PERIFYTÓN: CHARAKTERISTIKA, MORFOLÓGIA, ZLOŽKY, RAST - BIOLÓGIE - 2026

Perifyton , známy niektorými ako biofilm možno definovať ako súbor mikroorganizmov, ktoré tvoria určitý druh obloženia z alebo je ukotvený na rôznych substrátoch. Mikroorganizmy, ktoré tvoria perifytón, sú držané pohromade vďaka prítomnosti extracelulárnej matrice, ktorú vylučujú.

Kvôli veľkej rozmanitosti mikroorganizmov v perifytone sa vyskytuje vo všetkých typoch biotopov, dokonca aj v tých najnepriaznivejších klimatických podmienkach, ako sú ľadovce a dokonca aj horúce pramene.

Perifyton. Zdroj: Everglades NPS z Homestead, Florida, Spojené štáty americké

Z ekologického hľadiska je perifytón veľmi dôležitý, pretože plní rôzne funkcie v ekosystémoch, medzi ktorými vyniká jeho kapacita ako ukazovateľa úrovne znečistenia.

Všeobecné charakteristiky

Perifyt je komplexná, tkaná sieť, ktorá je všeobecne pripojená k nejakému typu substrátu ponoreného vo vode. Podobne, vzhľadom na to, že organizmy, ktoré ho obsahujú, majú tendenciu exponenciálne sa reprodukovať, má perifytón rýchly rast. Je to tak preto, lebo v médiu sú potrebné živiny potrebné na optimálny vývoj mikroorganizmov.

Podobne je jednou z najvýznamnejších charakteristík periférie to, že organizmy, ktoré ju tvoria, vylučujú druh extracelulárnej matrice so želatínovou konzistenciou, ktorá ich drží pohromade a ukotvuje sa navzájom a k substrátu.

Perifyt je zložený z veľkého množstva mikroorganizmov, ako sú baktérie, protozoá a riasy. Každý z nich prispieva svojimi osobitnými vlastnosťami a charakteristikami k perifytónu, aby sa darilo, rozvíjalo a zvíťazilo.

morfológia

Morfologicky sa perifytón pozoruje ako tenký koberec, ktorý pokrýva rôzne povrchy nachádzajúce sa vo vodách. Skladá sa zo širokého spektra mikroorganizmov rôznych typov, ako sú riasy, baktérie, huby a protozoá, ktoré vylučujú polysacharidovú matricu, v ktorej sú zhutnené.

Hoci sa zistilo, že perifyt pokrýva širokú škálu substrátov, zdá sa, že nový výskum naznačuje, že sa vyskytuje hlavne na rastlinách.

Niektorí odborníci ho popisujú ako druh trávy, ktorej hrúbka sa môže líšiť v závislosti od ekosystému, v ktorom sa nachádza. Textúra perifytónu je pomerne hladká a niektorí odborníci ju dokonca klasifikujú ako slimák. Prevládajúca farba je zelená, čo zrádza množstvo fotosyntetických organizmov vo svojom zložení.

súčasti

Zložky perifytónu sú dosť rozmanité, hlavne príslušníci kráľovstva monera a protista.

Organizmy kráľovstva Monera

Množstvo baktérií prítomných v perifytóne je veľmi bohaté. Bakteriálne druhy samozrejme nie sú štandardné, skôr závisia od ekosystému, v ktorom sa nachádzajú.

Avšak, berúc do úvahy rôzne štúdie, v ktorých bol charakterizovaný perifyt v rôznych oblastiach po celom svete, je možné preukázať, že prokaryotické rody v ňom prítomné s vyššou frekvenciou sú nasledujúce:

• Enterobacter sp : je tvorený anaeróbnymi baktériami, ktoré sú hlavne rozkladajúcimi organickú hmotu. Vykonávajú tiež fermentačný proces, ktorým metabolizujú uhľohydráty, a tiež za aeróbnych podmienok sú schopné oxidovať veľké množstvo substrátov. Niektoré sú tiež uznávané ľudské patogény.
• Pseudomonas sp : sú gramnegatívne baktérie tvaru bacilu, ktoré sa darí hlavne v prostrediach bohatých na kyslík. Sú to katalázovo pozitívne organizmy, takže môžu degradovať peroxid vodíka. Vďaka metabolickej diverzite majú schopnosť kolonizovať široké spektrum prostredí, čo umožňuje ich nájsť ako súčasť perifytónu v mnohých ekosystémoch.
• Citrobacter sp : skupina tvorená bacilovými baktériami, ktoré majú aeróbny metabolizmus. Sú gramnegatívne a dokážu fermentovať niektoré uhľohydráty, napríklad laktózu. Sú to obyčajní obyvatelia vody a pôdy, a preto sú pravidelnými súčasťami perifytónu.
• Iné bakteriálne typy : ďalšie bakteriálne rody, ktoré sa našli ako komponenty perifytónu v mnohých prostrediach, sú okrem iného Chromobacterium sp, Acinetobacter sp, Stenotrophomonas sp a Klebsiella sp.
• Cyanobaktérie: všeobecne sa nazývajú modrozelené riasy. Vo svojich bunkách majú pigmenty, ako je chlorofyl, takže niektoré môžu fotosyntetizovať. Ako zdroj tohto prvku sú tiež schopné používať atmosférický dusík.

Organizmy protistického kráľovstva

Členmi kráľovstva protista, ktorí sú súčasťou perifytónu, sú riasy a prvoky, medzi ktoré patria:

• Chlorofyty: sú to takzvané zelené riasy, ktoré majú vo svojich bunkách dostatok chlorofylu, čo im dodáva charakteristickú zelenú farbu. V dôsledku prítomnosti chlorofylu sú to autotrofné organizmy, ktoré sú schopné vykonávať proces fotosyntézy. Jeho veľkosť je variabilná a v perifytone je možné pozorovať zelené riasy, makroskopické aj mikroskopické. Medzi rody zelených rias nachádzajúcich sa v perifytone možno zaradiť okrem iných Ulothrix, Chaetophora a Oedogonium.
• Rhodophytas: bežne známy ako červené riasy. Spravidla sú mnohobunkové a obsahujú chlorofyl a ďalšie pigmenty, ako sú karotenoidy. Posledne menované prispievajú k tomu, aby jej poskytli typické červenkasté sfarbenie. Jedným z najčastejšie nájdených rodov červených rias v perifytone je Hildebrandia.
• Diatomy: jedná sa o jednobunkové riasy, ktoré sa v morských biotopoch bežne vyskytujú. Vyznačujú sa tým, že ich bunky sú obmedzené bunkovou stenou vytvorenou z hydratovaného oxidu kremičitého. Sú schopné fotosyntézy. Najbežnejšie rodové rozsievky v perifytone sú okrem iného Cocconeis, Cymbella a Navicula.

Diatom, riadny člen perifytónu. Zdroj: Picturepest

• Protozoa: vyznačujú sa eukaryotickými mikroskopickými organizmami, jednobunkovými a všeobecne heterotrofnými. Niektorí majú bičíky, ktoré im pomáhajú v procese pohybu. Bežné protozoálne rody v perifytóne sú okrem iných Stentor, Vorticella, Euplotes a Epistylis.

Zvýšiť

Rast a vývoj perifytónu je postupný proces, ktorý zahŕňa niekoľko fáz:

• Kontakt a ukotvenie k povrchu: je to počiatočná fáza procesu formovania perifytónu. V tejto fáze sa baktérie a ďalšie mikroorganizmy, ktoré ju tvoria, začnú naviazať na substrát a spojiť sa s ním. Spočiatku sú tieto spojenia trochu slabé, ale s rastúcim počtom mikroorganizmov sa stávajú silnejšími.
• Tvorba mikrokolonií: mikroorganizmy, ktoré sa ukotvili k substrátu, sa začínajú množiť, a to najmä asexuálne prostredníctvom binárneho štiepenia.
• Komunikácia medzi molekulami a produkcia extracelulárnej matrice: prostredníctvom mechanizmu známeho ako "snímanie kvora" sa medzi rôznymi bunkami vytvárajú väzby. Podobne sa zvyšuje produkcia EPS (extracelulárnych polymérnych látok), čo prispieva k tomu, že mikroorganizmy sú spolu úzko spojené.
• Zrenie perifytónu: už v tejto fáze sa začína vyvíjať zložitá štruktúra. Tu sa organizmy, ktoré tvoria perifytón, začínajú prispôsobovať aspektom, ako je dostupnosť kyslíka a niektorých živín.

Štádiá rastu perifytónu. Zdroj: Aalexopo

užitočnosť

Perifyt je životne dôležitým prvkom v ekosystémoch, pretože prostredníctvom neho je možné napríklad určiť stupeň kontaminácie a vyčistiť znečistené vody. Rovnakým spôsobom slúži perifyt ako potravinový zdroj pre ryby v ekosystéme, v ktorom sa nachádza, a preto sa používa aj v akvakultúre.

Indikátor znečistenia a kvality vody

Perifyt sa používa v mnohých ekosystémoch ako ukazovateľ úrovne znečistenia. Je to preto, že existujú organizmy, ktoré majú predilekciu pre určité zložky, ktoré sa môžu považovať za znečisťujúce látky.

V tomto zmysle, ak chcete poznať úroveň kontaminácie lokality, môžete odobrať vzorku perifytónu, ktorý sa v nej rozrástol a identifikovať mikroorganizmy, ktoré sa v nej nachádzajú.

Poznaním vzťahu medzi niektorými mikroorganizmami perifytónu a určitými znečisťujúcimi látkami je možné bezpochyby dospieť k záveru, či je alebo nie je životné prostredie kontaminované.

Podobne môže byť perifytón použitý na stanovenie kvality vody vďaka svojej vysokej citlivosti na zmeny a rýchlej reakcii, ktorú na ne vytvára.

Čistič ekosystémov

Rôzne štúdie ukázali, že perifytón je vynikajúcim čističom ekosystémov. Dôvodom je skutočnosť, že mikroorganizmy, ktoré ho tvoria, sú schopné absorbovať a metabolizovať určité znečisťujúce látky, ako sú niektoré kovy, ako napríklad zinok, kadmium, meď a nikel.

Tým výrazne znižujú úroveň znečistenia na určitých miestach. V súčasnosti sa študuje jej schopnosť odstraňovať škodlivé chemikálie a tiež znižovať zákal vody.

Krmivo pre ryby av akvakultúre

Ukázalo sa, že perifyt je zdrojom potravy pre niektoré ryby, ktoré vykazujú určité úpravy, ktoré im umožňujú zoškrabať perifyt zo substrátu. Podobne sa používa v niektorých projektoch, ktoré sa týkajú akvakultúry, na kŕmenie rýb a mäkkýšov, ktoré sa chovajú týmto spôsobom.

Referencie

1. Aloi, E. (1990). Kritický prehľad nedávnych metód v oblasti perifytónu v sladkej vode. Kanadský vestník pre rybolov a vodné vedy. 47. 656-670.
2. Haiying, L., Feng, Y., Wang, J. a Wu, Y. (2016). Reakcie morfológie, štruktúry a funkcie perifytónu na extrémne zaťaženie živinami. Environmentálne znečistenie. 214. 878 - 884.
3. Hall-Stoodley, L. a Stoodley, P. (2002). Regulácia vývoja mikrobiálnych biofilmov. Aktuálny názor na biotechnológiu, 13: 228-233.
4. Hill, W., Ryon, M., Smith, J. a Marshall, s. (2010). Úloha perifytónu pri sprostredkovaní účinkov znečistenia v prúdovom ekosystéme. Environmentálny manažment. 45 (3). 563-76.
5. Rojas, J. (2005). Bakteriálna diverzita v perifytone v koreňoch eichornia sp, pistia sp a azolla sp, v umelej mokrade Zemskej univerzity. Zobrazené na: repositoriotec.tec.ac.cr
6. Voltolina, D:, Audelo, J., Romero, E. a Pacheco, M. (2013). Podpora perifytónu pre chov bielych kreviet: smerom k ekologickej akvakultúre. Bulletin Inštitútu pre rybolov v Sao Paule. 39.
7. Yadav, R., Kumar, P., Saini, V., Sharma, B. (2017). Dôležitosť perifytónu pre akvakultúru. Aqua star 38-43.