильдии или функциональные группы (ФГ). [37] Функциональные черты — это фенотипы, влияющие на приспособленность организма, рост, выживание и репродуктивную способность. [38] [30] Они регулируются экспрессией генов внутри вида, а выражение признаков, в свою очередь, регулирует приспособленность вида в контрастных биотических и абиотических условиях . [39] Более того, конкретный функциональный признак может также развиваться в результате взаимодействия между другими признаками и условиями окружающей среды, [31] что приводит к тому, что данная группа признаков становится предпочтительной при определенных условиях. Признаки зоопланктона можно классифицировать в соответствии с экологическими функциями — питание, рост, размножение, выживание и другими характеристиками, такими как морфология , физиология , поведение или история жизни. [28] [40] [41] В частности, стратегии кормления и трофические группы важны для установления эффективности кормления и связанного с ним риска нападения хищников. [42] Кроме того, они облегчают понимание экосистемных услуг , связанных с зоопланктоном, таких как распределение рыболовства или биогеохимический цикл  [43] , а также позволяют позиционировать таксоны зоопланктона в пищевой сети. [29] [44] [5]

Коралловые жуки — род довольно редких бескрылых морских клопов, известных только на коралловых рифах Индо-Тихоокеанского региона. Во время отлива они перемещаются по водной поверхности вокруг коралловых атоллов и рифов, подобно более знакомым водомеркам, а во время прилива остаются погруженными в расщелины рифов.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ аб Кенниш, Майкл Дж., изд. (2016). «Энциклопедия эстуариев». Серия Энциклопедия наук о Земле . Дордрехт: Springer Нидерланды. дои : 10.1007/978-94-017-8801-4. ISBN 978-94-017-8800-7. ISSN  1388-4360. S2CID  129770661.
  2. ^ Словарь Мерриама-Вебстера: Neuston. По состоянию на 18 декабря 2021 г.
  3. ^ аб Науманн, Э. (1917) «Beiträge zur Kenntnis des Teichnannoplanktons. II. Über das Neuston des Süsswassers», Biologisches Zentralblatt , 37 : 98–106.
  4. ^ Словарь Мерриама-Вебстера: плейстон. По состоянию на 18 декабря 2021 г.
  5. ^ abcdef Альбукерке, Руи; Боде, Антонио; Гонсалес-Гордилло, Хуан Игнасио; Дуарте, Карлос М.; Кейрога, Энрике (2021). «Трофическая структура нейстона в тропических и субтропических океанических провинциях, оцененная с помощью стабильных изотопов». Границы морской науки . 7 . дои : 10.3389/fmars.2020.606088 . hdl : 10754/667566 . Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
  6. ^ аб Зайцев, Ю.П. (1971) "Морская нейстонология". Национальная служба морского рыболовства , NOAA и NSF , Вашингтон, округ Колумбия.
  7. ^ abcd Маршалл, Гарольд Г.; Бурхардт, Любомира (2005). «Нейстон: его определение с историческим обзором его концепции и структуры сообщества». Архив гидробиологии . 164 (4): 429–448. дои : 10.1127/0003-9136/2005/0164-0429.
  8. ^ Гладышев, Михаил (2002). Биофизика поверхностного микрослоя водных экосистем. Лондон: IWA. ISBN 978-1-900222-17-4. ОСЛК  49871862.
  9. ^ Барнс, DKA; Давенпорт, Дж.; Роулинсон, Калифорния (2005). «Временные изменения в разнообразии и структуре сообщества полуизолированного сообщества Нейстона». Биология и окружающая среда: Труды Ирландской королевской академии . 105 (2): 107–122. дои : 10.3318/bioe.2005.105.2.107. S2CID  84508946.
  10. ^ abc Резай, Хамид; Кабири, Кейван; Арби, Иман; Амини, Нафисе (2019). «Нейстонный зоопланктон в северо-восточной части Персидского залива». Региональные исследования в области морских наук . 26 : 100473. Бибкод : 2019RSMS...2600473R. doi :10.1016/j.rsma.2018.100473. S2CID  135269465.
  11. ^ ab Хемпель Г. и Вейкерт Х. (1972) «Нейстон субтропической и бореальной северо-восточной части Атлантического океана. Обзор». Морская биология , 13 (1): 70–88.
  12. ^ Ченг, Л., Спир, Л. и ЭЙНЛИ, Д.Г. (2010) «Важность морских насекомых (Heteroptera: Gerridae, Halobates spp.) как добычи морских птиц восточной тропической части Тихого океана». Морская орнитология , 38 »: 91–95.
  13. ^ Зайцев, Ю.П. (1971). Морская нейстонология. ред. К.А. Виноградов (Иеруласем: Израильская программа научных переводов).
  14. ^ Холдуэй, П.; Мэддок, Л. (1983). «Сравнительный обзор нейстона: закономерности географического и временного распространения». Морская биология . 76 (3): 263–270. дои : 10.1007/BF00393027. S2CID  84587026.
  15. ^ Эббертс, Б.Д., и Винг, Б.Л. (1997). «Разнообразие и численность нейстонного зоопланктона в субарктической фронтальной зоне северной части Тихого океана». Технический меморандум Министерства торговли США, NOAA NMFS-AFSC-70.
  16. ^ Бродер, Ричард Д. (1989). «Нейстонное питание молоди лососевых рыб в прибрежных водах северо-восточной части Тихого океана». Канадский журнал зоологии . 67 (8): 1995–2007. дои : 10.1139/z89-284.
  17. ^ Ле Февр, Дж.; Бурже, Э. (1991). «Нейстоническая ниша для личинок усоногих как возможная адаптация к расселению на большие расстояния». Серия «Прогресс в области морской экологии ». 75 : 185–194. Бибкод : 1991MEPS...75..185L. дои : 10.3354/meps075185.
  18. ^ Падмавати, Г. и Госвами, Южная Каролина (1996). «Распределение зоопланктона в нейстоне и толще воды вдоль западного побережья Индии от Гоа до Гуджарата». Индийский Дж. Мар. Виды , 25 : 85–90.
  19. ^ Консейсан, Э. де О. да, Игути, Дж., Кампос, Р. де, и Мартенс, К. (2018). Влияние паводковых импульсов на устойчивость и изменчивость плейстонных сообществ тропического пойменного озера. Гидробиология, 807(1), 175–188.
  20. ^ Млот, Нью-Джерси; Крейг, AT; Ху, Д.Л. (2011). «Огненные муравьи сами собираются в водонепроницаемые плоты, чтобы пережить наводнения». Труды Национальной академии наук . 108 (19): 7669–7673. Бибкод : 2011PNAS..108.7669M. дои : 10.1073/pnas.1016658108 . ПМК 3093451 . ПМИД  21518911. 
  21. ^ Моррилл, WL (1974). «Распространение красных завезенных огненных муравьев водой». Энтомолог Флориды . 57 (1): 39–42. дои : 10.2307/3493830. JSTOR  3493830.
  22. ^ Хёльдоблер и Уилсон 1990, стр. 171.
  23. ^ Аб Адамс, Би Джей; Хупер-Буи, LM; Стрекер, Р.М.; О'Брайен, DM (2011). «Формирование плота красным завезенным огненным муравьем Solenopsis invicta». Журнал науки о насекомых . 11 (171): 171. дои : 10.1673/031.011.17101. ПМЦ 3462402 . ПМИД  22950473. 
  24. ^ Хайт, КЛ (2006). «Защитная способность огненного муравья Solenopsis invicta повышается во время сплава колонии». Общество насекомых . 53 (1): 32–36. doi : 10.1007/s00040-005-0832-y. S2CID  24420242.
  25. ^ Тернер, Дж.Т. (2002). «Фекальные гранулы зоопланктона, морской снег и тонущее цветение фитопланктона». Водная микробная экология . 27 : 57–102. дои : 10.3354/ame027057 .
  26. ^ Йонасдоттир, Сигрун Хульд; Виссер, Андре В.; Ричардсон, Кэтрин; Хит, Майкл Р. (2015). «Сезонный липидный насос веслоногих ракообразных способствует секвестрации углерода в глубинах Северной Атлантики». Труды Национальной академии наук . 112 (39): 12122–12126. дои : 10.1073/pnas.1512110112 . ПМЦ 4593097 . ПМИД  26338976. 
  27. ^ Эрнандес-Леон, С.; Коппельманн, Р.; Фрайле-Нуэз, Э.; Боде, А.; Момпеан, К.; Иригоен, X.; Оливар, член парламента; Эчеваррия, Ф.; Фернандес Де Пуэльес, ML; Гонсалес-Гордилло, Дж.И.; Козар, А.; Акунья, JL; Агусти, С.; Дуарте, СМ (2020). «Большая биомасса глубоководного зоопланктона отражает первичную продукцию в мировом океане». Природные коммуникации . 11 (1): 6048. Бибкод : 2020NatCo..11.6048H. дои : 10.1038/s41467-020-19875-7. ПМЦ 7695708 . PMID  33247160. S2CID  227191974. 
  28. ^ аб Личман, Елена; Оман, Марк Д.; Кьёрбо, Томас (2013). «Подходы к сообществам зоопланктона, основанные на признаках». Журнал исследований планктона . 35 (3): 473–484. дои : 10.1093/plankt/fbt019 .
  29. ^ abc Бенедетти, Фабио; Гаспарини, Стефан; Аята, Сакина-Доротея (2016). «Идентификация функциональных групп копепод по функциональным признакам вида». Журнал исследований планктона . 38 (1): 159–166. дои : 10.1093/plankt/fbv096. ПМЦ 4722884 . ПМИД  26811565. 
  30. ^ аб Содре, старейшина де Оливейра; Бозелли, Рейнальдо Луис (2019). «Как планктонные микроракообразные реагируют на окружающую среду и влияют на экосистему: взгляд на функциональные особенности». Международные водные исследования . 11 (3): 207–223. дои : 10.1007/s40071-019-0233-x . S2CID  197594398.
  31. ^ Аб Кёрбо, Томас (2011). «Как питается зоопланктон: механизмы, особенности и компромиссы». Биологические обзоры . 86 (2): 311–339. дои : 10.1111/j.1469-185X.2010.00148.x. PMID  20682007. S2CID  25218654.
  32. ^ Нойманн-Лейтан, Сигрид; Мело, Педро AMC; Швамборн, Ральф; Диас, Ксиомара ФГ; Фигейредо, Лукас ГП; Сильва, Андреа П.; Кампело, Рената П.С.; Мело Жуниор, Мауро де; Мело, Нуно КВС; Коста, Алехандро ESF; Араужо, Моасир; Веледа, Дорис Р.А.; Моура, Родриго Л.; Томпсон, Фабиано (2018). «Зоопланктон из рифовой системы под влиянием шлейфа реки Амазонки». Границы микробиологии . 9 : 355. дои : 10.3389/fmicb.2018.00355 . ПМК 5838004 . ПМИД  29545783. 
  33. ^ Бьянки, Даниэле; Мислан, КАС (2016). «Глобальные закономерности суточного времени и скорости вертикальной миграции по акустическим данным». Лимнология и океанография . 61 (1): 353–364. Бибкод : 2016LimOc..61..353B. дои : 10.1002/lno.10219 . S2CID  3400176.
  34. ^ Хофф, Риан С.; Петерсон, Уильям Т. (2006). «Биоразнообразие веслоногих ракообразных как индикатор изменений океанических и климатических условий современной экосистемы северной Калифорнии». Лимнология и океанография . 51 (6): 2607–2620. Бибкод : 2006LimOc..51.2607H. дои : 10.4319/lo.2006.51.6.2607 . S2CID  16280978.
  35. ^ аб Померло, Коринн; Шастри, Акаш Р.; Бейснер, Беатрикс Э. (2015). «Оценка разнообразия функциональных признаков морских сообществ зоопланктона в северо-восточной субарктической части Тихого океана». Журнал исследований планктона . 37 (4): 712–726. дои : 10.1093/plankt/fbv045 .
  36. ^ Кампос, CC; Гарсия, ТМ; Нойманн-Лейтан, С.; Соарес, Миссури (2017). «Экологические индикаторы и функциональные группы копепод». Экологические показатели . 83 : 416–426. doi :10.1016/j.ecolind.2017.08.018.
  37. ^ Туомисто, Ханна (2010). «Разнообразие бета-разнообразий: исправление ошибочной концепции. Часть 1. Определение бета-разнообразия как функции альфа- и гамма-разнообразия». Экография . 33 : 2–22. дои : 10.1111/j.1600-0587.2009.05880.x.
  38. ^ Виолле, Сирилл; Навас, Мари-Лора; Мерзкий, Денис; Казакова Елена; Фортунель, Клэр; Хаммель, Ирен; Гарнье, Эрик (2007). «Пусть понятие черты будет функциональным!». Ойкос . 116 (5): 882–892. дои : 10.1111/j.2007.0030-1299.15559.x.
  39. ^ Бартон, Эндрю Д.; Першинг, Эндрю Дж.; Личман, Елена; Запись, Николас Р.; Эдвардс, Кайл Ф.; Финкель, Зоя В.; Кьёрбо, Томас; Уорд, Бен А. (2013). «Биогеография особенностей морского планктона». Экологические письма . 16 (4): 522–534. дои : 10.1111/ele.12063. ПМИД  23360597.
  40. ^ Хант, БПВ; Аллен, В.; Менкес, К.; Лоррен, А.; Грэм, Б.; Родье, М.; Пагано, М.; Карлотти, Ф. (2015). «Подход к пониманию динамики пелагической пищевой сети, связанный с использованием спектра размеров стабильных изотопов: тематическое исследование из юго-западной субтропической части Тихого океана». Глубоководные исследования, часть II: Актуальные исследования в океанографии . 113 : 208–224. Бибкод : 2015DSRII.113..208H. дои : 10.1016/j.dsr2.2014.10.023.
  41. ^ Брун, Филипп; Пейн, Марк Р.; Кьёрбо, Томас (2016). «Признаки биогеографии морских копепод - масштабный анализ» (PDF) . Экологические письма . 19 (12): 1403–1413. дои : 10.1111/ele.12688. PMID  27726281. S2CID  216070768.
  42. ^ Брун, Филипп; Пейн, Марк Р.; Кьёрбо, Томас (2017). «База данных признаков морских копепод» (PDF) . Данные науки о системе Земли . 9 (1): 99–113. Бибкод : 2017ESSD....9...99B. дои : 10.5194/essd-9-99-2017 . S2CID  55732646.
  43. ^ Проу, А. Е. Фридерика; Виссер, Андре В.; Андерсен, Кен Х.; Тиба, Санаэ; Кьёрбо, Томас (2019). «Биогеография стратегии питания зоопланктона». Лимнология и океанография . 64 (2): 661–678. Бибкод : 2019LimOc..64..661P. дои : 10.1002/lno.11067 . S2CID  91541174.
  44. ^ Бенедетти, Фабио; Фогт, Майке; Ригетти, Дамиано; Гийомон, Франсуа; Аята, Сакина-Доротея (2018). «Различаются ли функциональные группы планктонных веслоногих ракообразных по своим экологическим нишам?» (PDF) . Журнал биогеографии . 45 (3): 604–616. дои : 10.1111/jbi.13166. S2CID  90358144.

Внешние ссылки