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Plancton e necton

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di Adriano Madonna

le magie del plancton

La vita nel mare, nella colonna d’acqua dal fondo alla superficie, è costituita da un numero immenso di organismi di ogni forma e dimensione: tanto piccoli da dover essere osservati con il microscopio oppure grandissimi, come le balene. 
Il termine plancton, che in greco significa “errante”, comprende tutte le forme di vita acquatica (marina e di acque dolci) lontane dal fondo e non dotate di capacità motorie in grado di riuscire a contrastare i moti del mare, quindi, in…”balia delle onde”.

Il plancton annovera organismi viventi nella colonna d’acqua provvisoriamente o stabilmente. E, infatti, la dimensione del plancton, sotto certi aspetti, può essere considerata anche un habitat transitorio, dove i vari organismi attendono quale sarà la loro “sistemazione definitiva”, cioè se diventeranno organismi del benthos oppure se resteranno a far parte della “popolazione errante” una volta raggiunto lo stadio adulto.

Un esempio tipico ci viene dalle meduse, che vivono una parte della loro esistenza a livello planctonico. Poi, dall’unione dei gameti emessi dal maschio e dalla femmina ha origine la larva, che raggiunge il fondo e dà vita al polipo, uno stadio della medusa decisamente bentonico. Dai polipi si distaccheranno, in seguito, le efire, che effettueranno la metamorfosi in meduse, con un nuovo ciclo di riproduzione e sviluppo.

meduse

La maggior parte degli animali marini ha stadi larvali planctonici, poiché quasi tutte le larve vivono sospese dal fondo, tranne una piccola minoranza.

Le larve planctoniche possono essere suddivise in due categorie: le larve lecitotrofiche e le larve planctotrofiche. Le prime, fino al momento della metamorfosi si nutrono delle loro riserve di vitello (il vitello è l’insieme di lipidi e proteine presente nell’uovo, di cui si nutre l’embrione. Ad esempio, nell’uovo di gallina il vitello è quello che chiamiamo tuorlo), mentre le larve planctotrofiche durante la loro vita pelagica si nutrono delle forme più piccole del plancton, costituenti il cosiddetto nanoplancton.

Esempi di larve lecitotrofiche sono quelle delle spugne, di celenterati come le attinie, degli echinodermi e dei molluschi gasteropodi.

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Le larve planctotrofiche, in numero certamente molto maggiore delle lecitotrofiche, sono presenti in quasi tutti i gruppi, in particolare nei policheti, nei crostacei e in altri philum biologici. Spesso esse si nutrono non solo di nanoplancton, ma anche di organismi più grandi costituenti il microplancton, e addirittura di organismi planctonici di dimensioni ancora maggiori.

Caratteristiche del plancton

Al plancton appartengono tutti quegli organismi viventi nella colonna d’acqua che non sono in possesso di capacità proprie di spostamento. Sono, quindi, in balia dei moti del mare, in particolare delle correnti, che spesso ammassano grandi quantità di plancton in determinate zone, che diventano, così, poli di attrazione di varie specie marine per la grande concentrazione di nutrimento.

Un esempio di questo tipo ci viene dal krill, enormi masse di piccoli crostacei di cui moltissimi animali marini si nutrono, in particolare le balene.

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Il peso specifico dei piccoli organismi planctonici è in genere superiore a quello dell’acqua, quindi essi tenderebbero ad affondare, ma la presenza di ciglia e appendici periferiche, aumentando il volume corporeo dell’organismo, varia anche le caratteristiche di assetto idrostatico, rendendo più vantaggioso il rapporto peso/volume. Inoltre, spesso con piccole contrazioni o con il vibrare delle ciglia, gli organismi planctonici riescono a darsi una piccola spinta ascensionale, che aiuta a mantenere la distanza dal fondo.

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Pleuston, tripton e seston

Tutto ciò che costituisce il plancton può essere diviso in pleuston, tripton e seston. Il pleuston è formato da quegli organismi planctonici parzialmente sporgenti al di sopra della superficie dell’acqua. Ne sono esempi alcuni sifonofori, come la caravella portoghese (Phisalia phisalis) e la velella (Velella velella), più nota come barca di San Pietro.

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Il tripton, invece, è tutto il materiale non vivente, organico o minerale, che si trova in sospensione. L’insieme delle particelle costituenti il tripton e il pleuston viene definito seston.

Una suddivisione certamente più nota del plancton è la distinzione tra fitoplancton e zooplancton.

Il fitoplancton è la parte vegetale del plancton, costituito da organismi cosiddetti autotrofi. Il termine “autotrofo”, per dirla in maniera semplice, indica la capacità delle piante di “autocostruirsi” il proprio nutrimento.

Le piante, infatti, appunto organismi autotrofi, riescono, grazie all’energia luminosa, a trasformare sostanze inorganiche semplici (acqua e anidride carbonica) in sostanze organiche, “costruendo”, così, glucosio per la propria sopravvivenza e ossigeno come secondo prodotto. Questo processo è ben noto come fotosintesi clorofilliana.

Lo zooplancton, come si evince dal termine stesso, è l’insieme degli organismi animali presenti nel plancton. Come organismi animali, essi, a differenza di quelli vegetali, sono eterotrofi, cioè si nutrono assumendo sostanze organiche dall’esterno.

Una considerazione importante che vuole riassumere l’essenziale di questa distinzione tra fitoplancton e zooplancton è la seguente: grande importanza del fitoplancton è proprio quella di tenere ossigenato il mezzo liquido grazie all’azione fotosintetizzante. L’apporto di ossigeno da parte del fitoplancton è essenziale: non dimentichiamo, infatti, che la presenza di organismi vegetali nel pianeta acquatico è molto inferiore rispetto alle terre emerse. La flora marina è decisamente più scarsa, quindi ogni riserva di produzione di ossigeno ha la sua importanza, come quella costituita dai piccoli organismi vegetali del fitoplancton.

fitoplancton

Il necton

Il necton è l’insieme di quegli organismi viventi nella colonna d’acqua in possesso di capacità natatorie, cioè in grado di effettuare spostamenti con mezzi propulsivi propri, che riescono a contrastare la forza dei moti del mare. Gli organismi del necton, dunque, si oppongono con successo alle correnti e al moto ondoso. Il necton è costituito da pesci, mammiferi marini come i cetacei, rettili come le tartarughe di mare, cefalopodi come il calamaro gigante… Ogni gruppo di questi organismi ha le sue abitudini di vita, i suoi costumi, le proprie strategie di sopravvivenza e di riproduzione.

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Fra tutti, forse i pesci costituiscono il gruppo più noto, certamente perché i pesci sono più a “portata di mano”, si vedono con facilità e sono di gran lunga gli animali marini di una certa importanza più numerosi.

Una suddivisione di massima tra i pesci del necton può essere quella che separa le specie stanziali da quelle migratorie. Le specie ittiche stanziali normalmente conducono la propria esistenza sempre nello stesso posto, al limite con leggeri spostamenti stagionali e spesso si tratta di migrazioni verticali.

Ne è un esempio la cernia bruna (Epinephelus marginatus), che d’inverno scende a quote più profonde per cercare acque più calde e più stabili come temperatura, perché lontane dai salti termici dovuti al contatto degli strati superficiali con l’atmosfera (fredda d’inverno).

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Al di là di questo esempio e di pochi altri, per il resto, in linea di massima, troveremo, negli stessi posti, sempre gli stessi saraghi, le stesse corvine, le stesse tanute ecc. E tutti questi pesci sono generalmente ectotermi, a sangue freddo, cioè con il sangue che ha all’incirca la temperatura dell’acqua.

saraghi

Il discorso è diverso per alcuni pesci non stanziali, in particolare quelli che effettuano lunghi viaggi, i cosiddetti pesci migratori, il cui rappresentante per antonomasia è il tonno. E il tonno, così come poche altre specie, tra cui il grande squalo bianco, è un pesce a sangue caldo. Inoltre, possiede una grande quantità di sangue, poiché il suo possente apparato muscolare, in grado di supportare la formidabile pinna caudale durante lunghi tragitti con alte velocità di crociera, necessita di una irrorazione sanguigna forte e abbondante.

squalo bianco

Ma come si riscalda il sangue di questi formidabili nuotatori? Seguiamo, a grandi linee, l’iter della loro circolazione sanguigna. Partiamo, dunque, dal cuore, a cui è sopraggiunto sangue venoso, cioè poverissimo di ossigeno, per averlo ceduto ai tessuti. Dal cuore, dunque, attraverso l’aorta, il sangue sale verso le branchie, dove l’arteria ascendente si divide in una serie di arterie afferenti (appunto, alle branchie). Qui avvengono gli scambi gassosi: il sangue cede anidride carbonica e assume ossigeno dall’acqua, poi, attraverso l’arteria dorsale, accede ai vari distretti del corpo per irrorare e ossigenarne i tessuti, e si divide in tante piccole arterie. Accanto a queste passano le vene di ritorno, cioè quei vasi contenenti il sangue venoso proveniente dai muscoli, dove l’intensa attività ha generato calore e lo ha riscaldato.

Lo stretto contatto tra venuzze e arteriole, che formano una rete mirabilis, funziona come un vero e proprio scambiatore di calore, che riscalda il sangue arterioso. E non si tratta di un riscaldamento di poco conto, visto che la temperatura può superare quella ambiente anche di diversi gradi. Dotati, dunque, di sangue caldo che si sparge per le grandi masse muscolari, i grandi viaggiatori possono affrontare con successo il giro del mondo sott’acqua.

 

Dott. Adriano Madonna, Biologo Marino, ECLab Laboratorio di Endocrinologia Comparata, Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Napoli “Federico II”

 

Bibliografia

– G, Cognetti, M. Sarà, G. Magazzù, Biologia Marina, Calderini;-
– Mitchell, Mutchmor, Dolphin, Zoologia, Zanichelli;
– Barnes, Invertebrate Zoology, Philadelphia, Cbs 1987 cap. 5;
– G. Ciarcia e G. Guerriero, Lezioni di biologia animale, Università di Napoli Federico II;
– O. Mangoni, Lezioni di Biologia Marina, Università di Napoli Federico II;
– C. Motta, Organismi marini, Università di Napoli Federico II;
– L. Valiante, Produzioni Marine e Ambiente, Università di Napoli Federico II;
– C. Agnisola, Lezioni di fisiologia degli animali, Università di Napoli Federico II.

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