- vlastnosti
- tvar
- Taxonómia a klasifikácia
- Tradičná klasifikácia
- ústredne
- Pennales
- Posledné hodnotenie
- Coscinodiscophyceae
- Bacillariophyceae
- Fragilariophyceae
- Výživa
- chlorofyl
- karotenoidy
- rozmnožovanie
- nepohlavné
- sexuálnej
- ekológia
- kvitnúce
- aplikácia
- Paleoceanography
- biostratigrafie
- Kremelina
- poľnohospodárstva
- akvakultúra
- Molekulárna biológia
- Jedlo a pitie
- domáce zvieratá
- veterinár
- farby
- okolité
- Forenzná veda
- nanotechnológie
- Referencie
Tieto rozsievky (rozsievok) sú skupina rias, najmä vody a jednobunkové. Môžu byť voľne žijúce (napríklad plantony) alebo môžu tvoriť kolónie (napríklad kolónie, ktoré sú súčasťou bentosu). Vyznačujú sa kozmopolitnou distribúciou; to znamená, že ich možno nájsť na celej planéte.
Spolu s ostatnými skupinami mikrorias sú súčasťou veľkých východísk fytoplanktónu nachádzajúcich sa v tropických, subtropických, arktických a antarktických vodách. Ich pôvod siaha až do jury a dnes predstavujú jednu z najväčších známych skupín mikro rias, medzi životom a vyhynutím je opísaných viac ako sto tisíc druhov.
Diatomová diverzita. Prevzaté a upravené: Wipeter, z Wikimedia Commons.
Ekologicky sú dôležitou súčasťou potravinových sietí mnohých biologických systémov. Usadzovanie diatomu je veľmi dôležitým zdrojom organického materiálu nahromadeného na morskom dne.
Po dlhých procesoch sedimentácie, tlaku organických látok a miliónoch rokov sa tieto ložiská stali ropou, ktorá sa pohybuje väčšou časťou našej súčasnej civilizácie.
V staroveku boli morom pokryté oblasti zeme, ktoré sa v súčasnosti objavujú; V niektorých z týchto oblastí, ktoré sú známe ako infuzóriová zemina, zostali infuzóriové usadeniny. Kremelina má viacnásobné využitie v potravinárskom priemysle, stavebníctve a dokonca aj vo farmaceutických výrobkoch.
vlastnosti
Sú to eukaryotické a fotosyntetické organizmy s diploidnou bunkovou fázou. Všetky druhy týchto rias sú jednobunkové, s voľne žijúcimi formami. V niektorých prípadoch vytvárajú kolónie (kokcid), dlhé reťazce, ventilátory a špirály.
Základnou charakteristikou rozsievok je to, že majú kôš. Kôra je bunková stena zložená hlavne z oxidu kremičitého, ktorý obklopuje bunku v štruktúre podobnej Petriho miske alebo miske.
Horná časť tejto kapsuly sa nazýva epitel a spodná časť sa nazýva hypotéka. Hluboce sa líšia ozdobou v závislosti od druhu.
tvar
Tvar rozsievok je variabilný a má taxonomický význam. Niektoré majú radiovanú symetriu (centrálnu) a iné môžu mať rôzne tvary, ale vždy sú bilaterálne symetrické (penné).
V celej vodnej ploche planéty sú rozšírené diatomy. Sú prevažne morské; niektoré druhy sa však našli v sladkovodných útvaroch, rybníkoch a vlhkom prostredí.
Tieto autotrofné organizmy obsahujú chlorofyl a, cl a c2 a majú pigmenty, ako je diatoxantín, diadinoxantín, p-karotén a fukoxantín. Tieto pigmenty im dodávajú zlatú farbu, ktorá im umožňuje lepšie zachytávať slnečné svetlo.
Taxonómia a klasifikácia
V súčasnosti je taxonomické usporiadanie rozsievok kontroverzné a podlieha revízii. Väčšina systematikov a taxonomov umiestňuje túto veľkú skupinu mikro rias do divízie Heterokontophyta (niekedy ako Bacillariophyta). Iní vedci ich klasifikujú ako kmeň a dokonca aj ako vyššie taxóny.
Tradičná klasifikácia
Podľa klasického taxonomického usporiadania sa diatomy nachádzajú v triede Bacillariophyceae (nazývanej tiež Diatomophyceae). Táto trieda je rozdelená do dvoch rádov: Central a Pennales.
ústredne
Sú to rozsievky, ktorých frustule im dáva radiálnu symetriu. Niektoré druhy majú trnitú ozdobu a na ich povrchu nie sú praskliny zvané raphe.
Toto poradie sa skladá z najmenej dvoch podradov (v závislosti od autora) a najmenej piatich rodín. Sú prevažne morské; v sladkovodných útvaroch sú však ich zástupcovia.
Centrálna rozsievka. Vytvorené a upravené z Derek Keats z Johannesburgu v Južnej Afrike prostredníctvom Wikimedia Commons.
Pennales
Tieto diatomy majú podlhovastý, oválny a / alebo lineárny tvar, s dvojstrannou bipolárnou symetriou. Majú bodkovanú ozdobu zúženia striech a niektoré z nich majú pozdĺž pozdĺžnej osi raphe.
V závislosti od taxonómie sa tento poriadok skladá z najmenej dvoch podradov a siedmich rodín. Väčšinou ide o sladkovodné druhy, hoci druhy boli opísané aj v morskom prostredí.
Posledné hodnotenie
Vyššie uvedené je klasická taxonomická klasifikácia a usporiadanie rozsievkových rádov; je to najbežnejšie používaný spôsob ich rozlíšenia. Postupom času sa však objavilo veľa taxonomických dohôd.
V 90. rokoch vedci z Round & Crawford prispeli k novej taxonomickej klasifikácii zloženej z 3 tried: Coscinodiscophyceae, Bacillariophyceae a Fragilariophyceae.
Coscinodiscophyceae
Predtým boli súčasťou rozsievok rádu Centrales. V súčasnosti túto triedu predstavuje najmenej 22 rádov a 1174 druhov.
Bacillariophyceae
Sú to diatomy bilaterálnej symetrie s raphe. Členovia tejto triedy predtým tvorili poriadok Pennales.
Neskôr boli rozdelené na diatomy bez parafíny a bez parafíny (veľmi zovšeobecneným spôsobom). Je známe, že túto triedu mikrorias predstavuje 11 rádov a asi 12 000 druhov.
Fragilariophyceae
Je to trieda rozsievok, ktorých členovia boli predtým tiež súčasťou poriadku Pennales. Tieto mikro riasy majú bilaterálnu symetriu, ale nepredstavujú raphe. a predstavuje ich 12 rádov a asi 898 druhov.
Niektorí taxonómovia nepovažujú tento taxón za platný a zaraďujú Fragilariophyceae ako podtriedu do triedy Bacillariophyceae.
Výživa
Diatomy sú fotosyntetické organizmy: používajú ich na transformáciu na organické zlúčeniny svetelnú energiu (slnečnú). Tieto organické zlúčeniny sú potrebné na splnenie vašich biologických a metabolických potrieb.
Na syntézu týchto organických zlúčenín si diatomy vyžadujú živiny; týmito živinami sú hlavne dusík, fosfor a kremík. Tento posledný prvok funguje ako obmedzujúca živina, pretože je potrebné tvoriť zušľachtenie.
Pre fotosyntetický proces tieto mikroorganizmy používajú pigmenty, ako je chlorofyl a karoteniody.
chlorofyl
Chlorofyl je zelený fotosyntetický pigment, ktorý sa nachádza v chloroplastoch. U diatomov sú známe iba dva typy: chlorofyl a (Chl a) a chlorofyl c (Chl c).
Chl a má primárnu účasť na procese fotosyntézy; namiesto toho je Chlc doplnkový pigment. Najbežnejšie Chlc v rozsievkach sú cl a c2.
karotenoidy
Karotenoidy sú skupinou pigmentov patriacich do rodiny izoprenoidov. V rozsievkach bolo identifikovaných najmenej sedem typov karotenoidov.
Podobne ako chlorofyly pomáhajú rozsievkam zachytiť svetlo a transformovať ich na organické zlúčeniny z potravín pre bunku.
rozmnožovanie
Diatomy sa rozmnožujú asexuálne a sexuálne prostredníctvom procesov mitózy a meiózy.
nepohlavné
Každá kmeňová bunka prechádza procesom mitotického delenia. Ako produkt mitózy sa duplikuje genetický materiál, bunkové jadro a cytoplazma, aby vznikli dve dcérske bunky identické s materskou bunkou.
Každá novovytvorená bunka berie ako svoj epitel leták z kmeňovej bunky a potom si stavia alebo tvorí svoju vlastnú hypotéku. Tento reprodukčný proces sa môže vyskytnúť jeden až osemkrát za 24 hodín v závislosti od druhu.
Keďže každá dcérska bunka vytvorí novú hypotéku, bude mať jedna, ktorá zdedila materskú hypotéku, menšiu ako jej sestra. Keď sa proces mitózy opakuje, pokles v dcérskych bunkách progreduje, kým sa nedosiahne udržateľné minimum.
sexuálnej
Proces sexuálnej reprodukcie bunky spočíva v rozdelení diploidnej bunky (s dvoma sadami chromozómov) na haploidné bunky. Haploidné bunky majú polovicu genetického zloženia progenitorovej bunky.
Akonáhle asexuálne rozmnožené diatomy dosiahnu minimálnu veľkosť, začne pred pohlavnou reprodukciou určitý typ sexuálnej reprodukcie. Táto meióza spôsobuje haploidné a nahé alebo vzrušené gaméty; gaméty sa spájajú a vytvárajú výtrusy nazývané auxospory.
Auxospory umožňujú rozsievkam znovu získať diploidiu a maximálnu veľkosť druhu. Umožňujú tiež prežiť diatomy v drsných podmienkach prostredia.
Tieto spóry sú veľmi rezistentné a budú rásť a tvoriť príslušné zhluky len vtedy, keď sú podmienky priaznivé.
ekológia
Diatomy majú bunkovú stenu bohatú na oxid kremičitý, bežne nazývaný oxid kremičitý. Z tohto dôvodu je ich rast obmedzený dostupnosťou tejto zlúčeniny v prostrediach, v ktorých sa vyvíjajú.
Ako je uvedené vyššie, tieto mikroriasy sú kozmopolitne distribuované. Vyskytujú sa v sladkých a morských vodných útvaroch a dokonca aj v prostrediach s nízkou dostupnosťou vody alebo s určitou mierou vlhkosti.
Vo vodnom stĺpci obývajú hlavne pelagickú zónu (otvorená voda) a niektoré druhy tvoria kolónie a obývajú bentické substráty.
Populácie diatomu zvyčajne nemajú konštantnú veľkosť: ich počet sa s určitou periodicitou výrazne líši. Táto periodicita súvisí s dostupnosťou živín a okrem iného závisí aj od iných fyzikálno-chemických faktorov, ako sú pH, slanosť, vietor a svetlo.
kvitnúce
Ak sú podmienky na vývoj a rast diatomov optimálne, objavuje sa jav nazývaný kvitnutie alebo kvitnutie.
Počas horeuvedeného obdobia môžu dominovať komunitnej štruktúre fytoplanktónu populácie rozsievok a niektoré druhy sa podieľajú na škodlivých kvetoch rias alebo červených prílivoch.
Diatomy sú schopné produkovať škodlivé látky vrátane kyseliny domoovej. Tieto toxíny sa môžu akumulovať v potravinových reťazcoch a môžu nakoniec ovplyvniť človeka. Otrava ľuďmi môže spôsobiť mdloby a problémy s pamäťou v kóme alebo dokonca smrť.
Predpokladá sa, že medzi živými (viac ako 20 000) a zaniknutými je viac ako 100 000 druhov rozsievok (niektorí autori sa domnievajú, že existuje viac ako 200 000).
Ich populácie sa podieľajú približne 45% na primárnej produkcii oceánov. Podobne sú tieto mikroorganizmy nevyhnutné v cykle morského kremíka kvôli svojmu obsahu oxidu kremičitého vo frustule.
aplikácia
Paleoceanography
Silikátová zložka v zúženom priestore rozsievok ich robí veľmi zaujímavým v paleontológii. Tieto mikro riasy zaberajú veľmi špecifické a rozmanité prostredie už od približne kriedových období.
Fosílie týchto rias pomáhajú vedcom rekonštruovať geografické rozloženie morí a kontinentov počas geologických období.
biostratigrafie
Fosílie diatomu nachádzajúce sa v morských sedimentoch umožňujú vedcom porozumieť rôznym zmenám životného prostredia, ktoré nastali od praveku do súčasnosti.
Tieto fosílie umožňujú určiť relatívny vek vrstiev, v ktorých sa nachádzajú, a tiež slúžia na prepojenie vrstiev rôznych miest.
Kremelina
Kremelina je známa ako veľké ložiská fosílnych mikrorias, ktoré sa vyskytujú hlavne na súši. Najdôležitejšie ložiská týchto krajín sú v Líbyi, Írsku a Dánsku.
Nazýva sa tiež kremelina a je to materiál bohatý na oxid kremičitý, minerály a stopové prvky, pre ktoré má viacnásobné použitie. Medzi najvýznamnejšie spôsoby použitia patrí:
poľnohospodárstva
Používa sa ako insekticíd v plodinách; šíri sa na rastliny ako druh opaľovacieho krému. To je tiež široko používaný ako hnojivo.
akvakultúra
Pri chove kreviet sa kremelina používa na výrobu potravín. Ukázalo sa, že táto doplnková látka zvyšuje rast a asimiláciu komerčných krmív.
V kultúrach mikrorias sa používa ako filter v prevzdušňovacom systéme a v pieskových filtroch.
Molekulárna biológia
Na extrakciu a čistenie DNA sa používa kremelina; na tento účel sa používa v spojení s látkami schopnými narušiť molekulárnu štruktúru vody. Príkladmi týchto látok sú hydrochlorid guanidínu a tiokyanát.
Jedlo a pitie
Používa sa na filtrovanie pri výrobe rôznych druhov nápojov, ako sú vína, pivá a prírodné džúsy. Keď sa zozbierajú určité produkty, ako napríklad zrná, kúpajú sa v infuzóriovej zemi, aby sa predišlo útokom úhynov a iných škodcov.
domáce zvieratá
Je súčasťou súčastí sanitárnej podstielky (sanitárne kamienky), ktoré sa bežne používajú v škatuliach pre mačky a iné domáce zvieratá.
veterinár
Na niektorých miestach sa používa ako účinné liečenie rán zvierat. Používa sa tiež na kontrolu ektoparazitických článkonožcov u domácich a hospodárskych zvierat.
farby
Používa sa ako tmel alebo smalt.
okolité
Kremelina sa používa na obnovu oblastí kontaminovaných ťažkými kovmi. Medzi jeho aplikácie v tejto súvislosti patrí skutočnosť, že obnovuje degradované pôdy a znižuje toxicitu hliníka v okyslených pôdach.
Kremelina. Prezerajte si fázový kontrast pomocou svetelného mikroskopu. Prevzaté a upravené: Zephyris, Wikimedia Commons.
Forenzná veda
V prípade úmrtia ponorením (utopením) je jednou z vykonaných analýz prítomnosť rozsievok v tele obetí. V dôsledku zloženia kremičitého skeletu kremelín zostávajú v tele, aj keď sa vyskytujú s určitým stupňom rozkladu.
Vedci používajú tento druh na zistenie, či k incidentu došlo napríklad v bažine, na mori alebo v jazere; je to možné, pretože diatomy majú určitý stupeň environmentálnej špecifickosti. Mnoho prípadov vraždy sa vyriešilo vďaka prítomnosti rozsievok v tele obetí.
nanotechnológie
Použitie rozsievok v nanotechnológii je stále v počiatočnom štádiu. Štúdie a použitia v tejto oblasti sa však stále častejšie vyskytujú. V súčasnosti sa testy používajú na premenu frustúl oxidu kremičitého na kremík a na výrobu týchto elektrických komponentov.
V nanotechnológii existuje veľa očakávaní a potenciálne využitie diatomov. Štúdie naznačujú, že sa môžu použiť na genetickú manipuláciu, na konštrukciu zložitých elektronických mikropočítačov a ako fotovoltaické biobunky.
Referencie
- A. Canizal Silahua (2009). Ilustrovaný katalóg mexických sladkovodných rozsievok. I. Rodina Naviculaceae. Výskumná správa, ktorá získala titul: Biológ. Národná autonómna univerzita v Mexiku. 64 pp.
- V. Cassie (1959). Morské planktónové rozsievky. Tuatara.
- Diatomové riasy. Encyclopædia Britannica. Obnovené zo stránky britannica.com.
- MD Guiry a GM Guiry (2019). AlgaeBase. Celosvetová elektronická publikácia, Írska národná univerzita, Galway. Získané z algaebase.org.
- Identifikácia fytoplanktónu. Diatomy a dinoflageláty. Obnovené z ucsc.edu.
- Rozsievky. Nová svetová encyklopédia. Obnovené z lokality newworldencyclopedia.org.
- P. Kuczyńska, M. Jemiola-Rzeminska a K. Strzalka (2015). Fotosyntetické pigmenty v rozsievkach. Marine Drugs.
- Rozsievky. Zázrak. Obnovené z ucl.ac.uk.
- Kremelina. Získané z diatomea.cl.
- Oxid kremičitý, kremelina a krevety. Získané z balnova.com.
- L. Baglione. Použitie kremeliny. Získané z tecnicana.org
- Rozsievky. Obnovené z en.wikipedia.org.
- A. Guy (2012). Nanotech Diatoms. Obnovené z nextnature.net.