Autotroofide mineraalne toitumine
|
Lisaks energia- ja süsinikuallikale ning veele vajavad autotroofid veel terve rida mineraalaineid – nn. biogeene. Mineraalsed toiteained mängivad äärmiselt suurt rolli hüdrobiontide elutegevuses. Nende kontsentratsiooni suurenemine või vähenemine peegeldub selgesti fotosünteesi intensiivsuses ja selle käigus moodustunud produktide koosseisus (Joonis17). Kui veekogu ökosüsteemis on heterotroofidele limiteerivaks toitaineks tavaliselt orgaaniline süsinik, siis autotroofise jaoks on selleks enamasti aga anorgaaniline fosfor või lämmastik.
|
Joonis 17. Liebigi miinimumiseadust illustreeritakse sageli tünniga, mille lauad erineval kõrgusel. Tünni saab täita veega (produktsioon) vaid kuni kõige madalama lauani (mingi toiteaine).
|
Keskkondades, kuhu toitainete juurdevoolu kiirus on ühtlane, säilib enamasti nende püsiv kontsentratsioon, mis peegeldab tasakaalu toitainete juurdevoolu või vabanemise ja ärakasutamise vahel. Tasakaalukontsentratsioon on kõrge siis, kui vaadeldav toitaine ei ole limiteeriv, madal, juhul kui uuritava ühendi kättesaadavus limiteerib koosluse biomassi juurdekasvu. Limiteeriva toitaine kontsentratsioonile on omased tugevad kõikumised olenevalt teda tarbiva koosluse füsioloogilisest seisundist. Näiteks: nitraatide ja fosfaatide kontsentratsioon suvel (vetikate intensiivse arengu perioodil) veekogu eufootilises kihis on nullilähedane, talvel võib see olla aga küllaltki kõrge. Vegetatsiooniperioodi jooksul võib limitatsioon ümberlülituda ühelt elemendilt teisele, näiteks lämmastikult fosforile. Olulise toitaine esinemine keskkonnas ei tähenda alati seda, et ta on organismidele kasutatav, tema seondumine mingitesse kompleksidesse võib muuta ta kättesaamatuks. Näiteks süsinikühendite seondumine saviosakestega, polüsahhariidide kattumine ligniiniga, Fe ja Mn esinemine raskestiassimileeritavate kolmevalentsete ioonidena aluselistes veekogudes. Anorgaanilised toitained assimileeritakse ning seotakse organismide protoplasmaga. Elu jätkumiseks on vajalik pidev mineraaltoitainete juurdevool.
|
See toimub põhiliselt toitainete regeneratsiooni kaudu. Veekogudes lahkub suur osa rakke fotosünteesipiirkonnast põhjasettimise teel ning toitainete regeneratsioon toimub põhjakihtides. Eufootilisse veekihti toob toitained tagasi temperatuuri mõjul tekkiv vertikaalne segunemine või tuule toimel kujunev süvakerge e. apvelling (Joonis 18).
|
Joonis 18. Süvakerke piirkonnad (tähistatud punasega) rannikumeres. Seal on toiteainete kontsentratsioon kõrge ja tingimused bioproduktsiooniks väga head.
|