Picoplankton je frakce planktonu , skládající se z buněk o velikosti od 0,2 do 2 mikronů, což mohou být prokaryotické i eukaryotické fototrofy a heterotrofy. Je distribuován mezi mikrobiálními společenstvy planktonu ve sladkovodních i mořských ekosystémech. Hraje důležitou roli při vytváření významné části celkové biomasy společenstev fytoplanktonu.
Plankton lze klasifikovat na základě fyziologických, taxonomických nebo velikostních charakteristik. Obecná klasifikace planktonu zahrnuje:
Existuje jednodušší schéma, které klasifikuje plankton na základě logaritmické velikosti:
Picoplankton má své vlastní pododdělení, jako jsou prokaryotické a eukaryotické fototrofy a heterotrofy, které jsou distribuovány po celém světě v různých typech jezer a tropických státech. Pro rozlišení mezi autotrofním pikoplanktonem a heterotrofním pikoplanktonem mohou mít autotrofy fotosyntetické pigmenty a schopnost vykazovat autofluorescenci, což jim umožňuje počítat pod epifluorescenční mikroskopií. Tak se poprvé stala známá nejmenší eukaryota [1] . Obecně platí, že pikoplankton hraje důležitou roli v oligotrofních jezerech, protože jsou schopna velmi efektivně produkovat a následně recyklovat rozpuštěnou organickou hmotu (DOM) za podmínek, kdy je konkurence jiného fytoplanktonu narušena faktory, jako je omezení živin a predátoři. Picoplankton je zodpovědný za nejvíce primární produktivitu v oligotrofních cyklech a liší se od nanoplanktonu a mikroplanktonu [2] . Protože jsou malé, mají vyšší poměr povrchu k objemu, což jim umožňuje získat v těchto ekosystémech nedostatečné živiny. Kromě toho mohou být některé druhy také mixotrofní .
Picoplankton je hlavním přispěvatelem k biomase a primární produkci v mořských i sladkovodních jezerních ekosystémech. V oceánu je koncentrace pikoplanktonu 10 5 -10 7 buněk na mililitr oceánské vody [3] . Pikoplankton řas je zodpovědný za až 90 procent celkové produkce uhlíku denně a ročně v oligotrofních mořských ekosystémech [4] . Množství celkové produkce uhlíku pikoplanktonem v oligotrofních sladkovodních systémech je také vysoké a představuje 70 procent celkové roční produkce uhlíku. Mořský pikoplankton odpovídá za vyšší procento produkce biomasy a uhlíku v oligotrofních zónách, jako je otevřený oceán, ve srovnání s pobřežními oblastmi, které jsou bohatší na živiny [5] . Jejich biomasa a procenta uhlíku se také zvyšují s hloubkou v eufotické zóně . Je to dáno použitím fotopigmentů a efektivitou využití modrozeleného světla v těchto hloubkách. Populační hustota pikoplanktonu v průběhu roku nekolísá, kromě několika malých jezer, kde se jejich biomasa zvyšuje s rostoucí teplotou vody v jezerech.
Picoplankton také hraje důležitou roli v mikrobiální smyčce těchto systémů, pomáhá dodávat energii vyšším trofickým úrovním . Pasou se v různém počtu organismů, jako jsou bičíkovci , nálevníci , vířníci a veslonnožci . Bičíkovci jsou jejich hlavním predátorem díky své schopnosti plavat směrem k pikoplanktonu a konzumovat je.
Picoplankton hraje důležitou roli v koloběhu živin ve všech velkých oceánech, kde se vyskytuje v největším množství . Má mnoho vlastností, které mu umožňují přežít v těchto oligotrofních (na živiny chudých) a slabých oblastech, jako je použití více zdrojů dusíku včetně dusičnanů, amonia a močoviny . Malé rozměry a velký povrch zajišťují efektivní vstřebávání živin, absorpci dopadajícího světla a růst organismu [7] . Malá velikost také zajišťuje minimální metabolickou údržbu [8] .
Pikoplankton, zejména fototrofní pikoplankton, hraje významnou roli v produkci uhlíku v prostředí otevřeného oceánu a významně přispívá ke globální produkci uhlíku . Primární produktivita přispívá k oligotrofním i hlubokým oceánským zónám. V biomase v oblastech otevřeného oceánu dominuje pikoplankton [9] .
Picoplankton také tvoří základ vodních mikrobiálních potravních sítí a je zdrojem energie v mikrobiální smyčce . Všechny trofické úrovně v mořské potravní síti závisí na produkci uhlíku pikoplanktonem a nárůstu nebo ztrátě pikoplanktonu v životním prostředí, zejména v oligotrofních podmínkách. Mořští predátoři pikoplanktonu zahrnují heterotrofní bičíkovci a nálevníky . Prvoci jsou dominantním predátorem pikoplanktonu. Picoplankton se často ztrácí prostřednictvím procesů, jako je pastva, parazitismus a virová lýza .
Během posledních 10 až 15 let začali námořní vědci postupně chápat důležitost i těch nejmenších jednotek planktonu a jejich roli ve vodních potravních sítích a při recyklaci organických a anorganických živin. Schopnost přesně měřit biomasu a distribuci velikosti společenstev pikoplanktonu se proto nyní stala velmi důležitou. Dvě běžné metody používané k identifikaci a počítání pikoplanktonu jsou fluorescenční mikroskopie a vizuální počítání. Obě metody se však staly zastaralými pro svou časovou náročnost a nepřesnost. V důsledku toho se nedávno objevily nové, rychlejší a přesnější metody, včetně průtokové cytometrie a fluorescenční mikroskopie s analýzou obrazu. Obě metody jsou účinné při měření nanoplanktonu a autofluorescenčního fototrofního pikoplanktonu. Měření velmi malých velikostních rozsahů pikoplanktonu je však často obtížné, takže k měření malého pikoplanktonu se nyní používají zařízení s nábojovou vazbou (CCD) a videokamery, ačkoli CCD kamera s pomalým skenováním je účinnější při detekci a stanovení velikosti malých částic, jako je např. bakterie, obarvené fluorochromem.