Diatoms egenskaper, klassifisering, ernæring, reproduksjon



den kiselalger (Diatom) er en gruppe av mikroalger, hovedsakelig akvatiske og ensartede. De kan være fritt liv (som plantónicasene) eller danne kolonier (som de som består av bentoene). De er preget av å være av kosmopolitisk distribusjon; det vil si, de kan bli funnet over hele planeten.

Sammen med andre grupper av mikroalger, er de en del av de store utryddene av planteplankton som eksisterer i tropiske, subtropiske, arktiske og antarktiske farvann. Dens opprinnelse daterer seg tilbake til juraen og representerer i dag en av de største gruppene av mikroalger kjent for mennesket, med mer enn hundre tusen arter beskrevet mellom levende og utdøde.

Økologisk er de en viktig del av de trofiske nettene i mange biologiske systemer. Diatomaceous innskudd er en svært viktig kilde til organisk materiale akkumulert i havbunnen.

Etter lange sedimentasjonsprosesser, trykk på organisk materiale og millioner av år, ble disse forekomstene oljen som beveger seg mye av vår nåværende sivilisasjon.

I gamle tider har havet dekket områder av jorden som for tiden kommer opp; i noen av disse områdene var det forekomster av diatomer, som er kjent som diatoméjord. Diatoméjord har flere bruksområder i næringsmiddelindustrien, byggingen og til og med farmasøytisk.

index

  • 1 Egenskaper
    • 1.1 Skjema
  • 2 Taksonomi og klassifisering
    • 2.1 Tradisjonell klassifisering
    • 2.2 Nylig klassifisering
  • 3 Ernæring
    • 3.1 klorofyll
    • 3.2 karotenoider
  • 4 Reproduksjon
    • 4.1 aseksuell
    • 4.2 Seksuell
  • 5 økologi
    • 5.1 Blomstring
  • 6 applikasjoner
    • 6.1 Paleoceanography
    • 6.2 Biostratigrafi
    • 6.3 Diatoméjord
    • 6.4 Rettsmedisinske vitenskap
    • 6.5 Nanoteknologi
  • 7 referanser

funksjoner

De er eukaryote og fotosyntetiske organismer, med en diploid cellefase. Alle artene av disse mikroalger er ensformede, med former for fritt liv. I noen tilfeller danner de kolonier (kokosnøtt), lange kjeder, vifter og spiraler.

Den grunnleggende egenskapen til diatomer er at de gir en frustrasjon. Frustulen er en cellevegg som hovedsakelig består av silika som omslutter cellen i en struktur som ligner en boks eller petriskål.

Den øvre delen av denne kapslen kalles epiteca, og den nedre delen kalles et boliglån. Frustulene varierer i ornament, avhengig av arten.

form

Formen på diatomene er variabel og har taksonomisk betydning. Noen er utstrålt symmetri (sentral) og andre kan ha forskjellige former, men de er alltid bilateralt symmetriske (pennies).

Diatomer er utbredt i hele kroppen av vann på planeten. De er hovedsakelig marine; Imidlertid er det funnet noen arter i ferskvannsfeller, dammer og fuktige miljøer.

Disse autotrofe organismer har klorofyll a, c1 og c2, og har pigmenter som diatoksanthin, diadinoxanthin, p-karoten og fucoxanthin. Disse pigmentene gir dem en gylden farge som gjør at de bedre kan fange sollys.

Taksonomi og klassifisering

For tiden er den taksonomiske rekkefølgen av diatomer kontroversiell og gjenstand for revisjoner. De fleste systematikere og taksonomer finner denne store gruppen mikroalger innenfor Heterokontophyta-avdelingen (noen ganger som Bacillariophyta). Andre forskere klassifiserer dem som et fylde og til og med som høyere taxa.

Tradisjonell klassifisering

I følge klassisk taksonomisk rekkefølge er diatomer lokalisert i klassen Bacillariophyceae (også kalt Diatomophyceae). Denne klassen er delt inn i to ordrer: Central og Pennales.

sentral

De er diatomer hvis frustrasjon gir dem en radial symmetri. Noen arter har tynn utsmykning, og på overflaten har de ikke et sprekke som heter raphe..

Denne ordren består av minst to underordnede (avhengig av forfatteren) og minst fem familier. De er hovedsakelig marine; Det er imidlertid representanter for disse i ferskvannslokaler.

pennales

Disse diatomene har en langstrakt, oval og / eller lineær form, med bilateral bipolar symmetri. De har ornamenter i frustulen av stiplede striper, og noen har raphe langs lengdeaksen.

Avhengig av taksonomen består denne ordren av minst to underordnede og syv familier. De er for det meste ferskvann, selv om arter også er beskrevet i marine miljøer.

Nylig klassifisering

Ovennevnte er klassisk taksonomisk klassifisering og bestilling av diatomordre; Det er den mest brukte måten å skille dem på. Imidlertid har mange taksonomiske ordninger oppstått over tid.

På 90-tallet bidro forskerne fra Round & Crawford til en ny taksonomisk klassifisering som består av 3 klasser: Coscinodiscophyceae, Bacillariophyceae og Fragilariophyceae.

Coscinodiscophyceae

Tidligere var de en del av diatoms av den sentrale orden. I dag er denne klassen representert av minst 22 ordrer og 1174 arter.

Bacillariophyceae

De er diatomer av bilateral symmetri med raphe. Medlemmer av denne klassen dannet tidligere Pennales rekkefølge.

Senere ble de delt inn i diatomer med raphe og uten raphe (på en svært generalisert måte). Det er kjent at denne klassen av mikroalger representeres av 11 ordrer og ca 12 tusen arter.

Fragilariophyceae

Det er en klasse av diatomer hvis medlemmer tidligere også var en del av Pennales rekkefølge. Disse mikroalger har bilateral symmetri, men presenterer ikke raphe. og de er representert av 12 ordrer og noen 898 arter.

Noen taksonomer anser ikke dette taxonet gyldig og finner Fragilariophyceae som en underklasse i klassen Bacillariophyceae.

ernæring

Diatomer er fotosyntetiske organismer: de bruker lysenergi (sol) for å forvandle den til organiske forbindelser. Disse organiske forbindelsene er nødvendige for å møte dine biologiske og metabolske behov.

For å syntetisere disse organiske forbindelsene krever diatomer næringsstoffer; Disse næringsstoffene er hovedsakelig nitrogen, fosfor og silisium. Dette siste elementet fungerer som et begrensende næringsstoff, fordi det er nødvendig å danne frustulen.

For den fotosyntetiske prosessen bruker disse mikroorganismer pigmenter som klorofyll og karotenioder.

klorofyll

Klorofyll er et grønt fotosyntetisk pigment som ligger i kloroplaster. I diatomer er kun to typer kjent: klorofyll a (Chl a) og klorofyll c (Chl c).

Chl a har en primordial deltakelse i prosessen med fotosyntese; i stedet er Chl c et tilbehørspigment. De vanligste Chl c i diatomer er c1 og c2.

karotenoider

Karotenoider er en gruppe pigmenter som tilhører familien av isoprenoider. I diatomer er det identifisert minst syv typer karotenoider.

Som klorofyller, hjelper disse diatene med å fange lys for å omdanne det til organiske matforbindelser til cellen.

reproduksjon

Diatomer reproduserer aseksuelt og seksuelt, henholdsvis gjennom mitose og meiosis.

aseksuell

Hver morcelle gjennomgår en prosess med mitotisk deling. Produkt av mitose, det genetiske materialet, cellekjernen og cytoplasmaet dupliseres for å gi opphav til to datterceller som er identiske med modercellen.

Hver nyopprettede celle tar som en epiteca en brosjyre av stamcellen og bygger eller danner sitt eget boliglån. Denne reproduktive prosessen kan forekomme mellom en og åtte ganger i en periode på 24 timer, avhengig av arten.

Som hver dattercelle vil danne et nytt boliglån, vil den som arvet mors boliglån være mindre enn hennes søster. Etter hvert som prosessen med mitose gjentas, er reduksjonen i datterceller progressiv til et bærekraftig minimum er nådd.

seksuell

Prosessen med seksuell reproduksjon av cellen består i oppdeling av en diploid celle (med to sett med kromosomer) i haploide celler. Haploidceller har halvparten av den genetiske belastningen til stamcellen.

Når de diatomer som reproduseres aseksuelt når minimumsstørrelsen, begynner en type seksuell reproduksjon før megi. Denne meiosis gir opphav til haploid og nakne eller atete gameter; Gametene smelter danner sporer som kalles auxosporer.

Auxosporene tillater diatomene å gjenopprette diploidien og maksimal størrelse av arten. De tillater også diatomer å overleve ganger hvis miljøforhold er negative.

Disse sporer er meget motstandsdyktige, og vil bare vokse og danne deres respektive frustler når forholdene er gunstige.

økologi

Diatomer har en cellevegg rik på silisiumoksyd, vanligvis kalt silisiumdioksyd. På grunn av dette er veksten begrenset av tilgjengeligheten av denne forbindelsen i de miljøene de utvikler.

Som nevnt ovenfor er disse mikroalger kosmopolitiske i distribusjon. De er til stede i ferskvann, marine og til og med i miljøer med lavt vanntilgjengelighet eller med en viss fuktighet.

I vannsøylen bor de hovedsakelig i den pelagiske sone (åpent vann), og noen arter danner kolonier og beboer bøndene.

Vanligvis er populasjonene av diatomer ikke av konstant størrelse: deres antall varierer enormt med viss periodicitet. Denne periodiciteten er relatert til tilgjengeligheten av næringsstoffer, og avhenger også av andre fysisk-kjemiske faktorer, som f.eks. PH, saltholdighet, vind og lys, blant andre..

blomstring

Når forholdene er optimale for utvikling og vekst av diatomer, oppstår et fenomen som kalles blomstrende eller outcrop.

Under frembrudd bestander av kiselalger kan dominere planteplankton samfunnsstruktur, og noen arter som er involvert i skadelig algeoppblomstring eller røde tidevann.

Diatomer er i stand til å produsere skadelige stoffer, blant dem domoinsyre. Disse toksinene kan akkumuleres i trofiske kjeder og kan til slutt påvirke mennesker. Intoxikasjon hos mennesker kan forårsake besvimelse og minneproblemer for å komme eller til og med døden.

Det er antatt at det finnes over 100 000 arter av kiselalger (noen forfattere mener at det er mer enn 200 mil) mellom levende (mer enn 20 000) og Utdødd.

Deres befolkning bidrar til 45% av primærproduksjonen av havene. På samme måte er disse mikroorganismer essensielle i den silikone syklusen på grunn av deres silikainnhold i frustulen.

søknader

paleo

Silikakomponenten i diatomittfrostet gjør dem av stor interesse for paleontologi. Disse mikroalger opptar svært spesifikke og varierte miljøer fra omtrent krittider.

Fossilene til disse alger hjelper forskere til å rekonstruere den geografiske fordeling av hav og kontinenter gjennom geologiske tider.

biostratigrafi

Diatom fossiler som finnes i marine sedimenter tillate forskere å kjenne de ulike miljøendringer siden forhistorisk tid til i dag.

Disse fossilene tillate oss å etablere relative alderen lag som også brukes til å relatere lag fra forskjellige steder.

Diatoméjord

Det er kjent som diatoméjord til store forekomster av fossiliserte mikroalger som hovedsakelig finnes på fastlandet. De viktigste innskuddene i disse landene er i Libya, Irland og Danmark.

Det kalles også diatomitt, og er et materiale som er rik på silika, mineraler og sporstoffer, som har mange bruksområder. Blant de mest fremtredende bruksområder er følgende:

jordbruk

Det brukes som et insektmiddel i avlinger; Det sprer seg på plantene som en slags solkrem. Det er også mye brukt som gjødsel.

akvakultur

I rekeoppdrett har diatoméjord blitt brukt i matproduksjon. Det har blitt vist at dette additivet forbedrer veksten og assimileringen av kommersiell mat.

I mikroalske kulturer brukes det som et filter i luftingssystemet og i sandfiltrene.

Molekylærbiologi

Diatoméjorden har blitt brukt til ekstraksjon og rensing av DNA; for dette brukes det i forbindelse med stoffer som kan forstyrre den molekylære strukturen av vann. Eksempler på disse stoffene er guanidinhydroklorid og tiocyanat.

Mat og drikke

Den brukes til filtrering i produksjon av ulike typer drikkevarer som vin, øl og naturlig juice. Når de er høstet visse produkter som kornprodukter, disse er belagt kiselgur for å unngå angrep av snutebiller og andre skadedyr.

Pet

Det er en del av sanitære sandkomponenter (sanitetsstein) som ofte brukes i esker til katter og andre kjæledyr.

veterinær

Noen steder brukes den som en effektiv arr for dyre sår. Det brukes også til kontroll av ektoparasitt leddyr i husdyr og husdyr.

malerier

Det brukes som forsegler eller emaljemaling.

miljø

Diatoméjord brukes til restaurering av områder forurenset av tungmetaller. Dens anvendelser i denne sammenheng fremhever det faktum at gjenoppretter degradert jord og reduserer giftigheten av aluminium i jordsmonn surgjort.

Forensic science

I tilfelle av druknings (drukning), en av analysene er tilstedeværelsen av kiselalger i kroppen av ofrene. På grunn av at sammensetningen av silikaskjelettet av kiselalger, disse forblir i kroppen, selv om disse er funnet med en viss grad av nedbrytning.

Forskere bruker arten for å finne ut om hendelsen skjedde, for eksempel i en sump, i sjøen eller i en innsjø; Dette er mulig fordi diatomer har en viss grad av miljøspesifisitet. Mange tilfeller av drap har blitt løst takket være tilstedeværelsen av diatomer i ofrenees ofre.

nanoteknologi

Bruk av diatomer i nanoteknologi er fortsatt i innledende fase. Studier og bruksområder på dette området blir imidlertid hyppigere. Testene brukes for tiden til å omdanne silisiumfrustuler til silisium og produsere med disse elektriske komponentene.

Det er mange forventninger og potensielle anvendelser av diatomer i nanoteknologi. Studier tyder på at de kan brukes til genetisk manipulering, for bygging av komplekse elektroniske mikrokomponenter og som fotovoltaiske bioceller.

referanser

  1. A. Canizal Silahua (2009). Illustrert katalog over meksikanske ferskvann diatomer. I. Familie Naviculaceae. Forskningsrapport for å få tittelen på: Biolog. National Autonomous University of Mexico. 64 pp.
  2. V. Cassie (1959). Marine Plankton Diatoms. Tuatara.
  3. Diatomalger. Encyclopædia Britannica. Gjenopprettet fra britannica.com.
  4. M. D. Guiry & G.M. Guiry (2019). AlgaeBase. Verdensomspennende elektronisk publisering, National University of Ireland, Galway. Hentet fra algaebase.org.
  5. Fytoplanktonidentifikasjon. Diatomer og dinoflagellater. Gjenopprettet fra ucsc.edu.
  6. Diatomeen. New World Encyclopedia. Hentet fra newworldencyclopedia.org.
  7. P. Kuczynska, M. Jemiola-Rzeminska og K. Strzalka (2015). Fotosyntetiske pigmenter i diatomer. Marine Drugs.
  8. Diatomeen. Mirakel. Gjenopprettet fra ucl.ac.uk.
  9. Diatoméjord. Gjenopprettet fra diatomea.cl.
  10. Silica, diatoméjord og reker. Gjenopprettet fra balnova.com.
  11. L. Baglione. Bruk av diatoméjord. Gjenopprettet fra tecnicana.org
  12. Diatomeen. Hentet fra en.wikipedia.org.
  13. A. Guy (2012). Nanotech Diatoms. Hentet fra nextnature.net.