Diatoomide omadused, klassifikatsioon, toitumine, paljunemine



The diatoomid (Diatoom) on mikroalgikute, peamiselt vee- ja ühikuliste rühmade rühm. Nad võivad olla vaba elu (nagu plantónicas) või moodustada kolooniaid (nagu need, mis koosnevad bentosest). Neid iseloomustab kosmopoliitne jaotus; see tähendab, et neid võib leida kogu planeedil.

Koos teiste mikrovetikate rühmadega on nad osa troopilistes, subtroopilistes, Arktika ja Antarktika vetes leiduvatest fütoplanktoni paljanditest. Selle päritolu pärineb Jurassist ja tänapäeval esindab üks suurimaid inimestele teadaolevaid mikrovetikate rühmi, kus elamise ja väljasuremise vahel on kirjeldatud üle saja tuhande liigi..

Ökoloogiliselt on nad olulise osa paljude bioloogiliste süsteemide troofilistest võrkudest. Diatomiitide ladestused on merepõhjas kogunenud orgaanilise materjali väga oluline allikas.

Pärast pikaajalisi settimisprotsesse, orgaanilise aine rõhku ja miljoneid aastaid muutusid need hoiused õliks, mis liigutab suurt osa meie praegusest tsivilisatsioonist.

Iidsetel aegadel on merega kaetud maa-alad, mis praegu tekivad; mõnes nendes piirkondades olid diatoomide hoiused, mida tuntakse diatomiitmaana. Kobediatomiidil on mitmekordne kasutus toiduainetööstuses, ehituses ja isegi ravimites.

Indeks

  • 1 Omadused
    • 1.1 Vorm
  • 2 Taksonoomia ja klassifikatsioon
    • 2.1 Traditsiooniline klassifikatsioon
    • 2.2 Hiljutine klassifikatsioon
  • 3 Toitumine
    • 3.1 Klorofüll
    • 3.2 Karotenoidid
  • 4 Paljundamine
    • 4.1 Aeksuaal
    • 4.2 Seksuaalne
  • 5 Ökoloogia
    • 5.1 Õitsemine
  • 6 Rakendused
    • 6.1 Paleokeanograafia
    • 6.2 Biostratigraafia
    • 6.3 Kobediatomiit
    • 6.4 Kohtuekspertiis
    • 6.5 Nanotehnoloogia
  • 7 Viited

Omadused

Need on eukarüootsed ja fotosünteetilised organismid, millel on diploidne rakufaas. Kõik nende mikroalgikute liigid on ühesugused, vabade eluvormidega. Mõnel juhul moodustavad nad kolooniad (kookospähkli), pikad ahelad, fännid ja spiraalid.

Diatoomide põhiomadus on see, et nad kujutavad endast hõõgumist. Hülss on raku sein, mis koosneb peamiselt ränidioksiidist, mis ümbritseb raku sarnaselt kasti või Petri tassi struktuuriga.

Selle kapsli ülemist osa nimetatakse epitekaks ja alumist osa nimetatakse hüpoteekiks. Frustulid varieeruvad sõltuvalt liigist.

Vorm

Diatoomide kuju on muutuv ja omab taksonoomilist tähtsust. Mõned on kiiritatud sümmeetria (keskne) ja teised võivad olla erineva kujuga, kuid nad on alati kahepoolselt sümmeetrilised (pennid).

Diatoomid on levinud kogu planeedi veekogus. Need on peamiselt merelised; siiski on mõned liigid leitud mageveekogudes, tiikides ja niiskes keskkonnas.

Nendel autotroofsetel organismidel on klorofüll a, c1 ja c2 ning neil on pigmendid nagu diatoxantiin, diadinoxantiin, β-karoteen ja fukoksantiin. Need pigmendid annavad neile kuldse värvuse, mis võimaldab neil paremini päikesevalgust lüüa.

Taksonoomia ja klassifikatsioon

Praegu on diatoomide taksonoomiline tellimine vastuoluline ja seda võib muuta. Enamik süstematistidest ja taksonoomidest leiavad selle suure mikrovetikate rühma Heterokontophyta rajoonis (mõnikord Bacillariophyta). Teised teadlased klassifitseerivad need varjupaigaks ja isegi kõrgemateks taksoniteks.

Traditsiooniline klassifikatsioon

Klassikalise taksonoomilise korra kohaselt asuvad diatoomid klassis Bacillariophyceae (nimetatakse ka Diatomophyceae). See klass on jagatud kaheks: Kesk- ja Pennales.

Keskused

Nad on diatoomid, kelle hõõrdumine annab neile radiaalse sümmeetria. Mõnedel liikidel on keeruline ornament ja nende pinnal ei ole lõhet, mida nimetatakse raphe..

See tellimus koosneb vähemalt kahest osast (sõltuvalt autorist) ja vähemalt viiest perekonnast. Need on peamiselt merelised; siiski on nende esindajad värskes vees.

Pennales

Nendel diatoomidel on piklik, ovaalne ja / või lineaarne kuju, millel on kahepoolne bipolaarne sümmeetria. Neil on punktiirjoonte kaunistused ja mõnedel on pikisuunaline telg..

Sõltuvalt taksonoomist koosneb see tellimus vähemalt kahest osast ja seitsmest perekonnast. Need on enamasti mageveekogud, kuigi liike on ka merekeskkonnas kirjeldatud.

Hiljutine klassifikatsioon

Ülaltoodud on klassikalise taksonoomilise klassifikatsiooni ja diatomi tellimuste tellimine; See on kõige levinum viis nende eristamiseks. Kuid aja jooksul on tekkinud palju taksonoomilisi korraldusi.

90-ndatel aastatel andsid Round & Crawfordi teadlased kaasa uue taksonoomilise liigituse, mis koosnes kolmest klassist: Coscinodiscophyceae, Bacillariophyceae ja Fragilariophyceae.

Coscinodiscophyceae

Varem olid nad osa kesksete tellimuste kangelastest. Praegu esindab seda klassi vähemalt 22 tellimust ja 1174 liiki.

Bacillariophyceae

Need on kahepoolse sümmeetria kummardused koos raphe-ga. Selle klassi liikmed moodustasid varem Pennales'i korralduse.

Hiljem jagati need räpaste ja raphe (väga üldistatud) diatoomideks. On teada, et sellist mikroalgatüüpi esindavad 11 tellimust ja umbes 12 tuhat liiki.

Fragilariophyceae

Tegemist on rühma diatomeid, mille liikmed olid varem osa Pennales'i korraldusest. Nendel mikrovetikatel on kahepoolne sümmeetria, kuid nad ei esine. neid esindavad 12 tellimust ja umbes 898 liiki.

Mõned taksonoomid ei pea seda taksoni kehtetuks ja leiavad Fragilariophyceae alamklassi Bacillariophyceae klassi piires..

Toitumine

Diatoomid on fotosünteetilised organismid: nad kasutavad valgusenergiat (päikeseenergiat), et muuta see orgaanilisteks ühenditeks. Need orgaanilised ühendid on vajalikud teie bioloogiliste ja metaboolsete vajaduste rahuldamiseks.

Nende orgaaniliste ühendite sünteesimiseks on vaja diatomeid toitaineid; Need toitained on peamiselt lämmastik, fosfor ja räni. See viimane element toimib piirava toitainena, sest see on vajalik hõõrdumise moodustamiseks.

Fotosünteesiprotsessis kasutavad need mikroorganismid pigmente, nagu klorofüll ja karotenoodid.

Klorofüll

Klorofüll on roheline fotosünteetiline pigment, mis asub kloroplastides. Diatoomides on teada ainult kaks tüüpi: klorofüll a (Chl a) ja klorofüll c (Chl c).

Chl a osaleb fotosünteesi protsessis esmalt; selle asemel on Chl c lisandpigment. Kõige sagedasemad diatoomide Chlc on c1 ja c2.

Karotenoidid

Karotenoidid on isoprenoidide perekonda kuuluvate pigmentide rühm. Diatoomides on tuvastatud vähemalt seitse karotenoidide tüüpi.

Nagu klorofüllid, aitavad need diatoomid valgust, et muuta see raku orgaanilisteks toiduühenditeks.

Paljundamine

Diatoomid reprodutseerivad mitoosi ja mioosi kaudu aseksuaalselt ja seksuaalselt.

Aeksuaal

Iga ema rakk läbib mitootilise jagunemise protsessi. Mitoosi, geneetilise materjali, raku tuuma ja tsütoplasma produkt dubleeritakse, et tekitada kaks ema rakuga identset tütarrakku..

Iga äsja loodud rakk võtab epitekina tüvirakke voldiku ja ehitab seejärel oma hüpoteeki. See paljunemisprotsess võib sõltuvalt liigist toimuda ühe kuni kaheksa korra jooksul 24 tunni jooksul.

Kuna iga tütarrakk moodustab uue hüpoteegi, on see, kes päris ema hüpoteegi, väiksem kui tema õde. Kuna mitoosi protsess korratakse, on tütarrakkude vähenemine progresseeruv, kuni saavutatakse jätkusuutlik miinimum.

Seksuaalne

Raku seksuaalse paljunemise protsess seisneb diploidse raku (kahe kromosoomikomplekti) jagamises haploidrakkudesse. Haploidrakkudel on pool eellasraku geneetilisest koormusest.

Kui diatoomid, mis reprodutseerivad aseksuaalselt, saavutavad minimaalse suuruse, algab enne seksuaalset reproduktsiooni meiosis. See meioos tekitab haploidseid ja alasti või atetase; sugurakkude kaitsmed moodustavad spoorid, mida nimetatakse auksosporiteks.

Auksosporid võimaldavad diatomeeridel taastada diploidsuse ja liigi maksimaalse suuruse. Samuti võimaldavad nad diatomeid ellu jääda, mille keskkonnatingimused on kahjulikud.

Need spoorid on väga vastupidavad ning kasvavad ja moodustavad oma vastavaid jäätmeid, kui tingimused on soodsad.

Ökoloogia

Diatoomidel on raku seina rikas oksiid, mida tavaliselt nimetatakse ränidioksiidiks. Selle tõttu on selle kasvu piiranud selle ühendi kättesaadavus keskkondades, kus nad arenevad.

Nagu eespool mainitud, on need mikroalgad jaotamisel kosmopoliitilised. Need on olemas magevee, mere ja isegi madala veevarustusega või teatava niiskusega keskkonnas.

Veesambas elavad nad peamiselt pelaagilise tsooni (avatud vesi) ja mõned liigid moodustavad kolooniaid ja elavad põhjaloomadel..

Üldiselt ei ole diatoomide populatsioonid konstantse suurusega: nende arv varieerub tohutult teatud perioodilisusega. See perioodilisus on seotud toitainete kättesaadavusega ja sõltub ka muudest füüsikalis-keemilistest teguritest, nagu pH, soolsus, tuul ja valgus..

Õitsemine

Kui tingimused on optimaalsed diatoomide arenguks ja kasvuks, tekib nähtus, mida nimetatakse õitsemiseks või paljandiks.

Paljunemiste ajal võivad fütoplanktoni kogukonna struktuuris domineerida diatomiidide populatsioonid ja mõned liigid osalevad kahjulikes vetikate õitsemises või punastes loodetes..

Diatoomid on võimelised tootma kahjulikke aineid, sealhulgas domoehapet. Need toksiinid võivad koguneda troofilistesse ahelatesse ja võivad lõpuks mõjutada inimesi. Intoimimine inimestel võib minestamise ja mäluprobleemide tõttu põhjustada kooma või isegi surma.

Arvatakse, et rohkem kui 100 tuhat diatoomiliiki (mõned autorid usuvad, et elus (üle 20 tuhande) ja väljasuremise vahel on rohkem kui 200 tuhat).

Nende populatsioonid moodustavad umbes 45% ookeanide esmatootmisest. Samuti on need mikroorganismid ookeani räni tsüklis olulised nende ränidioksiidi sisalduse tõttu.

Rakendused

Paleokeanograafia

Diatomiitpihustis sisalduv ränidioksiidikomponent muudab need eriti oluliseks paleontoloogia vastu. Need mikrovetikad hõivavad väga spetsiifilisi ja mitmekesiseid keskkondi alates kriitilistest aegadest.

Nende vetikate fossiilid aitavad teadlastel rekonstrueerida merede ja mandrite geograafilist levikut geoloogilistel aegadel.

Biostratigraafia

Mere setetes leiduvate diatoomide fossiilid võimaldavad teadlastel teada saada, millised on keskkonnamuutused, mis on toimunud enne eelajaloolisi aegu..

Need fossiilid võimaldavad kindlaks määrata nende kihtide suhtelist vanust, milles nad leiduvad, ning samuti erinevate paikkondade kihid..

Kobediatomiit

Seda nimetatakse kobediatomiidiks suurte fossiilse mikrokogude ladestustesse, mis leiduvad peamiselt mandril. Nende maade kõige olulisemad hoiused on Liibüas, Iirimaal ja Taanis.

Seda nimetatakse ka diatomiidiks, mis on rikas ränidioksiidi, mineraalide ja mikroelementide poolest, millel on palju kasutusviise. Kõige olulisemate kasutusviiside hulgas on järgmised:

Põllumajandus

Seda kasutatakse insektitsiidina põllukultuurides; Ta levib taimedele nagu päikesekaitsetoode. Seda kasutatakse ka väetisena.

Vesiviljelus

Krevetide kasvatamisel on toidu tootmiseks kasutatud kobediatomiidi. On näidatud, et see lisand parandab kaubandusliku toidu kasvu ja assimileerimist.

Mikroalgikultuurides kasutatakse seda õhutussüsteemi ja liivfiltrite filtrina.

Molekulaarbioloogia

Diatomiitmuld on kasutatud DNA ekstraheerimiseks ja puhastamiseks; selleks kasutatakse seda koos ainetega, mis suudavad katkestada vee molekulaarse struktuuri. Nende ainete näideteks on guanidiinvesinikkloriid ja tiotsüanaat.

Toit ja joogid

Seda kasutatakse filtreerimiseks erinevate jookide, näiteks veinide, õllede ja looduslike mahlade tootmisel. Pärast teatud toodete, näiteks teravilja koristamist, pestakse neid kobediatomiidis, et vältida rünnakute ja muude kahjurite rünnakuid.

Lemmikloomad

See on osa sanitaarliivakomponentidest (sanitaar-veeris), mida tavaliselt kasutatakse kasside ja teiste lemmikloomade kastides.

Veterinaar

Mõnes kohas kasutatakse seda loomade haavade tõhusaks armiks. Seda kasutatakse ka kodu- ja põllumajandusloomade ektoparasiitlülijalgsete tõrjeks.

Maalid

Seda kasutatakse hermeetiku või emailiga.

Keskkond

Raskmetallidega saastunud alade taastamiseks kasutatakse kobediatomiidi. Selle kontekstis on selles kontekstis asjaolu, et ta taastab lagunenud pinnase ja vähendab alumiiniumi toksilisust hapestatud muldades..

Kohtuekspertiis

Keelekümbluse (uppumine) korral on üks teostatud analüüsidest diatoomide olemasolu ohvrite kehades. Diatoomide ränidioksiidi skeleti koosseisu tõttu jäävad nad kehasse isegi siis, kui nad leiduvad teatud lagunemisastmega.

Teadlased kasutavad seda liiki, et teada saada, kas juhtum esines näiteks soos, merel või järves; See on võimalik, sest diatoomidel on teatav keskkonnakaitse spetsiifilisus. Paljud mõrvajuhtumid on lahendatud ohvrite kehades olevate diatoomide tõttu.

Nanotehnoloogia

Diatoomide kasutamine nanotehnoloogias on alles algusjärgus. Kuid uuringud ja kasutusvaldkonnad selles valdkonnas muutuvad üha sagedasemaks. Praegu kasutatakse katseid, et muuta räniplaadid silikooniks ja toota neid elektrilisi komponente.

Nanotehnoloogias on palju diatoomide ootusi ja võimalikke kasutusviise. Uuringud näitavad, et neid saab kasutada geneetiliseks manipuleerimiseks, keeruliste elektrooniliste mikrokomponentide ehitamiseks ja fotogalvaaniliste biokütuste valmistamiseks..

Viited

  1. A. Canizal Silahua (2009). Illustreeritud kataloogi Mehhiko magevee diatoomidest. I. Pere Naviculaceae. Uurimisaruanne, et saada nimi: Bioloog. Mehhiko riiklik autonoomne ülikool. 64 lk.
  2. V. Cassie (1959). Merepargoni diatoomid. Tuatara.
  3. Diatomiidid. Encyclopædia Britannica. Taastati britannica.com.
  4. M.D. Guiry & G.M. Guiry (2019). AlgaBase. Ülemaailmne elektrooniline väljaanne, Iirimaa Riiklik Ülikool, Galway. Välja otsitud algaebase.org-st.
  5. Fütoplanktoni identifitseerimine. Diatoomid ja dinoflagellaadid. Taastati alates ucsc.edust.
  6. Diatom New World Encyclopedia. Välja otsitud uuest maailmastclopedia.org-st.
  7. P. Kuczynska, M. Jemiola-Rzeminska & K. Strzalka (2015). Fotosünteetilised pigmendid diatoomides. Marine Drugs.
  8. Diatom MIRACLE. Taastati ucl.ac.uk.
  9. Kobediatomiit. Taastatud diatomea.cl-st.
  10. Ränidioksiid, kobediatomiit ja krevetid. Taastati lehelt balnova.com.
  11. L. Baglione. Kobediatomiidi kasutamine. Taastati tecnicana.org-st
  12. Diatom Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org.
  13. A. Guy (2012). Nanotehnoloogiad. Välja otsitud järgmisest aadressist nextnature.net.