Charakteristiky rozsievok, klasifikácia, výživa, reprodukcia

rozsievky (Diatoma) sú skupinou mikrorias, hlavne vodných a jednobunkových. Môžu byť slobodného života (ako tie, ktoré sú rastlinné) alebo môžu tvoriť kolónie (ako tie, ktoré obsahujú bentos). Sú charakterizované kozmopolitnou distribúciou; to znamená, že ich možno nájsť po celej planéte.

Spolu s inými skupinami rias sú súčasťou veľkých východísk fytoplanktónu, ktoré existujú v tropických, subtropických, arktických a antarktických vodách. Jeho počiatky siahajú do Jurassic a dnes predstavujú jednu z najväčších skupín mikrorias známych človeku, s viac ako sto tisíc druhov opísaných medzi živými a vyhynutými..

Ekologicky sú dôležitou súčasťou trofických sietí mnohých biologických systémov. Diatomové ložiská sú veľmi dôležitým zdrojom organického materiálu nahromadeného v morskom dne.

Po dlhých procesoch sedimentácie, tlaku organickej hmoty a miliónov rokov sa tieto usadeniny stali olejom, ktorý presúva väčšinu našej súčasnej civilizácie.

V dávnych dobách sa na mori nachádzali oblasti zeme, ktoré sa v súčasnosti objavujú; v niektorých z týchto oblastí boli ložiská rozsievok, ktoré sú známe ako rozsievková zemina. Infuzóriová hlinka má viacnásobné použitie v potravinárskom priemysle, stavebníctve a dokonca aj vo farmaceutickom priemysle.

index

• 1 Charakteristiky
  • 1.1 Formulár
• 2 Taxonómia a klasifikácia
  • 2.1 Tradičná klasifikácia
  • 2.2 Nedávna klasifikácia
• 3 Výživa
  • 3.1 Chlorofyl
  • 3.2 Karotenoidy
• 4 Reprodukcia
  • 4.1 Asexuál
  • 4.2 Sexuálne
• 5 Ekológia
  • 5.1 Kvitnutie
• 6 Aplikácie
  • 6.1 Paleokeanografia
  • 6.2 Biostratigrafia
  • 6.3 Infuzóriová hlinka
  • 6.4 Forenzná veda
  • 6.5 Nanotechnológia
• 7 Referencie

rysy

Sú to eukaryotické a fotosyntetické organizmy s diploidnou bunkovou fázou. Všetky druhy týchto mikrorias sú jednobunkové, s formami voľného života. V niektorých prípadoch tvoria kolónie (kokos), dlhé reťaze, ventilátory a špirály.

Základnou vlastnosťou rozsievok je, že predstavujú frustule. Frustule je bunková stena zložená hlavne z oxidu kremičitého, ktorý obklopuje bunku v štruktúre podobnej krabici alebo Petriho miske.

Horná časť tejto kapsuly sa nazýva epiteca a spodná časť sa nazýva hypotéka. Frustule sa líšia v závislosti od druhu.

tvar

Tvar rozsievok je variabilný a má taxonomický význam. Niektoré sú vyžarované symetrie (centrálne) a iné môžu mať rôzne formy, ale vždy sú obojstranne symetrické (haliere).

Diatoms sú rozšírené po celom tele vody na planéte. Sú prevažne morské; niektoré druhy však boli nájdené v sladkovodných oblastiach, rybníkoch a vlhkom prostredí.

Tieto autotrofné organizmy majú chlorofyl a, cl a c2 a majú pigmenty, ako je diatoxantín, diadinoxantín, p-karotén a fukoxantín. Tieto pigmenty im poskytujú zlaté zafarbenie, ktoré im umožňuje lepšie zachytiť slnečné svetlo.

Taxonómia a klasifikácia

V súčasnosti je taxonomické usporiadanie rozsievok kontroverzné a podlieha revíziám. Väčšina systematikov a taxonomistov lokalizuje túto veľkú skupinu mikrorias v rámci divízie Heterokontophyta (niekedy ako Bacillariophyta). Ďalší výskumníci ich klasifikujú ako kmeň a dokonca ako vyššie taxóny.

Tradičná klasifikácia

Podľa klasického taxonomického poriadku sa rozsievky nachádzajú v triede Bacillariophyceae (tiež nazývanej Diatomophyceae). Táto trieda je rozdelená do dvoch rádov: Central a Pennales.

centrálnej

Sú to rozsievky, ktorých frustule im dáva radiálnu symetriu. Niektoré druhy majú trnitú ozdobu a na svojom povrchu nemajú trhliny nazývané raphe..

Toto poradie sa skladá z najmenej dvoch podriadení (v závislosti od autora) a najmenej piatich rodín. Sú prevažne morské; sú však prítomní v orgánoch sladkej vody.

Pennales

Tieto rozsievky majú predĺžený, oválny a / alebo lineárny tvar, s bilaterálnou bipolárnou symetriou. Majú ozdobu v frustule bodkovaných pruhov a niektoré majú raphe pozdĺž pozdĺžnej osi.

V závislosti od taxonomistu sa toto usporiadanie skladá z najmenej dvoch podradí a siedmich rodín. Sú väčšinou sladkovodné, hoci druhy boli opísané aj v morskom prostredí.

Nedávna klasifikácia

Vyššie uvedené je klasická taxonomická klasifikácia a usporiadanie rozkazov; Je to najbežnejšie používaný spôsob, ako ich odlíšiť. V priebehu času sa však objavilo mnoho taxonomických usporiadaní.

V 90. rokoch prispeli vedci z Round & Crawford novej taxonomickej klasifikácii zloženej z 3 tried: Coscinodiscophyceae, Bacillariophyceae a Fragilariophyceae.

Coscinodiscophyceae

Predtým boli súčasťou rozsievok centrálneho poriadku. V súčasnosti je táto trieda zastúpená najmenej 22 objednávkami a 1174 druhmi.

Bacillariophyceae

Sú rozsievkami bilaterálnej symetrie s raphe. Členovia tejto triedy predtým vytvorili objednávku Pennales.

Neskôr boli rozdelení na rozsievky s raphe a bez raphe (veľmi zovšeobecneným spôsobom). Je známe, že táto trieda mikrorias je reprezentovaná 11 radmi a asi 12 tisíc druhmi.

Fragilariophyceae

Je to trieda rozsievok, ktorých členovia boli predtým aj súčasťou poriadku Pennales. Tieto mikroriasy majú obojstrannú symetriu, ale nepredstavujú raphe. a predstavujú 12 rádov a približne 898 druhov.

Niektorí taxonómovia nepovažujú tento taxón za platný a lokalizujú Fragilariophyceae ako podtriedu v rámci triedy Bacillariophyceae.

výživa

Rozsievky sú fotosyntetické organizmy: využívajú svetelnú energiu (solárnu) na transformáciu na organické zlúčeniny. Tieto organické zlúčeniny sú potrebné na splnenie vašich biologických a metabolických potrieb.

Na syntézu týchto organických zlúčenín vyžadujú rozsievky živiny; Tieto živiny sú najmä dusík, fosfor a kremík. Tento posledný prvok funguje ako obmedzujúca živina, pretože je potrebný na vytvorenie frustule.

Pri fotosyntetickom procese tieto mikroorganizmy používajú pigmenty, ako je chlorofyl a karotén.

chlorofyl

Chlorofyl je zelený fotosyntetický pigment, ktorý sa nachádza v chloroplastoch. V rozsievkach sú známe len dva typy: chlorofyl a (Chl a) a chlorofyl c (Chl c).

Chl a má prvotnú účasť v procese fotosyntézy; namiesto toho, Chlc je pomocný pigment. Najbežnejšie Chl c v rozsievkach sú c1 a c2.

karotenoidy

Karotenoidy sú skupinou pigmentov patriacich do skupiny izoprenoidov. V rozsievkach sa identifikovalo najmenej sedem typov karotenoidov.

Podobne ako chlorofyly, aj tieto pomôcky rozsvietia svetlo, aby ho premenili na organické potravinové zlúčeniny pre bunku.

rozmnožovanie

Diatómy sa rozmnožujú asexuálne a sexuálne, mitózou a meiózou.

nepohlavné

Každá materská bunka prechádza procesom mitotického delenia. Produkt mitózy, genetický materiál, bunkové jadro a cytoplazma sú duplikované, aby vznikli dve dcérske bunky identické s materskou bunkou.

Každá novovytvorená bunka berie ako epiteku leták kmeňovej bunky a potom buduje alebo tvorí vlastnú hypotéku. Tento reprodukčný proces sa môže vyskytovať medzi jedným a ôsmimi krát za 24 hodín v závislosti od druhu.

Keďže každá dcérska bunka vytvorí novú hypotéku, tá, ktorá zdedila hypotéku matky, bude menšia ako jej sestra. Keďže sa proces mitózy opakuje, pokles dcérskych buniek je progresívny, až kým sa nedosiahne udržateľné minimum.

sexuálnej

Proces sexuálnej reprodukcie bunky spočíva v rozdelení diploidnej bunky (s dvoma súbormi chromozómov) do haploidných buniek. Haploidné bunky majú polovicu genetického zaťaženia progenitorovej bunky.

Akonáhle rozsievky, ktoré sa rozmnožujú asexuálne, dosiahnu minimálnu veľkosť, predchádza typu sexuálnej reprodukcie meióza. Táto meióza spôsobuje vznik haploidných a nahých alebo atétových gamét; gaméty fúzujú spóry nazývané auxospory.

Auxospory umožňujú, aby rozsievky obnovili diploidiu a maximálnu veľkosť druhu. Umožňujú tiež prežiť časy, ktorých environmentálne podmienky sú nepriaznivé.

Tieto spóry sú veľmi rezistentné a pri priaznivých podmienkach budú rásť a tvoriť ich príslušné frustule.

ekológia

Diatoms majú bunkovú stenu bohatú na oxid kremičitý, bežne nazývaný oxid kremičitý. Vďaka tomu je jeho rast obmedzený dostupnosťou tejto zlúčeniny v prostredí, kde sa vyvíjajú.

Ako je uvedené vyššie, tieto mikroriasy sú v distribúcii kozmopolitné. Sú prítomné v útvaroch sladkej vody, morských a dokonca aj v prostrediach s nízkou dostupnosťou vody alebo s určitým stupňom vlhkosti.

Vo vodnom stĺpci prevažne žijú v pelagickej zóne (otvorená voda) a niektoré druhy tvoria kolónie a obývajú bentické substráty..

Všeobecne platí, že populácie rozsievok nemajú konštantnú veľkosť: ich počet sa značne líši s určitou periodicitou. Táto periodicita súvisí s dostupnosťou živín a závisí aj od iných fyzikálno-chemických faktorov, ako je pH, slanosť, vietor a svetlo..

kvitnúce

Keď sú podmienky optimálne pre rozvoj a rast rozsievok, objavuje sa fenomén nazývaný kvitnutie alebo výskyt.

Počas výbežku môžu dominovať populácii rozsievok v štruktúre spoločenstva fytoplanktónu a niektoré druhy sa podieľajú na škodlivých kvetoch rias alebo na červenom prílivu..

Rozsievky sú schopné produkovať škodlivé látky, medzi nimi aj kyselinu domovú. Tieto toxíny sa môžu hromadiť v trofických reťazcoch a môžu nakoniec postihnúť ľudí. Intoxikácia u ľudí môže spôsobiť mdloby a problémy s pamäťou ku kóme alebo dokonca smrti.

Predpokladá sa, že existuje viac ako 100 tisíc druhov rozsievok (niektorí autori veria, že existuje viac ako 200 tisíc) medzi živými (viac ako 20 tisíc) a vyhynutých.

Ich populácie prispievajú približne 45% primárnej produkcie oceánov. Podobne, tieto mikroorganizmy sú nevyhnutné v oceánskom kremíkovom cykle kvôli ich obsahu oxidu kremičitého v frustule.

aplikácie

paleoceanography

Silikátová zložka v diatomitovej frustule z nich robí veľký záujem o paleontológiu. Tieto mikroriasy zaberajú veľmi špecifické a rôznorodé prostredia od doby kriedy.

Fosílie týchto rias pomáhajú vedcom rekonštruovať geografické rozloženie morí a kontinentov počas geologických časov.

biostratigraphy

Skameneliny rozsievok nájdené v morských sedimentoch umožňujú výskumníkom poznať rôzne environmentálne zmeny, ku ktorým došlo od praveku až po súčasnosť..

Tieto skameneliny umožňujú stanoviť relatívny vek vrstiev, v ktorých sa nachádzajú, a zároveň slúžia na prepojenie vrstiev rôznych lokalít..

Kremelina

Je známa ako rozsievková zemina pre veľké usadeniny fosílnych rias, ktoré sa nachádzajú hlavne na pevnine. Najvýznamnejšie ložiská týchto krajín sú v Líbyi, Írsku a Dánsku.

Nazýva sa tiež diatomit a je to materiál bohatý na oxid kremičitý, minerály a stopové prvky, ktorý má mnoho použití. Medzi najvýznamnejšie použitia patria:

poľnohospodárstva

Používa sa ako insekticíd v plodinách; To sa šíri na rastlinách ako druh opaľovací krém. Je tiež široko používaný ako hnojivo.

akvakultúra

Pri chove garnátov sa rozsievková zemina používa pri výrobe potravín. Ukázalo sa, že táto prísada zlepšuje rast a asimiláciu komerčných potravín.

V kultúrach mikrorias sa používa ako filter v prevzdušňovacom systéme a v pieskových filtroch.

Molekulárna biológia

Diatomická hlinka sa používa na extrakciu a čistenie DNA; na tento účel sa používa v spojení s látkami schopnými narušiť molekulovú štruktúru vody. Príklady týchto látok sú hydrochlorid guanidínu a tiokyanát.

Jedlá a nápoje

Používa sa na filtráciu pri výrobe rôznych druhov nápojov, ako sú vína, pivo a prírodné šťavy. Po zbere určitých produktov, ako sú obilniny, sa tieto kúpajú v infuzóriovej hlinke, aby sa zabránilo útokom nosatcov a iných škodcov..

pet

Je súčasťou zložiek sanitárneho piesku (sanitárne kamienky), ktoré sa bežne používajú v boxoch pre mačky a iné domáce zvieratá.

veterinár

Na niektorých miestach sa používa ako účinná jazva pre zvieracie rany. Používa sa aj pri kontrole ektoparazitických článkonožcov u domácich a hospodárskych zvierat.

obrazy

Používa sa ako tmel alebo smaltovaný náter.

prostredie

Diatomová hlinka sa používa na obnovu oblastí kontaminovaných ťažkými kovmi. Medzi jeho aplikácie v tomto kontexte patrí skutočnosť, že obnovuje degradované pôdy a znižuje toxicitu hliníka v okyslených pôdach..

Forenzná veda

V prípadoch smrti ponorením (utopením) je jednou z vykonaných analýz prítomnosť rozsievok v orgánoch obetí. Vzhľadom na zloženie kostry kremíka rozsievok, zostávajú v tele, aj keď sa nachádzajú s určitým stupňom rozkladu..

Vedci využívajú tento druh na zistenie, či k incidentu došlo napríklad v bažine, v mori alebo v jazere; To je možné, pretože rozsievky majú určitý stupeň environmentálnej špecifickosti. Mnoho prípadov vraždy bolo vyriešených vďaka prítomnosti rozsievok v orgánoch obetí.

nanotechnológie

Použitie rozsievok v nanotechnológiách je stále v počiatočnej fáze. Štúdie a použitia v tejto oblasti sa však stávajú čoraz častejšími. Testy sa v súčasnosti používajú na premenu silikónových frustúl na kremík a vyrábajú s týmito elektrickými komponentmi.

V nanotechnológii existuje veľa očakávaní a potenciálnych využití rozsievok. Štúdie naznačujú, že môžu byť použité na genetickú manipuláciu, na konštrukciu komplexných elektronických mikrokomponentov a ako fotovoltaické biocells.

referencie

1. A. Canizal Silahua (2009). Ilustrovaný katalóg mexických sladkovodných rozsievok. I. Rodina Naviculaceae. Výskumná správa na získanie titulu: Biológ. Národná autonómna univerzita v Mexiku. 64 pp.
2. V. Cassie (1959). Morské planktónové rozsievky. Tuatara.
3. Diatomové riasy. Encyclopædia Britannica. Získané z britannica.com.
4. M. D. Guiry & G.M. Guiry (2019). AlgaeBase. Celosvetová elektronická publikácia, Národná univerzita Írska, Galway. Zdroj: algaebase.org.
5. Identifikácia fytoplanktónu. Diatomy a dinoflageláty. Obnovené z ucsc.edu.
6. Rozsievky. Nová svetová encyklopédia. Zdroj: newworldencyclopedia.org.
7. P. Kuczynska, M. Jemiola-Rzeminska & K. Strzalka (2015). Fotosyntetické pigmenty v rozsievkach. Morské drogy.
8. Rozsievky. Zázrak. Získané z ucl.ac.uk.
9. Kremelina. Získané z diatomea.cl.
10. Silika, kremelina a krevety. Obnovené z balnova.com.
11. L. Baglione. Použitie kremeliny. Získané z tecnicana.org
12. Rozsievky. Zdroj: en.wikipedia.org.
13. A. Guy (2012). Nanotech Diatoms. Zdroj: nextnature.net.