Diatómák jellemzői, osztályozás, táplálkozás, szaporodás



az kovamoszatok (Diatoma) egy mikroalga, főleg vízi és egysejtű csoport. Lehetnek szabad életben (mint a plantónicák is) vagy kolóniák (mint például a bentoszok). A kozmopolita eloszlás jellemzi őket; azaz az egész bolygón megtalálhatók.

A mikroalgák más csoportjaival együtt a tropikus, szubtrópusi, sarkvidéki és az antarktiszi vizekben található fitoplankton nagy kitörései. Ennek eredete a jura és a mai napig az ember által ismert mikroalgák egyik legnagyobb csoportja, és több mint százezer faj létezik az élet és a kihalás között.

Ökológiai szempontból számos biológiai rendszer trófiai szövedékeinek fontos részét képezik. A diatóma-lerakódások a tengerfenékben felhalmozódott szerves anyagok nagyon fontos forrása.

Hosszú üledékfolyamatok, szerves anyagok nyomása és több millió év múlva ezek a lerakódások az olaj, amely a jelenlegi civilizációnk nagy részét mozgatja.

Az ősi időkben a Föld fedett területei jelenleg felmerülnek; ezeken a területeken néhány diatóma lerakódása volt, amelyeket diatómaföldnek neveznek. A diatómaföld többféle felhasználási lehetőséggel rendelkezik az élelmiszeriparban, az építőiparban és még a gyógyszeriparban is.

index

  • 1 Jellemzők
    • 1.1
  • 2 Taxonómia és osztályozás
    • 2.1 Hagyományos besorolás
    • 2.2 Legutóbbi besorolás
  • 3 Táplálkozás
    • 3.1 Klorofill
    • 3.2 Karotinoidok
  • 4 Szaporodás
    • 4.1 Aszexuális
    • 4.2 Szexuális
  • 5 Ökológia
    • 5.1 Virágzás
  • 6 Alkalmazások
    • 6.1 Paleoceanográfia
    • 6.2 Biostratigrafia
    • 6.3 Diatómaföld
    • 6.4 Törvényszéki tudomány
    • 6.5 Nanotechnológia
  • 7 Referenciák

jellemzői

Ezek eukarióta és fotoszintetikus szervezetek, diploid sejtfázissal. E mikroalgák minden faja egysejtű, szabad életformákkal. Egyes esetekben telepeket (kókusz), hosszú láncokat, rajongókat és spirálokat alkotnak.

A diatómák alapvető jellemzője, hogy ropogást mutatnak. A fagylalt főleg szilícium-dioxidból álló sejtfal, amely a cellát egy dobozhoz vagy Petri-csészéhez hasonló szerkezetben zárja be.

Ennek a kapszulának a felső részét epiteca-nak nevezik, az alsó részét pedig jelzálognak nevezik. A frustulák díszfajtákonként változóak, a fajtól függően.

alak

A diatomák alakja változó és taxonómiai jelentőséggel bír. Némelyik sugárzott szimmetria (központi) és mások különböző formájúak lehetnek, de mindig kétoldalúan szimmetrikusak (fillérek).

A diatómák széles körben elterjedtek a bolygón lévő víztestekben. Ezek elsősorban tengeri jellegűek; néhány faj azonban édesvíztestekben, tavakban és nedves környezetben található.

Ezek az autotrofikus szervezetek klorofill a, c1 és c2, és pigmentek, például diatoxantin, diadinoxantin, β-karotin és fukoxantin. Ezek a pigmentek olyan aranyszínt adnak nekik, amely lehetővé teszi számukra a napfény jobb megfogását.

Taxonómia és osztályozás

Jelenleg a diatomák taxonómiai rendezése ellentmondásos, és felülvizsgálatra szorul. A legtöbb szisztematikus és taxonómista ezt a nagy csoportot a Heterokontophyta részlegen belül (néha Bacillariophyta) találja. Más kutatók menedékként és még magasabb taxonként is besorolják őket.

Hagyományos besorolás

A klasszikus taxonómiai rend szerint a diatómák a Bacillariophyceae (Diatomophyceae néven is ismert) osztályban találhatók. Ez az osztály két megrendelésre oszlik: Közép- és Pennales.

központi

Ezek diatómák, amelyek foltja radiális szimmetriát ad nekik. Néhány fajnak van szédítő dísze, és a felszínükön nincsenek repce, amelyet raphe-nak neveznek..

Ez a megrendelés legalább két részből áll (a szerzőtől függően) és legalább öt családból. Ezek elsősorban tengeri jellegűek; ezek közül azonban vannak édesvízi testek képviselői.

Pennales

Ezek a diatómák hosszúkás, ovális és / vagy lineáris formájúak, kétoldalú bipoláris szimmetriával. A pontozott csíkok hullámában díszítésük van, néhányuk pedig a hossztengely mentén húzódik..

A taxonómistól függően ez a sorrend legalább két részből és hét családból áll. Ezek többnyire édesvizek, bár a fajokat a tengeri környezetben is leírták.

Legutóbbi besorolás

A fentiek klasszikus taxonómiai besorolás és rendelés a diatóma megrendeléseinek; Ez a legelterjedtebb módszer a megkülönböztetéshez. Azonban számos taxonómiai rendszer alakult ki az idő múlásával.

A 90-es években a Round & Crawford tudósai új osztályozási osztályba soroltak, amelyek három osztályból álltak: Coscinodiscophyceae, Bacillariophyceae és Fragilariophyceae.

Coscinodiscophyceae

Korábban ezek a központi rend diatómájának részét képezték. Jelenleg ez az osztály legalább 22 megrendelés és 1174 faj képviseli.

Bacillariophyceae

Ezek kétoldalú szimmetria diatomái a raphe-val. Ennek az osztálynak a tagjai korábban a Pennales-rendet alkotják.

Később rágcsálókkal és raphe nélkül (nagyon általánosan) osztották őket. Ismeretes, hogy a mikroalga ezen osztályát 11 rend és 12 ezer faj képviseli.

Fragilariophyceae

Olyan diatómaosztály, amelynek tagjai korábban a Pennales-rendnek is részét képezték. Ezeknek a mikrohullámoknak kétoldalú szimmetriájuk van, de nem jelentenek rákot. 12 megrendelés és 898 faj képviseli őket.

Egyes taxonómisták ezt a taxont nem tartják érvényesnek, és a Fragilariophyceae-t a Bacillariophyceae osztályba tartozó alosztálynak tekintik..

táplálás

A diatómák fotoszintetikus szervezetek: fényenergiát (napenergiát) használnak, hogy szerves vegyületekké alakítsák át. Ezek a szerves vegyületek a biológiai és anyagcsere-igényeinek kielégítéséhez szükségesek.

Ezen szerves vegyületek szintetizálásához a diatomák tápanyagokat igényelnek; Ezek a tápanyagok elsősorban nitrogén, foszfor és szilícium. Ez az utolsó elem korlátozó tápanyagként működik, mert szükséges a fagyás kialakításához.

A fotoszintetikus eljáráshoz ezek a mikroorganizmusok olyan pigmenteket használnak, mint a klorofill és a karotinoidok.

klorofill

A klorofill egy zöld fotoszintetikus pigment, amely kloroplasztokban található. Diatómákban csak két típus ismert: klorofill a (Chl a) és klorofill c (Chl c).

Chl a elsődlegesen részt vesz a fotoszintézis folyamatában; ehelyett Chl c egy kiegészítő pigment. A diatomákban a leggyakoribb Chl c a c1 és a c2.

karotinoidok

A karotinoidok az izoprenoidok családjába tartozó pigmentek csoportja. A diatómákban legalább hét típusú karotinoidot azonosítottak.

A klorofillokhoz hasonlóan ezek a diatómák is megvilágítják a fényt, hogy a sejtek szerves élelmiszer-vegyületeivé alakuljanak.

reprodukció

A diazomák aszimmetrikusan és szexuálisan szaporodnak a mitózis és a meiózis révén.

nem nélküli

Mindegyik anyasejt a mitotikus felosztási folyamaton megy keresztül. A mitózis termékét, a genetikai anyagot, a sejtmagot és a citoplazmat megismételjük annak érdekében, hogy két, az anyatejttel azonos lánysejt jöjjön létre.

Minden újonnan létrehozott cella epiteca-ként az őssejt szórólapját veszi fel, majd saját jelzálogot épít. Ez a szaporodási folyamat a fajtól függően 24 órás időszakban egy-nyolcszor fordulhat elő.

Mivel mindegyik lánycella egy új jelzálogot alkot, az az, aki örökölte az anya jelzálogát, kisebb lesz, mint a nővére. Mivel a mitózis folyamatát megismételjük, a lányok sejtjeinek csökkenése progresszív, amíg el nem érik a fenntartható minimumot.

szexuális

A sejt szexuális reprodukciójának folyamata egy diploid sejt (két kromoszómás készlet) osztásával történik haploid sejtekbe. A haploid sejtek a progenitor sejt genetikai terhelésének felével rendelkeznek.

Miután az aszimmetrikusan ismétlődő diatómák elérték a minimális méretet, a szexuális reprodukció egyfajta eleje a meiózis előtt kezdődik. Ez a meiózis haploid és meztelen vagy atete-ivarsejteket eredményez; a gaméták biztosítékai, amelyek auxosporokat neveznek.

Az auxosporok lehetővé teszik, hogy a diatómák visszanyerjék a diploidist és a faj legnagyobb méretét. Azt is lehetővé teszik, hogy a diatómák túléljék azokat az időket, amelyek környezeti körülményei kedvezőtlenek.

Ezek a spórák nagyon ellenállóak, és csak akkor fognak növekedni és formázni a megfelelő törmeléket, ha a körülmények kedvezőek.

ökológia

A diatómák szilícium-oxidban gazdag sejtfala van, amelyet általában szilícium-dioxidnak neveznek. Ennek következtében növekedését korlátozza a vegyület elérhetősége azon környezetben, ahol fejlődik.

Amint fentebb említettük, ezek a mikroalga kozmopolita az eloszlásban. Ezek édesvízi, tengeri és még alacsony környezetben vagy bizonyos páratartalmú környezetben is megtalálhatók.

A vízoszlopban főleg a nyíltvízi zónában (nyílt vízben) élnek, és egyes fajok kolóniákat képeznek, és a bentikus szubsztrátokban élnek.

Általában a diatómák populációi nem állandó méretűek: számuk jelentősen változik bizonyos időközönként. Ez az időszakosság a tápanyagok rendelkezésre állásához kapcsolódik, és egyéb fizikai-kémiai tényezőktől, például pH-tól, sótartalomtól, széltől és fénytől is függ..

virágzás

Amikor a körülmények optimálisak a diatomák kialakulásához és növekedéséhez, egy virágzás vagy kitörés jelensége jelenik meg.

A kitörés során a fitoplankton közösségszerkezetét diatóma populációk uralhatják, és egyes fajok káros alga virágzásban vagy vörösáramban vesznek részt..

A diatómák képesek káros anyagokat előállítani, köztük a domoesavat. Ezek a toxinok felhalmozódhatnak trofikus láncokban, és végső soron az embereket érinthetik. Az emberben bekövetkező mérgezés ájulásból és memória problémákból kómához vagy akár halálhoz vezethet.

Úgy gondolják, hogy több mint 100 ezer diatómafaj van (egyes szerzők szerint több mint 200 ezer) él (több mint 20 ezer) és kihalott között.

Népességük az óceánok elsődleges termelésének mintegy 45% -át teszi ki. Hasonlóképpen, ezek a mikroorganizmusok elengedhetetlenek az óceáni szilícium-ciklusban, mivel a szilánk tartalma a szilánkokban.

alkalmazások

paleoceanography

A kovaföld komponens a kovaföldben nagy érdeklődést mutat a paleontológia iránt. Ezek a mikroalga nagyon specifikus és változatos környezetet foglal el a kréta idejéből.

Ezeknek az algáknak a fosszíliái segítik a tudósokat, hogy rekonstruálják a tengerek és kontinensek földrajzi eloszlását a geológiai időkben.

biosztratigráfia

A tengeri üledékekben talált diatómák fosszíliái lehetővé teszik a kutatók számára, hogy a mai napig ismerjék az őskori idők óta bekövetkezett változásokat..

Ezek a fosszíliák lehetővé teszik azoknak a rétegeknek a viszonylagos életkorát, amelyekben megtalálják őket, és a különböző települések rétegeit is összekapcsolják.

Diatómaföld

Diatómaföldnek nevezzük a fosszilis, mikroalga nagy lerakódásait, amelyek főleg a szárazföldön találhatók. E földterületek legfontosabb betétei Líbiában, Írországban és Dániában vannak.

Diatomitnak is nevezik, és szilícium-dioxidot, ásványi anyagokat és nyomelemeket gazdag anyag, melynek sok felhasználása van. A legjelentősebb felhasználási területek közé tartozik a következő:

mezőgazdaság

A növényeket rovarölő szerként használják; A növényeken egyfajta fényvédő hatású. Szintén széles körben használják műtrágya.

akvakultúra

A garnélarák-gazdálkodásban diatómaföldet használtak az élelmiszertermelésben. Kimutatták, hogy ez az adalékanyag javítja a kereskedelmi élelmiszerek növekedését és asszimilálását.

A mikroalga kultúrákban a levegőztető rendszerben és a homokszűrőkben használják szűrőként.

Molekuláris biológia

A diatómaföldet a DNS kivonására és tisztítására használtuk; ehhez a víz molekulaszerkezetét lebontó anyagokkal együtt használják. Ilyen anyagok például a guanidin-hidroklorid és a tiocianát.

Ételek és italok

Szűrésre szolgál különböző típusú italok, például borok, sörök és természetes gyümölcslevek előállítására. Miután egyes termékeket, például gabonát betakarítottak, diatómaföldön fürdik, hogy megakadályozzák a kártevők és más kártevők támadását.

Pet

Ez része a szaniter homokkomponenseknek (szaniter kavicsoknak), amelyeket általában macskák és más háziállatok dobozaiban használnak.

állatgyógyászati

Egyes helyeken hatékony sebhelyként használják az állati sebeket. Az ektoparazita ízeltlábúak háztartási és mezőgazdasági állatokban történő ellenőrzésére is használják.

festmények

Ezt tömítő vagy zománcfestékként használják.

környezet

A nehézfémekkel szennyezett területek helyreállítására diatómaföldet használnak. Alkalmazásai között ebben az összefüggésben az a tény, hogy helyreállítja a lebomlott talajokat és csökkenti az alumínium toxicitását a savasított talajokban..

Törvényszéki tudomány

A bemerítéssel járó halál esetén (lefulladás) az egyik elemzés az áldozatok testében lévő diatómák jelenléte. A szilícium-dioxid csontváz összetételéből adódóan a testben maradnak, még akkor is, ha bizonyos fokú bomlással találkoznak.

A tudósok ezt a fajot használják, hogy megtudják, hogy történt-e az incidens, például mocsárban, tengeren vagy egy tóban; Ez azért lehetséges, mert a diatómák bizonyos fokú környezeti specifitással rendelkeznek. Számos gyilkossági esetet megoldottak az áldozatok testeiben fellépő diatómák miatt.

nanotechnológia

A diatómák alkalmazása a nanotechnológiában még mindig a kezdeti szakaszban van. A tanulmányok és felhasználások azonban egyre gyakoribbak. Jelenleg teszteket alkalmaznak a szilícium foltok szilíciumokká való átalakítására és ezeknek az elektromos komponenseknek a előállítására.

A nanotechnológiában számos elvárás és potenciális felhasználás lehetséges. Tanulmányok arra utalnak, hogy genetikai manipulációra, komplex elektronikus mikrokomponensek és fotovoltaikus biocellák előállítására használhatók..

referenciák

  1. A. Canizal Silahua (2009). A mexikói édesvízi diatomák illusztrált katalógusa. I. Naviculaceae család. Kutatási jelentés: Biológus. Mexikói Nemzeti Autonóm Egyetem. 64 pp.
  2. V. Cassie (1959). Tengeri plankton diatomák. tuatara.
  3. Diatom algák. Encyclopædia Britannica. A britannica.com-ból visszanyert.
  4. M. D. Guiry & G.M. Guiry (2019). AlgaeBase. Világméretű elektronikus kiadvány, Írországi Egyetem, Galway. Az algaebase.org-ból származik.
  5. A fitoplankton azonosítása. Diatomák és dinoflagellátumok. Az ucsc.edu.
  6. Diatom. Új világ enciklopédia. A (z) newworldencyclopedia.org webhelyről származik.
  7. P. Kuczynska, M. Jemiola-Rzeminska és K. Strzalka (2015). Fotoszintetikus pigmentek diatomákban. Tengeri drogok.
  8. Diatom. CSODA. A ucl.ac.uk.
  9. Diatómaföld. A diatomea.cl-ből visszanyert.
  10. Szilikát, kovaföld és garnélarák. A balnova.com-ról helyreállították.
  11. L. Baglione. A diatómaföld felhasználása. A tecnicana.org-ból kinyerhető
  12. Diatom. A (z) en.wikipedia.org webhelyről származik.
  13. A. Guy (2012). Nanotech diatomák. Letöltve a nextnature.net webhelyről.