FORAMINIFERA: CHARAKTERISTIKA, KLASIFIKÁCIA, ŽIVOTNÝ CYKLUS - BIOLÓGIE

Tieto Foraminifera sú skupina améboidním prvokov, iné morských a sladkovodných. Objavili sa na začiatku primárnej éry (Cambrian) a ich nástupcovia obsadili dnešné oceány. Nachádza sa od prímorských oblastí (hypo alebo hypersalín) po dno oceánu a od trópov po studené arktické a antarktické oceány.

Jeho distribúcia závisí od niekoľkých faktorov. Napríklad existujú druhy, ktoré podporujú veľké a časté zmeny teploty, zatiaľ čo iné ich nedokázali prežiť, takže tepelná štruktúra oceánov predstavuje významné rozdiely medzi združeniami foraminifera.

Vzorky piesku Foraminifera odobraté z pláže Ngapali.

Hĺbka je tiež určujúcim faktorom pri distribúcii foraminifery v dôsledku jej priameho dopadu na prenikanie svetla. Pre jeho časť, tlak sa vzťahuje na predchádzajúcu faktory (teplota a hĺbka), priamo zasahovať do rozpustnosti CO ₂ , ktorý ovplyvňuje sekréciu uhličitanu vápenatého pre tvorbu škrupín.

Na druhej strane energia vody v plytkých oblastiach je dôležitým prvkom, pretože ovplyvňuje typ substrátu (tvrdý alebo mäkký) a distribúciu živín.

Podobne aj iné faktory, ako je slanosť, zákal vody, pH, prítomnosť stopových prvkov a / alebo organických zložiek, prúdy, rýchlosť sedimentácie, môžu na miestnej úrovni určiť distribúciu foraminifery.

Známe druhy

V súčasnosti je známych viac ako 10 000 druhov, zatiaľ čo asi 40 000 vyhynulo. Niektoré druhy majú morské dno ako svoj biotop, tj sú to bentické organizmy, ktoré mnohokrát žijú maskované na piesku ako súčasť epifauny (epibetonické) alebo môžu žiť pod pieskom (endobetonické). Z tohto dôvodu sú známe aj ako živý piesok.

Môžu tiež žiť na rastlinách, v ktorých spočívajú ako epifyty, a dokonca si mnohí z nich vyberajú život v sánkach, to znamená, že počas svojej existencie žijú pripútaní k substrátu.

Zatiaľ čo iné foraminifery žijú vznášajúce sa v rôznych hĺbkach v oceáne (medzi 0 a 300 m), to znamená, že majú planktónový život, ktorý je súčasťou morského mikroplanktónu. Tieto formy sú zriedkavejšie a menej rozmanité.

Väčšie a komplexnejšie planktonické foraminifery sú častejšie v tropickom a subtropickom prostredí. Zatiaľ čo v prostredí s vysokou zemepisnou šírkou sú tieto organizmy zvyčajne vzácne, menšie a veľmi jednoduchého tvaru.

vlastnosti

Charakteristickým rysom foraminifery je kostra alebo škrupina, štruktúra, ktorá umožňuje študovať zaniknuté formy vo forme morských mikrofosíl, ktoré sa ukladajú na morské dno.

Škrupina teda predstavuje základný prvok na rozlíšenie foraminifery a je to jediná štruktúra organizmu, ktorá fosílizuje. Tieto fosílie sú veľmi bohaté na morské sedimenty a podieľajú sa aj na tvorbe sedimentárnych hornín.

Hlavnými chemickými zlúčeninami v škrupinách sú kalcit, aragonit a oxid kremičitý. Tvar a rozmer embryonálnej komory závisí od jej pôvodu, či je produktom sexuálnej alebo asexuálnej reprodukcie.

Počas ontogenézy kontroluje foraminifera rast a veľkosť komôr. Táto kontrola sa uskutočňuje prostredníctvom dĺžky a usporiadania pseudopodiálnych prúdov, pretože pseudopody sú zodpovedné za tvorbu organickej membrány, ktorá predchádza minerálnemu obalu.

Tento proces je veľmi dôležitý pre udržiavanie bunkových procesov, pretože komora funguje ako bioreaktor.

Faktory zapojené do veľkosti a morfológie foraminifery

Je potrebné poznamenať, že veľkosť a konečná morfológia, ktorú foraminifer môže prijať, závisí od rôznych faktorov, vrátane:

Tvar a rozmery embryonálnej komory.
Počet rastových štádií do dospelosti (t. J. Počet komôr foraminifer).
Tvar komory a jej modifikácie počas ontogenézy.
Usporiadanie kamier.

Väčšie foraminifera majú strategické vzorce rastu, aby udržali konštantný objem komory bez toho, aby prekročili optimálnu veľkosť. Tieto stratégie pozostávajú z rozdelenia kamier do rôznych oddelení nazývaných kliešte.

Tieto kliešte sú usporiadané tak, aby zabezpečovali transportné a regulačné funkcie medzi protoplazmou vo vnútri komôr a zvonka. To znamená, že všetky kamery a kľučky sú dokonale prepojené.

Usporiadanie komôr môže sledovať priamu alebo špirálovú os. To bude závisieť od polohy pseudopodiálnych prúdov a umiestnenia otvoru alebo otvorov v komore.

taxonómie

Doména: Eukarya

Protistické kráľovstvo

Žiadne poradie: SAR Supergroup

Superphylum: Rhizaria

Phylum: Foraminifera

Triedy a objednávky

Athalamea (Reticulomyxida)
Monothalamea (Allogromiida, Astrorhizida, Komokiida)
Xenophyophorea (Psamminida, Stannomida)
Tubothalamea (Fusulinid, Involutinid, Milliolid, Silicoloulinulin, Spirillinida)
Globothalamea (Lituolida, Loftusiida, Schlumbergerinida, Textulariida, Trochamminida, Rotaliida, Buliminida, Globigerinida, Robertinida, Carterinida, Lagenida).

klasifikácia

Aj keď je ešte veľa vecí, ktoré je potrebné objasniť, doteraz je možné rozlíšiť 5 tried:

Athalamea

Tu sú foraminifera, ktoré nemajú škrupinu alebo sú nahé.

Monothalamea

Zahrnuté sú betonické foraminifery, ktoré majú organickú alebo aglutinovanú škrupinu s jednou komorou.

Xenophyophorea

V tomto prípade sú foraminifera veľkého špecializovaného betonického typu, sú viacjadrové a majú aglutinovanú škrupinu. Zvyčajne ide o detitivory alebo saprofágy, to znamená, že získavajú jedlo z detritov alebo rozkladajúcich sa organických látok.

Tubothalamea

Patria sem betonické foraminifery, ktoré majú viac trubicových komôr aspoň v štádiu mladistvých, ktoré môžu byť špirálovito stočené, s aglutinovanou alebo vápenatou škrupinou.

Globothalamea

Táto klasifikácia sa vzťahuje na betonické aj planktonické foraminiféry s viackomorovými guľovými, aglutinovanými alebo vápenatými škrupinami. Škrupiny môžu byť uniseriate, biseriate, triseriate alebo trocospiralate.

Táto klasifikácia sa však neustále vyvíja.

morfológia

vel

Veľkosť foraminifery je normálne medzi 0,1 a 0,5 cm, pričom niektoré druhy merajú od 100 um do 20 cm.

-Protoplasm

Foraminifera je tvorená protoplazmatickou hmotou, ktorá tvorí bunku foraminifery.

Protoplazma je zvyčajne bezfarebná, ale niekedy môže obsahovať malé množstvo organických pigmentov, lipidového materiálu, symbiotických rias alebo zlúčenín železa, ktoré dodávajú farbu.

Protoplazma pozostáva z vnútornej časti nazývanej endoplazma a z vonkajšej časti ektoplazmy.

V endoplazme je chránená škrupinou a v nej sú organely distribuované ako tráviace vakuoly, jadro, mitochondrie, granule, Golgiho aparát alebo ribozómy. Preto sa niekedy nazýva granulárna endoplazma. Ektoplazma je priehľadná a odtiahnuteľné pseudopody začínajú odtiaľ.

Protoplazma je zvonka ohraničená organickou membránou tvorenou prekrývajúcimi sa vrstvami mukopolysacharidov.

Protoplazmatická hmota sa rozširuje z obalu cez jeden alebo viac otvorov (pórov) a zakrýva ju zvonka (mimokamerálny protoplazma), a takto sa tvoria pseudopódy.

- Kostra alebo obal

Foraminifera natrvalo fixuje svoj bunkový povrch vybudovaním minerálnej kostry (škrupiny).

Škrupina sa skladá z komôr oddelených septou, súčasne však spolu komunikujú cez prepojovacie otvory nazývané foramina, odtiaľ názov foraminifera. Chemické zloženie kostry alebo obalu z nich robí štruktúry, ktoré sa ľahko fosílizujú.

Interiér komôr je pokrytý organickým materiálom veľmi podobným chitínu. Okrem toho môže mať škrupina hlavné otvory; môže mať tiež vonkajšie póry alebo ich môžu chýbať.

Minerálna škrupina môže byť tvorená jediným kompartmentom (primitívna foraminifera alebo monothalamus) alebo komorou, ktorá rastie nepretržite, alebo niekoľkými komorami, ktoré sa tvoria v po sebe idúcich fázach, v komplikovanom diskontinuálnom rastovom systéme (polythalamic foraminifera).

Tento posledný proces spočíva v pridaní nového kostného materiálu do predtým vytvoreného obalu a na strategických miestach.

Mnoho foraminifera je schopných vybrať si materiál na vytvorenie svojej škrupiny podľa chemického zloženia, veľkosti alebo tvaru, pretože ju môžu rozoznať okrajové pseudopodiálne prúdy, ktoré sú v kontakte so substrátom.

- Druhy Foraminifery

Podľa formy konštrukcie škrupiny môžu byť rozdelené do troch hlavných typov Foraminifera:

Aglutinované (alebo piesočné)

V tomto type škrupiny foraminifera zhromažďuje spolu so svojimi pseudopódami veľké množstvo organických látok dostupných v prostredí, v ktorom žijú, ktoré sa neskôr zhlukujú, ako sú napríklad minerálne zrná, špongie, diatomy atď.

Väčšina aglutinovaných foraminifera spája svoje škrupiny s uhličitanom vápenatým, ale ak táto zlúčenina nie je prítomná v médiu, ako napríklad tie, ktoré žijú v oblastiach hlbokého oceánu, kde vápnik neexistuje, môžu tak urobiť pomocou kremičitých, železitých organických cementov. atď

porcelán

V tomto prípade je škrupina tvorená ihlami magnéziového kalcitu, ktoré sú syntetizované v Golgiho aparáte foraminifery.

Tieto ihly sa prepravujú a akumulujú do zahraničia a môžu slúžiť ako spojovacie prvky pre cudzie štruktúry (Cement) alebo priamo tvoriť vonkajšiu kostru. Nachádzajú sa v hypersalínovom prostredí (> 35% slanosť).

Spravidla sú nepriehľadné, to znamená, že majú tendenciu mať pseudo-póry, ktoré úplne nepreniknú cez škrupinu.

Hyalines

Tieto sú tvorené rastom kalcitových kryštálov vďaka organickému templátu, ktorý sa vytvára procesom nazývaným biomineralizácia (mineralizácia in situ), vykonávaný mimo protoplazmatického tela.

Vyznačujú sa priehľadnosťou vďaka tenkosti steny. Vyvŕtajú sa aj tam, kde sa umiestnenie, hustota a priemer pórov mení podľa druhu.

-Pseudopodia

Táto štruktúra sa používa na mobilizáciu, fixáciu k substrátom, zachytenie koristi a vytvorenie kostry. Na zatiahnutie a predĺženie pseudopódov má foraminifera sofistikovanú sieť mikrotubulov usporiadaných vo viac alebo menej paralelných radoch.

Predĺženie pseudopódie môže dosiahnuť až dva alebo trikrát väčšiu dĺžku tela a môže byť až 20-násobkom svojej dĺžky. Závisí to od každého konkrétneho druhu.

Druh pohybu pri premiestňovaní priamo súvisí s tvarom škrupiny a polohou otvorov (kde sa objavujú pseudopody).

Ale väčšina foraminifery sa pohybuje nasledujúcim spôsobom: pseudopody sa pripájajú k substrátu a potom tlačia zvyšok bunky. Týmto spôsobom sa môžu pohybovať rýchlosťou približne 1 až 2,5 cm / hod.

Na druhej strane sa pseudopódia foraminifery nazýva Granurreticulopodia, pretože vo vnútri pseudopódie je obojsmerný cytoplazmatický tok, ktorý nesie granule.

Granule môžu pozostávať z častíc rôznych materiálov, mitochondrií, tráviacich alebo odpadových vakuol, symbiotických dinoflagelátov atď. Z tohto dôvodu je jedným zo synoným v skupine Granuloreticulosa.

Ďalšou dôležitou charakteristikou pseudopódie je to, že sú zvyčajne dlhé, tenké, rozvetvené a veľmi bohaté, čím vytvárajú sieť retikulopódií stohovaním (anastomóza).

Životný cyklus

Životný cyklus foraminifery je zvyčajne krátky, zvyčajne niekoľko dní alebo týždňov, ale vo veľkých formách môže životný cyklus dosiahnuť dva roky.

Trvanie bude závisieť od životnej stratégie, ktorú foraminifera užíva. Napríklad malé formy s jednoduchou morfológiou vytvárajú krátku oportunistickú stratégiu.

Vzhľadom k tomu, veľké formy a mimoriadne zložitá morfológia škrupiny rozvíjajú konzervatívnu životnú stratégiu.

Toto posledné správanie je u jednobunkových organizmov veľmi zriedkavé; im umožňuje udržiavať jednotnú hustotu obyvateľstva a pomalý rast.

rozmnožovanie

Väčšina foraminifera má dve morfológie, s generačnou alteráciou v závislosti od typu reprodukcie, sexuálnej alebo asexuálnej, s výnimkou planktónového foraminifery, ktoré sa reprodukuje iba sexuálne.

Táto zmena morfológie sa nazýva dimorfizmus. Výsledná forma sexuálnej reprodukcie (gamogónia) sa nazýva gamonte, zatiaľ čo z asexuálnej reprodukcie (schizogónia) sa získa schizontová forma. Obe sú morfologicky odlišné.

Niektoré foraminifery koordinujú reprodukčný cyklus so sezónnym cyklom, aby sa optimalizovalo využívanie zdrojov. Nie je nezvyčajné pozorovať niekoľko súvislých asexuálnych reprodukcií skôr, ako dôjde k sexuálnej generácii v betonických formách.

Toto vysvetľuje, prečo sú formy schizontu hojnejšie ako formy gamont. Gamonte má spočiatku jedno jadro a potom sa delí, aby produkoval početné gaméty.

Zatiaľ čo schizont je viacjadrový a po meióze sa fragmentuje a vytvára nové gaméty.

Reprodukčný cyklus Foraminifery

Výživa

Foraminifera sa vyznačuje tým, že ide o heterotrofy, to znamená, že sa živia organickou hmotou.

V tomto prípade sa foraminifera živí hlavne rozsievkami alebo baktériami, ale iné väčšie druhy sa živia nematódami a kôrovcami. Korisť je uväznená cez ich pseudopody.

Tieto organizmy môžu tiež používať symbiotické riasy rôznych typov, ako sú zelené, červené a zlaté riasy, ako aj diatomy a dinoflageláty, a môže sa vyskytnúť aj veľmi komplexná škála mnohých z nich u jedného jedinca.

Na druhej strane, niektoré druhy foraminifery sú kleptoplastické, čo znamená, že chloroplasty z požitých rias sa stávajú súčasťou foraminifery, aby pokračovali vo vykonávaní fotosyntézy.

To predstavuje alternatívny spôsob výroby energie pre život.

aplikácia

Množstvo fosílnych záznamov foraminifery v geologickom čase, evolúcii, zložitosti a veľkosti z nich robí obľúbený nástroj na štúdium súčasnosti a minulosti Zeme (geologické hodiny).

Preto je jeho veľká rozmanitosť druhov veľmi užitočná v biostratigrafických, paleoekologických a paleoceanografických štúdiách.

Môže však tiež pomôcť predchádzať ekologickým katastrofám, ktoré môžu ovplyvniť ekonomiku, pretože zmeny v populáciách foraminifera naznačujú zmeny v životnom prostredí.

Napríklad lastúrniky zbavené škrupiny sú citlivé na zmeny životného prostredia a rýchlo reagujú na zmeny prostredia v ich okolí. Z tohto dôvodu sú ideálnym indikátorovým druhom na štúdium kvality a zdravotného stavu útesovej vody.

Prípad Maurícia

Niektoré udalosti nás tiež prinútili premýšľať o tom. To je prípad fenoménu pozorovaného na Mauríciu, kde časť bieleho piesku na pláži zmizla a teraz ho musí dovážať z Madagaskaru, aby si udržalo turistický tok.

A čo sa tam stalo? Odkiaľ pochádza piesok? Prečo to zmizlo?

Odpoveď znie:

Piesok nie je nič iné ako nahromadenie škrupín uhličitanu vápenatého mnohých organizmov, medzi nimi aj foraminiferu, ktoré sa prajú na breh. Zmiznutie piesku bolo spôsobené postupným a trvalým poklesom producentov uhličitanov.

K tomu došlo v dôsledku znečistenia morí dusíkom a fosforom, ktoré sa dostávajú na pobrežie v dôsledku nadmerného používania hnojív pri pestovaní určitých produktov, ako je napríklad cukrová trstina.

Z tohto dôvodu je štúdium foraminifery v spoločenských vedách dôležité, aby sa zabránilo environmentálnym katastrofám, ako sú tie, ktoré sú opísané vyššie, ktoré majú priamy vplyv na hospodárstvo a spoločnosť.

Referencie

Prispievatelia Wikipedia. Foraminifera. Wikipedia, The Encyclopedia, 2018. K dispozícii na adrese es.wikipedia.org.
Calonge A, Caus E a García J. Los Foraminifers: súčasnosť a minulosť. Teaching of Earth Sciences, 2001 (9.2) 144-150.
Hromic T. Biodiverzita a ekológia mikrobentosu (Foraminifera: Protozoa), medzi Boca del Guafo a Golfo de Penas (43 ° - 46 ° s), Čile. Science. Tecnol. 30 (1): 89-103, 2007
Humphreys AF, Halfar J, Ingle JC, a kol. Vplyv teploty morskej vody, pH a živín na distribúciu a charakter plytkej bentickej foraminifery plytkej vody v Galápagos. PLoS One. 2018; 13 (9): e0202746. Zverejnené 2018, 12. september, doi: 10,1371 / časopis
De Vargas C, Norris R, Zaninetti L, Gibb SW, Pawlowski J. Molekulárne dôkazy o kryptických špekuláciách v planktónových foraminiferoch a ich vzťahu k oceánskym provinciám. Proc Natl Acad Sci USA. 1999; 96 (6): 2864-8.

FORAMINIFERA: CHARAKTERISTIKA, KLASIFIKÁCIA, ŽIVOTNÝ CYKLUS - BIOLÓGIE - 2026