Zooplancton gelatinoso - Gelatinous zooplankton

Las medusas son fáciles de capturar y digerir y pueden ser más importantes como fuentes de alimento de lo que se pensaba anteriormente.

El zooplancton gelatinoso son animales frágiles que viven en la columna de agua del océano. Sus delicados cuerpos no tienen partes duras y se dañan o destruyen fácilmente. El zooplancton gelatinoso suele ser transparente. Todas las medusas son zooplancton gelatinoso, pero no todo zooplancton gelatinoso son medusas. Los organismos más comunes incluyen ctenóforos , medusas , salpas y Chaetognatha en aguas costeras. Sin embargo, casi todos los filos marinos, incluidos Annelida , Mollusca y Arthropoda , contienen especies gelatinosas, pero muchas de esas especies extrañas viven en el océano abierto y en las profundidades del mar y están menos disponibles para el observador ocasional del océano. Muchos plankters gelatinosos utilizan estructuras mucosas para filtrar el alimento. El zooplancton gelatinoso también se ha llamado "Gelata".

Como presa

Las medusas nadan lentamente y la mayoría de las especies forman parte del plancton. Tradicionalmente se ha considerado a las medusas como callejones tróficos sin salida, actores menores en la red trófica marina, organismos gelatinosos con un plan corporal basado en gran parte en el agua que ofrece poco valor nutricional o interés para otros organismos además de algunos depredadores especializados como el pez luna y la tortuga laúd . Esa opinión ha sido cuestionada recientemente. Las medusas, y el zooplancton más gelatinoso en general, que incluye salpas y ctenóforos , son muy diversas, frágiles, sin partes duras, difíciles de ver y monitorear, sujetas a cambios rápidos de población y, a menudo, viven inconvenientemente lejos de la costa o en las profundidades del océano. Es difícil para los científicos detectar y analizar las medusas en las entrañas de los depredadores, ya que se convierten en papilla cuando se comen y se digieren rápidamente. Pero las medusas florecen en grandes cantidades, y se ha demostrado que forman los principales componentes de la dieta del atún , el pez espada y el pez espada , así como de diversas aves e invertebrados como pulpos , pepinos de mar , cangrejos y anfípodos . "A pesar de su baja densidad energética, la contribución de las medusas a los presupuestos energéticos de los depredadores puede ser mucho mayor de lo que se suponía debido a la rápida digestión, los bajos costos de captura, la disponibilidad y la alimentación selectiva de los componentes más ricos en energía. La alimentación de las medusas puede generar depredadores marinos susceptibles a la ingestión de plásticos ".

Como depredadores

Según un estudio de 2017, las narcomedusas consumen la mayor diversidad de presas mesopelágicas, seguidas de sifonóforos , ctenóforos y cefalópodos de fisonect . La importancia de la llamada "red de gelatina" apenas comienza a comprenderse, pero parece que las medusas, ctenóforos y sifonóforos pueden ser depredadores clave en las redes tróficas pelágicas profundas con impactos ecológicos similares a los peces depredadores y calamares. Tradicionalmente, se pensaba que los depredadores gelatinosos eran proveedores ineficaces de vías tróficas marinas, pero parecen tener funciones sustanciales e integrales en las redes alimentarias pelágicas profundas.

Los sifonóforos pelágicos , un grupo diverso de cnidarios, se encuentran en la mayoría de las profundidades del océano, desde la superficie, como el hombre de guerra portugués , hasta las profundidades del mar. Desempeñan un papel importante en los ecosistemas oceánicos y se encuentran entre los depredadores gelatinosos más abundantes.

Sifonóforos pelágicos

Marrus orthocanna , un sifonóforo colonial pelágico

Bathyphysa conifera , a veces llamado el monstruo espagueti volador

El zooplancton gelatinoso como este narcomedusan puede ser un depredador clave en las redes tróficas pelágicas profundas
Narcomedusa ingiriendo una cadena de salpas

Casco de medusas alimentándose de un calamar brazalete
Trachymedusa con un gran mysid rojo en su intestino.

Bomba de gelatina

Resumen global de biomasa gelatinosa

Biomasa de zooplancton gelatinoso global integrado en profundidad del océano superior (200 m) en celdas de cuadrícula de 5 ° mostradas sobre las provincias de Longhurst modeladas.

Los procesos biológicos oceánicos, principalmente la producción de carbono en la zona eufótica , el hundimiento y la remineralización , gobiernan la bomba de tejido blando del carbono biológico global. Las partículas cargadas de carbono que se hunden y son transportadas lateralmente alimentan los ecosistemas bentónicos en los márgenes continentales y en las profundidades marinas. El zooplancton marino juega un papel importante como ingenieros de ecosistemas en los ecosistemas costeros y de mar abierto porque sirven como vínculos entre la producción primaria, los niveles tróficos más altos y las comunidades de aguas profundas. En particular, el zooplancton gelatinoso (Cnidaria, Ctenophora y Chordata, a saber, Thaliacea) son miembros universales de las comunidades de plancton que pastan en fitoplancton y se alimentan de otros zooplancton e ictioplancton. También pueden reproducirse rápidamente en una escala de tiempo de días y, en condiciones ambientales favorables, algunas especies forman flores densas que se extienden por muchos kilómetros cuadrados. Estas floraciones tienen impactos ecológicos y socioeconómicos negativos al reducir las especies de peces capturadas comercialmente, limitando la transferencia de carbono a otros niveles tróficos, mejorando la remineralización microbiana y, por lo tanto, reduciendo las concentraciones de oxígeno cerca de los niveles anóxicos.

Bomba biológica de zooplancton gelatinoso

Cómo encaja el carbón gelatinoso en la bomba biológica . Una representación esquemática de la bomba biológica y los procesos biogeoquímicos que eliminan elementos de la superficie del océano al hundir partículas biogénicas, incluido el carbón gelatinoso.

Carbón de gelatina

La biomasa global de zooplancton gelatinoso (a veces denominado gelatina-C ) dentro de los 200 m superiores del océano asciende a 0,038 Pg C.Los cálculos para el mesozooplancton (200 μm a 2 cm) sugieren alrededor de 0,20 Pg C. la mayoría del zooplancton gelatinoso, desde semanas hasta 2 a 12 meses, sugiere tasas de producción de biomasa por encima de 0.038 Pg C año ^-1 , dependiendo de las tasas de mortalidad asumidas, que en muchos casos son específicas de la especie. Esto es mucho menor que la producción primaria global (50 Pg C año ^-1 ), lo que se traduce en estimaciones de exportación cercanas a 6 Pg C año ^-1 por debajo de 100 m, dependiendo del método utilizado. A nivel mundial, los patrones de abundancia y distribución del zooplancton gelatinoso siguen en gran medida los de temperatura y oxígeno disuelto, así como la producción primaria como fuente de carbono. Sin embargo, el zooplancton gelatinoso hace frente a un amplio espectro de condiciones ambientales, lo que indica la capacidad de adaptarse y ocupar la mayoría de los nichos ecológicos disponibles en una masa de agua. En cuanto a las regiones de Longhurst ( provincias biogeográficas que dividen el medio ambiente pelágico, las mayores densidades de zooplancton gelatinoso se producen en las aguas costeras de la corriente de Humboldt , la plataforma del noreste de EE. UU., Las plataformas de Escocia y Terranova, la corriente de Benguela , el este de China y los mares amarillos, seguidas de la corriente polar regiones de los mares de Bering Oriental y Okhotsk, el Océano Austral, cuerpos de agua cerrados como el Mar Negro y el Mediterráneo, y las aguas del Pacífico occidental de los mares de Japón y la Corriente de Kuroshio . Grandes cantidades de biomasa de carbono gelatinoso Las áreas costeras de plataformas abiertas y mares semicerrados de América del Norte, Europa y Asia Oriental provienen de datos de varamientos costeros.

Exportación de carbono

Grandes cantidades de carbono gelatinoso se transfieren rápidamente y se remineralizan en el lecho marino en las áreas costeras, incluidos los estuarios, lagunas y zonas submareales / intermareales, plataformas y taludes, el mar profundo. e incluso márgenes continentales enteros como en el mar Mediterráneo. La transferencia de carbono gelatinoso comienza cuando el zooplancton gelatinoso muere a una determinada "profundidad de muerte" (profundidad de salida), continúa a medida que la biomasa se hunde a través de la columna de agua y termina una vez que la biomasa se remineraliza durante el hundimiento o llega al lecho marino y luego se descompone. El carbón gelatinoso per se representa una transferencia de partículas "ya exportadas" (por debajo de la zona mixta posterior, eufótica o mesopelágica), originadas en la producción primaria ya que el zooplancton gelatinoso "reempaqueta" e integra este carbón en sus cuerpos, y luego de la muerte lo transfiere al interior del océano. Mientras se hunde a través de la columna de agua, el carbón gelatinoso se remineraliza parcial o totalmente como carbón orgánico / inorgánico disuelto y nutrientes ( DOC , DIC , DON, DOP, DIN y DIP) y cualquier sobrante experimenta una descomposición microbiana adicional o es eliminado por la macrofauna y la megafauna. una vez en el fondo del mar. A pesar de la alta labilidad del Jelly-C, una cantidad notablemente grande de biomasa llega al lecho marino por debajo de los 1000 m. Durante el hundimiento, la composición bioquímica de gelatina-C cambia a través de cambios en las relaciones C: N: P como se observó en estudios experimentales. Sin embargo, las estimaciones realistas de la transferencia de gelatina-C a escala global siguen siendo incipientes, lo que impide una evaluación cuantitativa de la contribución a la bomba biológica de carbono para los tejidos blandos.

Los doliólidos , tunicados gelatinosos pertenecientes a la clase de los Thaliaceans , se encuentran por todas partes en las plataformas continentales . Los thaliaceanos juegan un papel importante en la ecología del mar. Sus densos gránulos fecales se hunden hasta el fondo de los océanos y esto puede ser una parte importante del ciclo mundial del carbono .

La exportación de carbono oceánico se estima típicamente a partir del flujo de partículas que se hunden y que quedan atrapadas en trampas de sedimentos o se cuantifican mediante videografía, y posteriormente se modelan utilizando tasas de hundimiento. Los modelos biogeoquímicos normalmente se parametrizan utilizando datos de materia orgánica particulada (p. Ej., Nieve marina de 0,5 a 1000 μm y gránulos fecales) que se derivaron de experimentos de laboratorio o de datos de trampas de sedimentos. Estos modelos no incluyen jelly-C (excepto los larvasceos, no solo porque este mecanismo de transporte de carbono se considera transitorio / episódico y no suele observarse, y los flujos de masa son demasiado grandes para ser recogidos por trampas de sedimentos, sino también porque los modelos apuntan a simplificar el proceso). compartimentos bióticos para facilitar los cálculos. Además, los depósitos de C gelatinoso tienden a no acumularse en el fondo marino durante mucho tiempo, como los fitodetritos (Beaulieu, 2002), siendo consumidos rápidamente por organismos demersales y bentónicos o descompuestos por microbios. La tasa de hundimiento de C se rige por el tamaño del organismo, el diámetro, el biovolumen, la geometría, la densidad y los coeficientes de arrastre. En 2013, Lebrato et al. a 1500 m día − 1 (salpas: 800-1,200 m día − 1; escifozoos: 1000-1,100 md − 1; ctenóforos: 1200 a 1500 m día − 1; pirosomas: 1300 m día − 1). Simulaciones del modelo Jelly-C sugieren que, independientemente de los taxones, latitudes superiores des son corredores más eficientes para transferir gelatina-C al lecho marino debido a menores tasas de remineralización. En las regiones subtropicales y templadas, se produce una descomposición significativa en la columna de agua por encima de los 1.500 m de profundidad, excepto en los casos en que el Jelly-C comienza a hundirse por debajo de la termoclina. En las regiones costeras de aguas poco profundas, el tiempo es un factor limitante, que evita la remineralización durante el hundimiento y da como resultado la acumulación de gelatina-C en descomposición de una variedad de taxones en el lecho marino. Esto sugiere que el zooplancton gelatinoso transfiere la mayor parte de la biomasa y el carbono a las profundidades del océano, lo que mejora los flujos de carbono costeros a través de DOC y DIC, alimentando comunidades de barrido microbianas y megafauna / macrofaunal. Sin embargo, la ausencia de mediciones de C gelatina derivadas de satélites (como la producción primaria ) y el número limitado de conjuntos de datos de biomasa de zooplancton global dificultan la cuantificación de la producción global de C gelatina y la eficiencia de transferencia al interior del océano.

Vigilancia

Debido a su frágil estructura, la adquisición de imágenes de zooplancton gelatinoso requiere la ayuda de visión por computadora . El reconocimiento automático del zooplancton en los depósitos de muestras es posible mediante la utilización de tecnologías como la regularización de Tikhonov , las máquinas de vectores de apoyo y la programación genética .

El ctenóforo de Beroe , boquiabierto, se alimenta de otros ctenóforos

Medusa de color rojo oscuro , un hidrozoo que se encuentra en el Océano Ártico a profundidades por debajo de los 1000 m (3300 pies).
La salpa , otro ejemplo de tunicado gelatinoso, se encuentra a menudo en forma de cadena colonial.

Ver también

Mocos de mar

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