Om du går till stranden och doppar en hink i havet kan du först tro att den innehåller livlöst vatten. Men undersök det vattnet under ett mikroskop och du kommer att se att din hink innehåller ett universum av mikroskopiskt liv, i form av vackert och fascinerande plankton.
Plankton är mestadels mikroskopiska alger och djur som finns i hela jordens hav, hav och sjöar, även om ett fåtal arter är synliga för människor. Till skillnad från fisk kan plankton inte simma mot strömmen. Istället driver de genom vattnet och flyter efter vågornas och tidvattnets vilja. Plankton är avgörande för marina ekosystem och för människor, men glider ofta under radarn av vårt intresse.
Som en planktonekolog som har arbetat för att höja sin profil globalt hoppas jag att jag kan övertyga dig om att dessa varelser förtjänar din uppmärksamhet.
Växtplankton, algplankton, är encelliga organismer. Många av dem har klorofyll, ett grönt pigment (som landväxter) som de använder för fotosyntes för att producera syret vi andas. Genom tiden har växtplankton producerat ungefär hälften av jordens syre, vilket gör vår atmosfär beboelig idag.
Liksom landväxter utgör växtplankton basen i den marina näringsväven. Medan kor betar gräs på land, äter djurplankton, små marina djur, växtplankton.
Zooplankton inkluderar ett av jordens mest förekommande djur, copepoden:ett mikroskopiskt kräftdjur som varierar i storlek från 0,5 till 15 mm. Stora copepoder äts av larvfiskar, som forskare också klassar som plankton eftersom de är för svaga och små för att simma mot havsströmmarna. Dessa larver växer till fiskar som äts upp av djur högre upp i näringsväven, som hajar, fåglar och människor.
Planktonisk krill, ett räkaliknande kräftdjur upp till 5 cm i storlek, utgör det mesta av kosten för det största ryggradsdjur som någonsin levt på jorden, blåvalen. Blåvalar äter genom att filtrera havsvatten genom sin kamliknande baleen, trycka ut vatten samtidigt som de håller planktonet i munnen.
Till skillnad från de flesta hajar, har basking sharks och valhajar inte tänder och äter copepoder, krill och annat plankton. Det är fantastiskt att tänka på att mikroskopiska djur är kosten för sådana enorma varelser.
En del djurplankton, som copepoder och krill, tillbringar hela sitt liv i vattenpelaren mellan ytan och botten av havet, snarare än på havsbotten. Annat djurplankton lever bara i vattenpelaren under larvstadiet, innan det mognar och sätter sig på havsbotten eller, liksom larvfiskar, utvecklar förmågan att simma mot strömmarna.
På våren är havet fullt av planktonkrabblarver som sveper med svansen för att simma när de jagar små copepoder och annan plankton. Krabblarver ser inte ut som vuxna krabbor:de har enorma ryggar på toppen och botten av huvudet och är långa och tunna snarare än runda med tång. När krabbalarverna växer genom sina livsstadier ser de mer och mer ut som sitt vuxna jag tills de slutligen faller till havsbotten.
Hummer, musslor, limpets och havstulpaner lever också som plankton i sina larvstadier.
Forskare uppskattar att det finns omkring 100 000 planktonarter i havet. Planktonsamhällen varierar över jordens hav och oceaner, särskilt med latitud. Varmare vatten har generellt lägre planktonbiomassa och förekomst och består av arter med mindre kroppsstorlekar.
Maneter, min favorittyp av djurplankton, är bland de största planktonerna. Trots sin stora storlek (upp till 120 meter lång i fallet med lejonmaneter) anses maneter fortfarande som plankton eftersom de inte kan simma mot strömmar och tidvatten. Istället pulserar de genom vattnet.
Det finns andra typer av plankton som är mycket mindre. Dessa är pico- och nanoplanktonet som är för små för att se med ett klassiskt mikroskop. Dessa små plankton absorberar näringsämnen från och hjälper till att sönderdela avfall som avföring, döda organismer och annat biologiskt material från andra delar av näringsväven. Denna mikrobiella loop upptäcktes inte förrän på 1980-talet.
Det finns så mycket om plankton som vi fortfarande inte vet, och det finns tusentals arter som ännu inte har upptäckts.
Plankton är extremt känsliga för förändringar i sin miljö, vilket innebär att de reagerar snabbt på förändringar i havstemperatur och surhet. När havstemperaturen stiger, flyttar samhällen av varmt vattenplankton bort från ekvatorn till nyligen tempererade miljöer, medan samhällen med kallvattenplankton pressas mot polen.
I nordöstra Atlanten, till exempel, har plankton förskjutits 1 000 miles norrut sedan 1960-talet. Men det är inte samma individer som rör sig – det här är hela planktonsamhället som förändras, över miljontals individuella livslängder.
Vissa planktongrupper använder kalciumkarbonat, eller krita, för att bilda sina skal. När haven försuras kämpar plankton som är beroende av kalciumkarbonat för att bilda sina skal, som skyddar dem från rovdjur och ger deras kroppar struktur.
Coccolithophores, en växtplanktongrupp täckt av kalciumkarbonat (externa plattor), utvecklade missbildningar i laboratorieexperiment som manipulerade havsvattnets pH. Vi är ännu inte säkra på i vilken utsträckning vilda populationer av kokolitoforer påverkas av pH-förändringar, men de är verkligen viktiga för både marina näringsnät och avlägsnandet av atmosfäriskt kol.
Plankton kan vara litet men växtplanktonblomningar, som är täta sammanslagningar av mikroskopiskt encelligt växtplankton, kan sträcka sig över hundratals kilometer över havets yta och är synliga från rymden med hjälp av satelliter.
Dessa enorma blommor sjunker till havsbotten när planktonet dör, transporterar kol till djuphavet och hjälper till att bekämpa klimatförändringarna.
Även om planktonblomningar som denna vanligtvis är naturliga fenomen, kan de också uppstå på grund av överskott av näringsämnen från jordbruk eller avlopp. Om blomningarna är för stora eller för koncentrerade på grund av överskott av näringsämnen, kan de orsaka hypoxiska (ingen syre) döda zoner på havsbotten. Dessa dödar allt som bor där, inklusive djur som inte kan fly från denna dödzon snabbt.
Det finns få grupper som är så biologiskt mångfaldiga och viktiga för hur våra hav, ja hela vår planet, fungerar. Nästa gång du är på en båt eller på stranden och tittar ut över havet, kom ihåg att varje droppe vatten är full av mikroskopiskt liv som gör vår planet till vad den är.
Tillhandahålls av The Conversation
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.