Iskrzyłudy, rurkopławy, żywłogi, bruzdnice, okrzemki i mnóstwo innych maleńkich mieszkańców oceanów – oto filigranowi tytani dźwigający na swoich wiciach, czułkach, rzęskach i odnóżach wegetację planety.
Plankton wkracza w obszar zainteresowań większości z nas tylko wtedy, gdy masowy zakwit sinic powoduje zamknięcie bałtyckich kąpielisk albo gdy zielona zupa zamiast wody w jeziorze sprawia, że zaczynamy się zastanawiać, czy aby na pewno chcemy się kąpać w tym właśnie akwenie. Żeglarzom plankton kojarzy się także z zielonymi rozbłyskami, jakimi cieszy oczy wzburzona na chwilę woda. Ja również podziwiałem je kiedyś na pogrążonym w mrokach nocy Atlantyku.
Niektórym dodatkowo kojarzy się politycznie, jak niemal wszystko ostatnio: od kolorowych zjawisk atmosferycznych po jabłka i Budapeszt. W najlepszym razie budzi naszą obojętność (o ile obojętność można „budzić”, ale to już pytanie do filozofów), a częściej niechęć. Nie zdajemy sobie przy tym zupełnie sprawy z tego, że bez planktonu nie moglibyśmy żyć.
Rycerskie hełmy i gwiazdy śmierci
Plankton to życie w trylionach kawałków. W większości tworzą go bardzo małe organizmy (a nawet byty, które na miano organizmów nie bardzo zasługują, jak wirusy). Nie trzeba jednak być mikroskopijnym, żeby do planktonu należeć. Znajdziemy tu bowiem również tzw. megaplankton, czyli meduzy o wielocentymetrowej średnicy, sprzągle (salpy i iskrzyłudy), a także głowonogi, obunogi i rurkopławy, takie jak żeglarz portugalski – zwany też bąbelnicą bąbelcową albo żywłogą. Te wszystkie fascynujące stworzenia łączy z ich braćmi mniejszymi jedno: mają bardzo ograniczony wpływ na kierunek swojego ruchu i generalnie skazane są na bierny dryf w prądach wody – właśnie ta cecha decyduje, czy należy się do planktonu, czy nie. Nie znaczy to oczywiście, że organizmy planktonowe w ogóle nie potrafią się przemieszczać. Niektóre regulują swoją wyporność, inne mają rzęski lub wici, a jeszcze inne ciała w kształcie dzwonu, który potrafią obkurczać, co pozwala im się odpychać od toni. Typowe dla planktonu są dobowe, pionowe migracje w kolumnie wody, zależne od oświetlenia. Dzięki temu organizmy fotosyntetyzujące (które ruszają się słabiej) mogą lepiej wykorzystywać światło dzienne i dostępność substancji odżywczych przy powierzchni, a organizmy, które się na nich pasą i z reguły pływają lepiej, mogą objadać się w nocy przy powierzchni, w ciągu dnia zaś chować się w głębinach.
Warto chyba teraz wyjaśnić co bardziej egzotyczne z wymienionych wyżej nazw. Sprzągle, choć to nie rzuca się w oczy, to nasi dalecy krewni. (Oczywiście w przyrodzie wszyscy są naszymi krewnymi, ale do nich jest nam bliżej niż, na przykład, do znanych ze swojej inteligencji głowonogów). Należą do osłonic i – podobnie jak ja czy ty, przynajmniej na jakimś etapie swojego rozwoju – mają strunę grzbietową. Ich ciało wygląda jak przezroczysty, galaretowaty flaczek w kształcie dzwonka, do którego mają wpływać różne pyszne cząsteczki pokarmu. Sprzągle często tworzą kolonie. Salpy w pokoleniu bezpłciowym pływają wprawdzie pojedynczo, ale w płciowym łączą się, jedna za drugą, w szczęśliwe orgiastyczne ciągi. Z kolei iskrzyłudy zawsze żyją razem, tworząc często świecące, galaretowate sznury o średnicy kilku centymetrów – osiągają one długość nawet kilkunastu metrów. W morskiej wodzie wyglądają jak dziwne węże, przez amerykańskich oceanografów określane pieszczotliwie whale snot, czyli gluty wielorybów. Rurkopławy to pływające swobodnie parzydełkowce (czyli bardzo dalecy, ale jednak kuzyni naszej chełbi modrej), a żywłoga, czyli żeglarz portugalski, to ich jedyny w swoim rodzaju przedstawiciel ze wspaniałym bąblem pławnym ukształtowanym u szczytu w żagielek z wielometrowymi sznurami parzydełek kilkudziesięciu osobników tworzących razem kolonię. Ich parzydełka są tak silne, że mogą być niebezpieczne dla ludzi, choć oczywiście chętniej porażają nimi okoliczne ryby i bezkręgowce, które następnie wspólnie zjadają.
Do planktonu należy tyle różnych grup systematycznych, że nie ma sensu ich wymieniać. Właściwie poza ptakami, ssakami i żółwiami morskimi wszystko, co żyje w oceanie, spędza albo całość, albo przynajmniej pierwszą fazę życia jako plankton – z rybami i osiadłymi bezkręgowcami włącznie. Dlatego z praktycznych względów prościej jest mówić o dwóch wielkich kategoriach. Jedna to fitoplankton albo plankton roślinny, obejmujący głównie organizmy autotroficzne, czyli przeprowadzające fotosyntezę. Nie należą tu tylko rośliny, bo są również sinice i protisty roślinne. Grupa protistów obejmuje wszystkie organizmy, które mają jądra komórkowe, a których nie udało się włączyć do królestwa roślin, zwierząt albo grzybów (protisty zwierzęce to tzw. pierwotniaki). Przedstawicieli tej kategorii określamy w ekologii jako producentów, bo wytwarzają materię organiczną z rozpuszczonych w wodzie mineralnych substancji odżywczych, a energię czerpią ze światła słonecznego.
Druga grupa to zooplankton, czyli plankton zwierzęcy. Żeby się wyżywić, organizmy te muszą kogoś zjeść. Oczywiście, jak zwykle, takie rozróżnienia w większej mierze odzwierciedlają raczej ludzki sposób myślenia niż to, co rzeczywiście dzieje się w przyrodzie. Nasze umysły czują się bezpiecznie, kiedy mamy jasno określone definicje i wyraźne kategorie, ale przyroda ma to gdzieś. Dlatego istnieją też, na przykład, miksotrofy, czyli organizmy, które czasem sobie trochę pofotosyntetyzują, a czasem kogoś przekąszą – zależnie od sytuacji.
Takimi buntownikami są chociażby „drapieżne” glony należące do typu bruzdnic. Bruzdnice to ogromna grupa protistów roślinnych – zaliczana jest do nich choćby tajemnicza rodzina Warnowiaceae. Trudno się je bada, bo w próbkach występują rzadko, a w hodowlach umierają i błyskawicznie się rozkładają, gdyż ich jednokomórkowe ciałka nie mają żadnych pancerzyków. Wiemy jednak, że zjadają inne bruzdnice oraz jaja planktonowych skorupiaków, a wyszukują je za pomocą… oka podobnego do naszego! Choć plamki oczne występują u różnych pierwotniaków, to zwykle są one w stanie tylko zauważyć, czy światło jest, czy go nie ma. U Warnowiaceae występują jednak struktury analogiczne do tych, które mamy my, w naszych wielokomórkowych oczach, zbudowane z organelli komórkowych – ich „rogówkę” i „soczewkę” tworzą mitochondria, a światłoczuła „siatkówka” składa się z plastydów. Ten tzw. ocelloid rejestruje światło spolaryzowane – takie, które przeszło przez pancerzyki innych bruzdnic, czyli potencjalnego obiadu. Jest to najbardziej złożona struktura światłoczuła pośród wszystkich jednokomórkowców. U jednego z rodzajów, Erythropsidinium, dodatkowo występuje ruchomy tłok, który służy do macania otoczenia i do przemieszczania się z zawrotną jak na organizm tej wielkości prędkością 1 mm/s.
Inne bruzdnice wprawdzie nie mają podobnie wyrafinowanych struktur, ale też zadziwiają różnorodnością swoich form. Jak dotąd opisano prawie 1500 gatunków, występują one we wszystkich wodnych środowiskach, ze śniegiem i z lodem włącznie. Większość z nich ma dwuczęściowy, celulozowy pancerzyk zwany teką i porusza się za pomocą wici, a kształty tych pancerzyków bywają fantastyczne, wyglądają bowiem jak miniaturowe zbroje, pojazdy kosmiczne rodem ze starych filmów science fiction albo wymyślne hełmy mitycznych wojowników. Przedstawiciele około 30 rodzajów potrafią również wytwarzać hipnotyzujące, zielonkawoniebieskie światło. Dzięki nim całe połacie oceanu lśnią czasem nieziemską poświatą.
Pancerzyki mają też jeszcze liczniejsze od bruzdnic okrzemki, tylko ich zbroje zbudowane są z krzemionki i przybierają bardziej regularne kształty. A kształtów tych jest mnóstwo – od czółenek przez trumienki po bębny, trójkątne pierożki i eleganckie kulki. To po tym się je zresztą rozróżnia. Okrzemek jest tak dużo, że w niektórych miejscach pokłady ich obumarłych szkielecików (czyli ziemi okrzemkowej) mogą mieć nawet 800 m głębokości i wydobywa się je komercyjnie. Służą jako izolacja termiczna, absorbent, filtr oraz insektycyd, jednak technologiczna historia ludzkości najwięcej chyba zawdzięcza ich niesamowitej zdolności wchłaniania płynów. Potrafią dzięki temu ustabilizować nitroglicerynę, tworząc dynamit, czyli to dzięki nim mamy Nagrodę Nobla, który pierwszy to zauważył. Nie jestem pewien, czy którykolwiek z noblistów uhonorował je odpowiednio, ale ktoś powinien. Za to kształtami ich pancerzyków zachwyciło się wielu artystów, z Ernstem Haecklem na czele. On zresztą zachwycał się wieloma miniaturowymi żyjątkami, dlatego inne jego grafiki przedstawiają także otwornice. Te z kolei są protistami zwierzęcymi, amebami o koronkowych pancerzykach zbudowanych z chityny. W pancerzykach jest mnóstwo miniaturowych otworków, przez które w poszukiwaniu pokarmu wysnuwają się długie nici ich nibynóżek, zwanych ektoplazmą. Niektóre są doskonale kuliste, przez co wyglądają jak miniaturowe Gwiazdy Śmierci. Większość otwornic zamieszkuje dna oceanów, ale i wśród nich jest sporo gatunków planktonicznych.
Potwory i anioły
Fitoplankton stanowi pożywienie zooplanktonu, czyli protistów zwierzęcych i zwierząt z prawdziwego zdarzenia buszujących w glonowej zupie. Część z nich poprzestaje głównie na roślinach, lecz inni zjadają swoich planktonowych, zwierzęcych sąsiadów. I ci raczej nie prezentują zachwycającej harmonii filigranowych skorupek zdobnych w arabeski. Planktonowi drapieżcy może nie są ogromni, ale w rzeczywistości wielu z nich wygląda jak postacie prosto z horroru. Czasem nawet bywa odwrotnie i to horrory się nimi inspirują. W oceanach niemal całego świata, z wyjątkiem rejonów polarnych, żyją półprzezroczyste parazytoidy (czyli organizmy, które nie wiążą się z żywicielem na stałe, tylko wykorzystują go i rzucają albo uśmiercają) z rodzaju Phronima. To kilkucentymetrowe skorupiaki z rzędu obunogów, których wygląd i tryb życia zainspirowały twórców słynnego Obcego. Ci mali rozbójnicy wyszukują wspomniane wcześniej salpy, po czym wchodzą do ich dzwonkowatego ciała i ostrymi pazurami wyskrobują prawie wszystkie komórki gospodarza, zostawiając jednak tyle, by ten nie zginął. Po czym żyją sobie w jego wiecznie konającym dzwonie i wykorzystują go jako miniaturową łódź podwodną, pułapkę na pokarm i kołyskę dla swoich jaj.
Wśród innych planktonowych drapieżców warto też wymienić żarłoczne szczecioszczękie, zwane strzałkami morskimi, o wydłużonych ciałach i gębach zbrojnych w liczne, często jadowite, hakowate pazury. Jednak najbardziej krwiożerczym ze wszystkich jest Themisto, kolejny uzbrojony w długie, kolczaste odnóża. Nic dziwnego, że nazwano go na cześć morderczej królowej Temiste z greckiej mitologii: jeśli wziąć pod uwagę wszystkie gatunki z tego rodzaju, Themisto zjada najwięcej zwierzęcej biomasy na naszej planecie. Dlatego choć mierzy niecałe 2 cm, można go uznać za największego drapieżnika na świecie. Na drugim miejscu jesteśmy my.
Zooplankton nie tylko zjada fitoplankton i przedstawicieli własnego gatunku, ale także jest zjadany przez większych mieszkańców mórz – od ryb przez ptaki po wieloryby. A jest to bardzo obfite źródło pokarmu, którego biomasa znacznie przekracza łączną biomasę wszystkich kręgowców razem z nami. Oczywiście plankton nie bardzo lubi być zjadany i często tworzy różnorodne strategie, żeby temu przeciwdziałać.
Jedna z moich ulubionych została wykryta w Antarktyce przez Jamesa McClintocka i zaczyna się od małych planktonowych ślimaczków określanych jako Pteropoda, czyli skrzydłostope. To urocze malutkie kulki zawzięcie wywijające w wodnej toni przezroczystymi skrzydełkami. Niektórym z nich nadaje się zwyczajowo nazwy „morskich motyli”, a nieco większym – „morskich aniołków” (sea angels). Co ciekawe, „aniołki” polują na „motylki” i jak się ostatnio okazało, żywią się nimi w trakcie wielogodzinnych kopulacji. Już sama wizja kochających się aniołów, przekąszających motyle, wydaje mi się cudowna. Ale to nie wszystko. Aniołki z rodzaju Clione są nie tylko piękne, lecz także trujące dla ryb. To dlatego mogą sobie pozwolić zarówno na jaskrawoczerwone zabarwienie wewnętrznych organów, widocznych przez przezroczyste powłoki ciała, jak i na powolne, majestatyczne pływanie. Naukowcy zauważyli, że gdy ryba połknie takiego aniołka, natychmiast go wypluwa.
I wyobraźcie sobie jeszcze, że obunogi z rodzaju Hyperia oraz ich kuzyni Hyperiella porywają przepływające w pobliżu aniołki Clione, po czym pętają je jedną ze swoich licznych par odnóży i tygodniami noszą na plecach. Wszystkie te zwierzęta mają po około 2 cm długości i dla obunoga taki anioł to poważny ciężar, spowalniający jego ruchy o około 40%. Jednak opłaca im się to, bo kolejne eksperymenty wykazały, że nawet jeśli ryba połknie takiego obunoga z plecakiem, natychmiast go wypluwa, wyczuwając anielskie toksyny. Czyli jednak anioł stróż istnieje, ale żeby się do czegokolwiek przydał, trzeba go schwytać i uwięzić.
Małe jest ważne
Zatrzęsienie planktonu w oceanach jest tak ogromne, że gdy w 1914 r. zaczęto posługiwać się sonarem do pomiarów głębokości, operatorzy nowych systemów nie potrafili zrozumieć, dlaczego dno oceaniczne codziennie rusza się w górę i w dół. Jak się później okazało, najdrobniejsze organizmy stanowią masę tak gęstą, że impulsy nie docierają do prawdziwego dna. Coroczne zakwity planktonu są podstawą funkcjonowania morskiego ekosystemu, bo to od nich zaczyna się piramida troficzna prowadząca przez wszystkie poziomy aż do szczytu, na którym dostojnie poruszają się wieloryby.
W najbardziej produktywnych wodach świata, czyli w morzach otaczających południowy kontynent, kluczowym gatunkiem jest kryl antarktyczny, którego biomasę ocenia się na około 400 mln ton i który bez wątpienia można uznać za najważniejszy gatunek tamtejszego ekosystemu. Technicznie rzecz biorąc, kryl należy do nektonu, czyli organizmów samodzielnie pływających, nie zaś do planktonu – ale planktonem się żywi, a wszystkie większe zwierzęta zależą od niego: jeśli żyjesz w Antarktyce, to albo sam zjadasz kryl, albo zjadasz kogoś, kto kryl zjada.
Dla porównania: biomasę ludzi na całym świecie ocenia się na około 100 mln, zwierząt hodowlanych – na 700 mln ton. Według naukowców plankton roślinny odpowiada za produkcję od 50 do 80% tlenu na naszej planecie, czyli albo co drugi, albo nawet dwa z twoich trzech oddechów pochodzą z oceanu. Udział samych tylko okrzemek ocenia się na 20–50% światowej produkcji tlenu. Oznacza to również, że plankton wiąże ogromne ilości dwutlenku węgla, który wciąż do atmosfery bezmyślnie pompujemy. Część z tego węgla krąży w przyrodzie, ale około 30% wraz z opadającymi na dno martwymi ciałami organizmów planktonowych jest na długo z atmosfery usuwana. Jako największe zbiorniki węgla na świecie oceany hamują w ten sposób rozwijającą się właśnie katastrofę klimatyczną, a zdrowe morskie ekosystemy wspomagają je przy tym na wszystkich poziomach. Jednym z najciekawszych odkryć naukowych ostatnich lat są tzw. kaskady troficzne, w których efekty działań na najwyższych piętrach piramidy wpływają na wszystkie poziomy niższe. W przypadku oceanów kaskady te zaczynają się od wielorybów – konkretnie od ich odchodów, które dosłownie spływają na wszystkich mieszkańców oceanu pod nimi.
Wraz z niemal całkowitym wytrzebieniem tych ogromnych ssaków przez wielorybników w XX w. można się było spodziewać, że liczebność planktonu powinna wzrosnąć, bo przecież wieloryby plankton zjadają. Tak się jednak nie stało. Dopiero na początku naszego stulecia naukowcy wpadli na trop wyjaśnienia tej zagadki i od 2010 r. powstaje coraz więcej artykułów opisujących tzw. wielorybią pompę. Okazuje się, że wieloryby żerują nie tylko przy powierzchni, ale także w głębinach, gdzie wysokie ciśnienie nie pozwala im się załatwić. Dlatego robią to na powierzchni, wyrzucając z siebie kilkudziesięciometrowe pióropusze różowych lub białych kup, które znany angielski dziennikarz naukowy, George Monbiot, nazywa poonami. W ten sposób dostarczają na powierzchnię cenne substancje odżywcze, czyli nawożą fitoplankton, dzięki czemu może się on rozwijać. Fitoplankton zjadany jest następnie przez zooplankton, który opada niżej i tam jest pożerany przez wieloryby, które przerabiają go na poonami i jako nawóz wynoszą znów na górę. Wieloryby są więc oceanicznymi ogrodnikami, a ich defekacja – wpływając na przyrost masy planktonu – przyczynia się również do ochrony Ziemi przed zmianami klimatu, ponieważ plankton wiąże węgiel, usuwając go na jakiś czas z obiegu.
Taki węgiel – niezwiązany, za to rozpuszczony w wodzie – powoduje wzrost kwasowości wody morskiej. Kwaśniejsze wody wymywają wapń z pancerzyków morskich organizmów, zaburzają procesy ich rozmnażania i prowadzą do innych fatalnych skutków, których wagę dopiero zaczynamy rozumieć. To coraz bardziej niepokojący proces, który określany jest przez naukowców jako „ten drugi problem z CO2”. „Ten drugi”, bo pierwszym jest, oczywiście, globalne ocieplenie. Wszyscy wiemy, że w wyniku wzrostu zawartości dwutlenku węgla w atmosferze świat nam się ociepla – coraz wyższa temperatura w oceanach zabija rafy koralowe, zaburza rozwój ryb i licznych bezkręgowców i generalnie, całkiem dosłownie, gotuje coraz poważniejsze problemy.
A dwutlenek węgla to nie jest jedyny problem planktonu. Przez nadmierne połowy zamieniamy coraz większe obszary morskie w pozbawione życia pustynie. Wszyscy też znamy dramatyczne zdjęcia żółwi zaplątanych w wyrzucone opakowania czy wielorybów lub albatrosów uwikłanych w porzuconych sieciach albo umierających z żołądkami pełnymi plastikowych torebek. Z planktonem jest podobnie: mniej spektakularne, ale wszechobecne kawałeczki mikroplastiku zostały wykryte w ciałach wszystkich organizmów morskich, włącznie z mieszkańcami Antarktyki, Arktyki czy dna najgłębszych rowów oceanicznych. Żywią się ich cząsteczkami zarówno maleńcy przedstawiciele zooplanktonu, jak i ryby, gady, ptaki czy ssaki. A w związku z tym żywimy się nimi także my. Nie znamy jeszcze wszystkich szkodliwych skutków tej plastikowej diety, ale na pewno nie jest ona zdrowa dla nikogo.
Oceany, bez których życie na Ziemi nie mogłoby istnieć, same powoli zaczynają umierać. Chroniąc je – od stref przybrzeżnych po otwarte morza – możemy przy okazji uratować i siebie. Tylko musimy się postarać, i to szybko.
Czytaj również:
