Plankton

Den Begriff Plankton hast Du vielleicht schon einmal gehört – zum Beispiel in Naturdokus, bei denen riesige Blauwale Plankton in ihren Mund ziehen. So richtig vorstellen, was Plankton genau ist und wie es möglicherweise aussieht, kann man sich dabei allerdings nicht. Kein Wunder, denn Plankton ist für gewöhnlich so klein, dass es mit dem bloßen Auge nicht unbedingt sichtbar ist. 

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Inhaltsangabe

    Plankton – Definition

    Die Größe eines Plankters (ein einzelner Organismus, der zum Plankton gehört) ist auch oft für die Eigenschaft zuständig, durch die Lebewesen als Plankton eingestuft werden.

    Plankton beschreibt alle Wasserlebewesen, deren Bewegungen von den Strömungen im Wasser abhängig sind.

    Diese Eigenschaft lässt sich auch am Namen des Planktons ablesen – er kommt nämlich aus dem altgriechischen und bedeutet so viel wie "das Umhergetriebene".

    Das heißt nicht, dass Plankton vollkommen unfähig ist, sich selbst fortzubewegen. Viel mehr sind die Eigenbewegungen des Planktons im Vergleich zu Strömungen des Wassers viel schwächer und können daher vernachlässigt werden.

    Plankton – Größe

    Die Größe des Planktons ist auch dafür zuständig, dass es nicht auf den Meeresgrund absinkt, sondern schon durch die kleinsten Strömungen im Wasser in der Schwebe gehalten wird.

    Da es viele verschiedene Arten von Organismen gibt, die als Plankton eingeordnet werden, können sie je nach Art sehr unterschiedliche Größen haben. So gibt es Plankton, das kleiner ist, als ein Mikrometer (µm), manche Gruppen können aber auch größer als 20 Zentimeter (cm) werden.

    Zum Vergleich: ein menschliches Haar ist durchschnittlich etwa 50 µm dick. Von den kleinsten Plankton-Spezies könntest Du also 50 bis einige hundert nebeneinander legen, damit sie die Dicke eines Haares erreichen. Große Plankton-Spezies könntest Du hingegen mit beiden Händen hochheben. Das sind ähnliche Größenunterschiede wie zwischen der Größe eines Menschen und der Abstand der ISS zur Erde.

    Wusstest Du, dass auch Quallen genau genommen zum Plankton zählen? Sie bestehen zu fast 99 % aus Wasser und haben daher eine ähnliche Dichte wie ihre Umgebung. Aus diesem Grund sinken sie auch nicht zu Boden, wenn sie sich nicht bewegen und werden durch Strömungen durch das Wasser gezogen.

    Plankton Quallen Wasser Foto Größe StudySmarter

    Abb. 1: Drei Quallen schweben im Wasser

    Zwar können sie durch eigene Bewegungen auch selbst in eine bestimmte Richtung schwimmen, doch gegen Wasserströmungen kommen sie nicht lange an und sind letztlich von ihnen abhängig. Daher werden Quallen auch zu den größten Arten von Plankton gezählt.

    Plankton – Arten

    Da Plankton nur als Organismus mit Strömungs-abhängiger Fortbewegung definiert ist, kann es weiter in Untergruppen unterteilt werden, je nachdem aus welchem Reich es stammt. Zu diesen Reichen können z. B. das Reich der Tiere, Pflanzen oder Bakterien zählen.

    Tierisches Plankton

    Das Plankton aus dem Tierreich wird auch als Zooplankton bezeichnet. Dazu zählen alle Plankton-Spezies, die sich von anderen Organismen ernähren, also fressen. Je nachdem, von was für Organismen sie sich ernähren, kann Zooplankton weiter unterteilt werden in:

    • karnivores Zooplankton: fleischfressend, ernährt sich von tierischem Plankton
    • herbivores Zooplankton: pflanzenfressend, ernährt sich von pflanzlichem Plankton

    Verschieden Arten an Zooplankton können sowohl winzig als auch sehr groß sein. Kleines Plankton ist oft einzellig –also ein Organismus, der aus nur einer Zelle besteht. Zu einzelligem Plankton gehören viele Arten von Protisten, z. B. Protozoen oder Zooflagellaten.

    Protisten sind ein- oder wenigzellige Eukaryoten, sie haben also einen Zellkern. Flagellaten haben außerdem die Besonderheit, dass die Zelle mit einem Flagellum ausgestattet ist. Das kannst Du Dir wie ein Schwänzchen vorstellen, der zur Fortbewegung rotiert werden kann. In der StudySmarter-Erklärung zu Protisten kannst Du mehr über die verschiedenen Arten und ihre Lebensweise erfahren.

    Größere Arten tierischen Planktons umfassen z. B. Nesseltiere (Quallen und Seeanemonen), Mollusken (Schnecken und Muscheln), Vielborster, Pfeilwürmer, kleine Gliederfüßer (z. B. manche Krebse oder Krill) und Larven verschiedener Tierarten.

    Plankton Zooplankton Spezies Meer Foto tierisches Plankton StudySmarter

    Abb. 2: Verschiedene Zooplankton-Spezies unter dem Mikroskop

    Pflanzliches Plankton

    Pflanzliches Plankton wird auch als Phytoplankton bezeichnet. Im Gegensatz zum Zooplankton kann sich Phytoplankton seine Nährstoffe selbst herstellen, und ist deshalb nicht darauf angewiesen, andere Organismen zu fressen. Seine Nährstoffe produziert sich pflanzliches Plankton mittels Photosynthese.

    Als Photosynthese wird die Fähigkeit von Pflanzen, Algen und manchen Bakterien bezeichnet, mithilfe von Lichtenergie chemische Energie herzustellen. Dabei werden oft Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser genutzt, um Kohlenhydrate und Sauerstoff zu produzieren.

    Da Phytoplankton Licht benötigt, um Photosynthese zu betreiben, lebt es hauptsächlich in oberen Schichten von Gewässern, in die Sonnenlicht vordringen kann.

    Plankton Phytoplankton Meer Foto pflanzliches Plankton StudySmarter

    Abb. 3: Eine Phytoplankton-Spezies unter dem Mikroskop

    Pflanzliches Plankton besteht zum Großteil aus Mikroalgen. Das sind verschiedene einzellige Algen, wie zum Beispiel einzellige Arten von Grünalgen, Goldalgen oder Kieselalgen. Auch Dinoflagellaten (eine zu den Protisten gehörige Gruppe) und Cyanobakterien gehören zum Phytoplankton.

    Was genau Algen eigentlich sind, wie sich die verschiedenen Gruppen unterscheiden und wieso Cyanobakterien für lange Zeit ebenfalls für Algen gehalten wurden, erfährst Du in der StudySmarter-Erklärung zu Algen.

    Rolle des Phytoplanktons im globalen Ökosystem

    Pflanzliches Plankton hat eine bedeutende Rolle im globalen Ökosystem: Das Phytoplankton der Weltmeere ist durch die Vorgänge bei der Photosynthese für mehr als die Hälfte des gesamten Sauerstoffs der Atmosphäre verantwortlich. Gleichzeitig bindet das pflanzliche Plankton Kohlenstoff, indem es das CO2 aus der Atmosphäre zieht und es zu Biomasse umwandelt.

    Für den weiteren Verlauf des Kohlenstoffs im pflanzlichen Plankton gibt es nun zwei Möglichkeiten:

    1. Das Phytoplankton wird gefressen und der Kohlenstoff aus dem Plankton wird von den "Räubern" als Biomasse verbaut oder ausgeschieden. Ausscheidungen sinken auf den Meeresgrund hinab.
    2. Das Phytoplankton sinkt in tiefere Meeresschichten, hat dort nicht genug Licht, um Photosynthese zu betreiben und stirbt ab. Die Überreste des toten Planktons sinken auf den Meeresgrund hinab.

    Herabsinkende, abgestorbene Biomasse wird auch als Meeresschnee bezeichnet.

    Mit der Zeit und dem hohen Druck durch die Wassermassen bildet sich aus der Biomasse Erdöl und Erdgas.

    Andererseits kann die Biomasse von abgestorbenem Plankton auch durch Mikroorganismen (Bakterien) zersetzt werden. Dabei wird Sauerstoff verbraucht und CO2 wird freigesetzt.

    Auf diese Weise sind tiefe Wasserschichten sauerstoffarm, während obere Wasserschichten durch die Photosynthese des Phytoplanktons sauerstoffreich gehalten wird.

    Weitere Arten von Plankton

    Außer den beiden großen Kategorien des Phytoplanktons und Zooplanktons lässt sich Plankton auch in weitere Arten unterteilen.

    Bakterioplankton

    Als Bakterioplankton werden die Bakterien und Archaeen bezeichnet, die zum Plankton gehören.

    Archaeen und Bakterien gehören beide zu den Prokaryoten. Diese Organismen sind dadurch charakterisiert, dass sie aus einer Zelle bestehen, die keinen Zellkern hat.

    Zwischen dem bakteriellen und dem pflanzlichen Plankton gibt es Überschneidungen, weshalb diese beiden Gruppen nicht vollständig voneinander zu trennen sind. Manche Bakterioplankter können Photosynthese betreiben und zählen daher auch zum Phytoplankton.

    Ein wichtiger Bestandteil des bakteriellen Planktons sind Cyanobakterien. Sie können Photosynthese betreiben und sind mit für die hohe Sauerstoffproduktion des Phytoplanktons verantwortlich. Die Vorläufer der Cyanobakterien waren vor einigen Milliarden Jahren mit dafür verantwortlich, dass durch Photosynthese große Mengen an CO2 in der Atmosphäre verbraucht und Sauerstoff freigegeben wurde.

    Diese Umwandlung machte es erst möglich, dass auf der Erde Leben entsteht, wie wir es heute kennen.

    Andere Bakterioplankter verwenden nicht Licht, sondern organisches Material, um Energie zu produzieren. Dafür zersetzen sie – wie oben beschrieben – abgestorbene Biomasse.

    Virioplankton

    Als Virioplankton werden Viren bezeichnet, die einen Bestandteil des Planktons darstellen.

    Viren sind winzige Strukturen, die einen Wirtsorganismus infizieren müssen, um sich vermehren zu können. Dafür verwenden sie die Mechanismen, die der Wirt normalerweise für sich selbst nutzt.

    Virales Plankton kann je nach Art alle Organismen infizieren, die sich im Meer befinden, ob Tiere, Pflanzen oder Bakterien. Bakterien-infizierende Viren werden auch als Bakteriophagen bezeichnet. Sie stellen den größten Teil des Virioplankton dar.

    Virioplankton stellt den zahlenmäßig größten Teil des Planktons dar. In einem einzigen Teelöffel Meerwasser befinden sich im Durchschnitt etwa 50 Millionen Viren.

    Plankton – Steckbrief

    Jetzt hast Du einige Arten von Plankton kennenlernen dürfen, die sich teilweise sehr unterscheiden. Dein Kopf ist schon am Rauchen? Dann findest Du im Folgenden einen zusammenfassenden Steckbrief zu den verschiedenen Arten von Plankton:

    ArtGrößeErnährungBesonderheit
    Zooplankton1 Mikrometer bis 20 ZentimeterPlanktonernährt sich je nach Art von Phytoplankton (herbivor) oder Zooplankton (karnivor)
    Phytoplankton2 bis 200 MikrometerLichtbetreibt Photosynthese
    Bakterioplankton0,2 bis 2 Mikrometerorganisches Material oder Lichtbeinhaltet teilweise Phytoplankter
    Virioplanktonunter 0,2 Mikrometerkeinekann teilweise Bakterien infizieren

    Plankton in der Nahrungskette

    Das Plankton ist ein wichtiger Bestandteil der Nahrungsketten der Meere. Viele Fisch- und Säugetier-Arten sind auf Plankton als ihr Hauptnahrungsmittel angewiesen. Da sich Zooplankton wiederum auch von Plankton ernährt, kommen Nahrungsketten zustande, an deren unteren Enden sich immer eine sehr kleine Art Plankton befindet.

    Blauwale ernähren sich von Krill – tierischem Plankton, das eine Garnelen-artige Gestalt hat. Krill selbst ernährt sich von Phytoplankton, das die Grundlage dieser Nahrungskette bildet.

    Plankton antarktischer Krill Foto Nahrung StudySmarter

    Abb. 4 Antarktischer Krill unter dem Mikroskop

    Auf Antarktischen Krill sind sehr viele Wirbeltierarten im antarktischen Meer angewiesen (z. B. Fische, Wale, Vögel oder Robben). Diese sind wiederum das Nahrungsmittel für viele andere Tierarten. Krill bilden als Nahrungsmittel also die Grundlage für einen Großteil des antarktischen Tierlebens.

    Da pflanzliches Plankton selbst keine Nahrung zu sich nimmt, kann es als unterstes Ende der Nahrungskette in Gewässern angesehen werden.

    Ein weiteres Ende der Nahrungskette stellen die kleinsten Bestandteile des Planktons dar: Virioplankton und Bakterioplankton.

    Bakteriophagen aus dem viralen Plankton infizieren Bakterien. Bei dem Prozess der Vermehrung von Viren in den Bakterien werden diese abgetötet. Die nun funktionslosen und zersetzten Bakterien setzen mit ihrem Tod Nährstoffe und Biomasse frei, die vorher in ihnen enthalten war. Die Nährstoffe können für das Wachstum von neuem Bakterioplankton und Phytoplankton genutzt werden.

    Damit Du einordnen kannst, wie groß der Anteil dieses Nährstoff-Recyclings ist, bekommst Du hier ein paar Zahlen: Die Biomasse des Meeres besteht aus allen in ihr lebenden Organismen (z. B. Tiere, Pflanzen, Bakterien). Bakterien machen 70 % der Biomasse im Meer aus. Von diesem Bakterioplankton sind etwa 50 % mit Bakteriophagen (Viren) infiziert und 20 % werden täglich abgetötet. Sie alle setzen ihre Nährstoffe daraufhin frei.

    Plankton als Infektionsträger

    Das Plankton kann – außer als Futter für Dein Essen zu dienen – auch weitere Verbindungen zum Menschen haben. Zum Beispiel, indem es bei der Verbreitung der Krankheit Cholera hilft.

    Cholera ist eine Infektionskrankheit des Dünndarms und wird durch das Bakterium Vibrio cholerae ausgelöst. Betroffene leiden meist an starkem Durchfall und Erbrechen.

    V. cholerae wird oft durch verunreinigtes Trinkwasser oder kontaminierte Lebensmittel übertragen. Plankton spielt – ebenso wie Schalentiere – eine Rolle bei der Infektion durch Lebensmittel. Das Bakterium kann eine symbiotische Beziehung mit manchen beschalten Arten von Plankton eingehen.

    Bei einer symbiotischen Beziehung leben zwei verschiedene Lebewesen auf eine solche Weise zusammen, dass beide profitieren. Eine nähere Erläuterung zu diesem Prinzip erhältst Du in der StudySmarter-Erklärung zur Symbiose.

    Unter der Schale der Tiere oder des Zooplanktons sind die Bakterien gut geschützt. Wenn Menschen Meeresfrüchte essen und enthaltenen Zooplankton aufgrund mangelhafter Zubereitung mit aufnehmen, kann nicht einmal Magensäure die Schale des Planktons durchdringen und die Bakterien abtöten. V. cholerae ist es daher möglich bis in den Darm zu gelangen, wo eine Infektion ausgelöst werden kann. Als Folge der daraufhin auftretenden Symptome kann sogar der Tod eintreten.

    Plankton – Das Wichtigste

    • Plankton beschreibt alle Wasserlebewesen, deren Bewegungen von den Strömungen im Wasser abhängig sind.
    • Die Größe von Plankton hängt von seiner Art ab: So gibt es Plankton, das kleiner ist, als ein Mikrometer (µm), manche Gruppen können aber auch größer als 20 Zentimeter (cm) werden.
    • Plankton kann je nach Art in verschiedene Kategorien eingeteilt werden:
      • Zooplankton ist tierisches Plankton und ernährt sich von Lebewesen.
      • Phytoplankton ist pflanzliches Plankton und betreibt Photosynthese.
      • Bakterioplankton und Virioplankton bestehen jeweils aus Bakterien oder Viren.
    • Plankton steht aufgrund seiner Größe am unteren Ende der Nahrungskette.

    Nachweise

    1. spektrum.de: Dem Ozean geht die Luft aus. (25.08.2022)
    2. C. A. Suttle. (2005). Viruses in the sea. Nature.
    3. Sardet, C. (2016). Plankton: Der erstaunliche Mikrokosmos der Ozeane. Ulmer Eugen Verlag.
    4. Abb. 2: Examples of the diverse holozooplankton assemblage of the Atlantic ocean (members of the phyla Arthropoda, Mollusca, Annelida, Cnidaria, and Chaetognatha are represented). Katja T. C. A. Peijnenburg, Erica Goetze. High evolutionary potential of marine zooplankton (onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ece3.644), 2013, lizensiert unter CC BY 3.0.
    5. Abb. 4: "Antarctic krill (Euphausia superba)" (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Antarctic_krill_(Euphausia_superba).jpg) von Uwe Kils ist lizensiert durch CC BY-SA 3.0
    Häufig gestellte Fragen zum Thema Plankton

    Was ist Plankton?

    Zum Plankton gehören Organismen, deren Fortbewegung von den Strömungen abhängig ist, die sie im Wasser umgeben.

    Was ist pflanzlicher Plankton?

    Pflanzliches Plankton wird auch als Phytoplankton bezeichnet. Es kann sich seine Nährstoffe durch Photosynthese selbst herstellen, und ist deshalb nicht darauf angewiesen, andere Organismen zu fressen.

    Ist Plankton ein Tier?

    Plankton kann tierisch, pflanzlich, bakteriell oder viral sein. Das bedeutet, dass Plankton zwar ein Tier sein kann, aber von der jeweiligen Plankton-Art abgesehen zweifelsfrei ein Lebewesen ist.

    Wo kommt Plankton vor? 

    Plankton kommt in Süß- oder Salzwasser vor.

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    Zu welcher Trophieebene gehört das Zooplankton in der Regel?

    Zu welcher Trophieebene gehört das Phytoplankton?

    Wovon ernähren sich die Organismen des Zooplanktons?

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