Charakteristika rozsivek, klasifikace, výživa, reprodukce



rozsivky (Diatoma) je skupina mikrořas, převážně vodních a jednobuněčných. Mohou být svobodného života (jako rostliny plantónica) nebo tvoří kolonie (jako ty, které obsahují bentos). Vyznačují se kosmopolitní distribucí; to znamená, že mohou být nalezeny po celé planetě.

Spolu s dalšími skupinami mikrořas jsou součástí velkých výchozů fytoplanktonu, které existují v tropických, subtropických, arktických a antarktických vodách. Jeho počátky sahají až do jury a dnes představují jednu z největších skupin mikrorias známých člověku, s více než sto tisíci druhy popsanými mezi živými a vyhynutými..

Ekologicky jsou důležitou součástí trofických sítí mnoha biologických systémů. Diatomová ložiska jsou velmi důležitým zdrojem organického materiálu nahromaděného v mořském dně.

Po dlouhých procesech sedimentace, tlaku organických látek a miliónů let se tyto usazeniny staly olejem, který přesouvá velkou část naší současné civilizace.

Ve starověku, moře pokrylo oblasti země, které jsou nyní se objevovat; v některých z těchto oblastí byly ložiska rozsivek, které jsou známé jako rozsivková zemina. Diatomie má více použití v potravinářském průmyslu, stavebnictví a dokonce i ve farmaceutickém průmyslu.

Index

  • 1 Charakteristika
    • 1.1 Formulář
  • 2 Taxonomie a klasifikace
    • 2.1 Tradiční klasifikace
    • 2.2 Nedávná klasifikace
  • 3 Výživa
    • 3.1 Chlorofyl
    • 3.2 Karotenoidy
  • 4 Reprodukce
    • 4.1 Asexuální
    • 4.2 Sexuální
  • 5 Ekologie
    • 5.1 Kvetení
  • 6 Aplikace
    • 6.1 Paleokeanografie
    • 6.2 Biostratigrafie
    • 6.3 Diatomová hlinka
    • 6.4 Forenzní věda
    • 6.5 Nanotechnologie
  • 7 Odkazy

Vlastnosti

Jsou to eukaryotické a fotosyntetické organismy s diploidní buněčnou fází. Všechny druhy těchto mikrorias jsou jednobuněčné, s formami volného života. V některých případech tvoří kolonie (kokos), dlouhé řetězy, ventilátory a spirály.

Základní charakteristikou rozsivek je, že představují frustule. Frustule je buněčná stěna složená převážně z oxidu křemičitého, který obklopuje buňku ve struktuře podobné krabičce nebo Petriho misce.

Horní část této kapsle se nazývá epiteca a spodní část se nazývá hypotéka. Frustules se liší v zdobení, v závislosti na druhu.

Formulář

Tvar diatomů je variabilní a má taxonomický význam. Někteří jsou vyzařovaní symetrie (centrální) a jiní mohou mít různé formy, ale oni jsou vždy bilaterálně symetrický (haléře) \ t.

Diatoms jsou rozšířené skrz těla vody na planetě. Jsou převážně námořní; nicméně, některé druhy byly nalezené v sladkovodních tělesech, rybnících a vlhkém prostředí.

Tyto autotrofní organismy mají chlorofyl a, cl a c2 a mají pigmenty, jako je diatoxanthin, diadinoxanthin, p-karoten a fukoxanthin. Tyto pigmenty jim poskytují zlaté zbarvení, které jim umožňuje lépe zachytit sluneční světlo.

Taxonomie a klasifikace

V současné době je taxonomické uspořádání rozsivek kontroverzní a podléhá revizím. Většina systematiků a taxonomistů lokalizuje tuto velkou skupinu mikroskopických řas uvnitř divize Heterokontophyta (někdy jako Bacillariophyta). Ostatní vědci je klasifikují jako kmen a dokonce i jako vyšší taxony.

Tradiční klasifikace

Podle klasického taxonomického řádu se rozsivky nacházejí ve třídě Bacillariophyceae (také nazývané Diatomophyceae). Tato třída je rozdělena do dvou řádů: Central a Pennales.

Centrální

Jsou to rozsivky, jejichž frustule jim dává radiální symetrii. Některé druhy mají trnitou výzdobu a na svém povrchu nemají trhlinu zvanou raphe..

Toto pořadí se skládá z nejméně dvou podřádů (v závislosti na autorovi) a nejméně pěti rodin. Jsou převážně námořní; nicméně, tam jsou zástupci těchto v tělech sladké vody.

Pennales

Tyto rozsivky mají prodloužený, oválný a / nebo lineární tvar, s bilaterální bipolární symetrií. Mají ozdobu v frustule tečkovaných pruhů a některé mají raphe podél podélné osy.

Se spoléhat na taxonomist, toto pořadí je složeno z přinejmenším dvě suborders a sedm rodin. Oni jsou většinou sladkovodní, ačkoli druhy také byly popsané v mořském prostředí.

Nedávná klasifikace

Výše uvedené je klasická taxonomická klasifikace a uspořádání diatomových řádů; Je to nejčastěji používaný způsob, jak je odlišit. V průběhu času se však objevilo mnoho taxonomických uspořádání.

V 90. letech přispěli vědci z Round & Crawford nové taxonomické klasifikace složené ze tří tříd: Coscinodiscophyceae, Bacillariophyceae a Fragilariophyceae.

Coscinodiscophyceae

Dříve byli součástí rozsivek Centrální zakázky. V současné době je tato třída zastoupena nejméně 22 řády a 1174 druhy.

Bacillariophyceae

Jsou rozsivkami bilaterální symetrie s raphe. Členové této třídy dříve tvořili Pennales objednávku.

Později byly rozděleny do rozsivek s raphe a bez raphe (velmi zobecněným způsobem). Je známo, že tuto třídu mikrorias tvoří 11 řádů a asi 12 tisíc druhů.

Fragilariophyceae

Je to třída rozsivek, jejichž členové byli dříve také součástí řádu Pennales. Tyto mikrořasy mají bilaterální symetrii, ale nepředstavují raphe. a jsou reprezentovány 12 řády a asi 898 druhy.

Někteří taxonomové nepovažují tento taxon za platný a vyhledávají Fragilariophyceae jako podtřídu ve třídě Bacillariophyceae.

Výživa

Rozsivky jsou fotosyntetické organismy: využívají světelnou energii (solární) k přeměně na organické sloučeniny. Tyto organické sloučeniny jsou nezbytné pro splnění vašich biologických a metabolických potřeb.

Pro syntézu těchto organických sloučenin vyžadují rozsivky živiny; Tyto živiny jsou především dusík, fosfor a křemík. Tento poslední prvek funguje jako omezující živina, protože je nutný k vytvoření frustule.

Pro fotosyntetický proces používají tyto mikroorganismy pigmenty, jako je chlorofyl a karoteny.

Chlorofyl

Chlorofyl je zelený fotosyntetický pigment, který se nachází v chloroplastech. V rozsivkách jsou známy pouze dva typy: chlorofyl a (Chl a) a chlorofyl c (Chl c).

Chl a má prvotní účast v procesu fotosyntézy; místo toho, Chlc je pomocný pigment. Nejběžnější Chl c v rozsivkách jsou c1 a c2.

Karotenoidy

Karotenoidy jsou skupinou pigmentů patřících do skupiny isoprenoidů. U rozsivek bylo identifikováno nejméně sedm typů karotenoidů.

Podobně jako chlorofyly, i tyto pomocné diatomy zachycují světlo, aby je transformovaly na organické potravinové sloučeniny pro buňku.

Reprodukce

Diatomy se rozmnožují asexuálně a sexuálně, mitózou a meiózou.

Asexuální

Každá mateřská buňka prochází procesem mitotického dělení. Produkt mitózy, genetický materiál, buněčné jádro a cytoplazma jsou duplikovány, aby vznikly dvě dceřinné buňky identické s mateřskou buňkou..

Každá nově vytvořená buňka vezme jako epiteca leták kmenové buňky a pak buduje nebo tvoří vlastní hypotéku. Tento reprodukční proces může probíhat mezi jednou až osmikrát za 24 hodin v závislosti na druhu.

Jak každá dceřiná buňka vytvoří novou hypotéku, ta, která zdědila hypotéku matky, bude menší než její sestra. Vzhledem k tomu, že se proces mitózy opakuje, je pokles dceřiných buněk progresivní, dokud není dosaženo udržitelného minima.

Sexuální

Proces pohlavní reprodukce buňky spočívá v rozdělení diploidní buňky (se dvěma sadami chromozomů) do haploidních buněk. Haploidní buňky mají poloviční genetickou zátěž progenitorové buňky.

Jakmile rozsevy, které se rozmnožují asexuálně, dosáhnou minimální velikosti, začíná typ sexuální reprodukce předcházet meióza. Tato meióza vyvolává haploidní a nahé nebo atetické gamety; gamety fúzují tvořící spory zvané auxospory.

Auxospory umožňují, aby rozsivky obnovily diploidii a maximální velikost druhu. Umožňují také přežít doby, jejichž podmínky prostředí jsou nepříznivé.

Tyto výtrusy jsou velmi rezistentní, a pokud jsou příznivé podmínky, rostou a tvoří pouze své frustule.

Ekologie

Rozsivky mají buněčnou stěnu bohatou na oxid křemičitý, běžně nazývanou oxid křemičitý. Díky tomu je jeho růst omezen dostupností této sloučeniny v prostředí, kde se vyvíjejí.

Jak je uvedeno výše, tyto mikroriasy jsou v distribuci kosmopolitní. Jsou přítomny v tělech sladké vody, mořských a dokonce v prostředích s nízkou dostupností vody nebo s určitým stupněm vlhkosti.

Ve vodním sloupci obývají hlavně pelagickou zónu (otevřená voda) a některé druhy tvoří kolonie a obývají bentické substráty..

Obecně, populace rozsivek nejsou konstantní velikosti: jejich počet se mění s jistou periodicitou. Tato periodicita souvisí s dostupností živin a závisí také na dalších fyzikálně-chemických faktorech, jako je pH, slanost, vítr a světlo..

Kvetoucí

Když jsou podmínky optimální pro rozvoj a růst rozsivek, vyskytuje se fenomén zvaný kvetení nebo výskyt.

Během výkvětu mohou populací diatomu dominovat struktura fytoplanktonu ve Společenství a některé druhy se účastní škodlivých květů řas nebo červených přílivů..

Rozsivky jsou schopné produkovat škodlivé látky, mezi nimi i kyselinu domovou. Tyto toxiny se mohou hromadit v trofických řetězcích a mohou nakonec postihnout lidi. Intoxikace u lidí může způsobit mdloby a problémy s pamětí komatu nebo dokonce smrt.

Předpokládá se, že existuje více než 100 tisíc druhů rozsivek (někteří autoři věří, že existuje více než 200 tisíc) mezi živými (více než 20 tisíc) a vyhynutými.

Jejich populace přispívají asi 45% primární produkce oceánů. Podobně jsou tyto mikroorganismy v oceánském silikonovém cyklu nezbytné z důvodu obsahu oxidu křemičitého v frustule.

Aplikace

Paleoceanografie

Složka oxidu křemičitého v diatomitové frustule z nich činí velký zájem o paleontologii. Tyto mikrořasy zabírají velmi specifická a různorodá prostředí od doby křídy.

Fosílie těchto řas pomáhají vědcům rekonstruovat geografické rozložení moří a kontinentů v geologických časech.

Biostratigrafie

Fosílie diatomů nalezené v mořských sedimentech umožňují výzkumným pracovníkům znát různé environmentální změny, ke kterým došlo od pravěku až do současnosti..

Tyto zkameněliny umožňují stanovit relativní věk vrstev, ve kterých jsou nalezeny, a zároveň slouží k propojení vrstev různých lokalit..

Rozsivková zemina

To je známé jako rozsivková země k velkým ložiskům zkamenělých microalgae, které se nalézají hlavně na pevnině. Nejvýznamnějšími ložisky těchto zemí jsou Libye, Irsko a Dánsko.

To je také nazýváno diatomite, a je materiál bohatý na oxid křemičitý, minerály a stopové prvky, který má mnoho použití. Mezi nejvýznamnější použití patří:

Zemědělství

Používá se jako insekticid v plodinách; Šíří se na rostliny jako druh opalovacího krému. Je také široce používán jako hnojivo.

Akvakultura

V chovu garnátů byla v potravinářské výrobě použita křemelina. Bylo prokázáno, že tato přísada zlepšuje růst a asimilaci komerčních potravin.

V kulturách mikro řas se používá jako filtr v aeračním systému a v pískových filtrech.

Molekulární biologie

Diatomová hlinka byla použita pro extrakci a čištění DNA; používá se ve spojení s látkami schopnými narušit molekulární strukturu vody. Příklady těchto látek jsou hydrochlorid guanidinu a thiokyanát.

Jídlo a pití

Používá se pro filtraci při výrobě různých druhů nápojů, jako jsou vína, piva a přírodní šťávy. Po sklizni některých produktů, jako jsou zrna, jsou tyto produkty vykoupány v křemelině, aby se předešlo napadení nosatci a jinými škůdci..

Domácí zvířata

Je součástí sanitárních písku (sanitární oblázky), které se běžně používají v krabicích pro kočky a jiné domácí zvířata.

Veterinární

V některých místech se používá jako účinná jizva pro zvířecí rány. Používá se také při kontrole ektoparazitických členovců u domácích a hospodářských zvířat.

Obrazy

Používá se jako tmel nebo smalt.

Životní prostředí

Diatomová hlinka se používá pro obnovu oblastí kontaminovaných těžkými kovy. Mezi její aplikace v této souvislosti patří skutečnost, že obnovuje degradované půdy a snižuje toxicitu hliníku v okyselených půdách..

Forenzní věda

V případech smrti ponořením (utonutí) je jednou z provedených analýz přítomnost rozsivek v tělech obětí. Vzhledem ke složení kostry křemene rozsivek zůstávají v těle, i když se nacházejí s určitým stupněm rozkladu..

Vědci používají tento druh, aby zjistili, zda k incidentu došlo například v bažině, v moři nebo v jezeře; To je možné, protože rozsivky mají určitý stupeň environmentální specifičnosti. Mnoho případů vraždy bylo vyřešeno díky přítomnosti rozsivek v tělech obětí.

Nanotechnologie

Použití rozsivek v nanotechnologiích je stále v počáteční fázi. Studie a využití v této oblasti jsou však stále častější. Testy se v současné době používají k přeměně křemíkových frustulí na křemík a vyrábějí se s těmito elektrickými komponenty.

Existuje mnoho očekávání a potenciálního využití rozsivek v nanotechnologiích. Studie naznačují, že mohou být použity pro genetickou manipulaci, pro konstrukci komplexních elektronických mikrokomponentů a jako fotovoltaické biocells.

Odkazy

  1. A. Canizal Silahua (2009). Ilustrovaný katalog mexických sladkovodních rozsivek. I. Rodina Naviculaceae. Výzkumná zpráva k získání titulu: Biolog. Národní autonomní univerzita Mexika. 64 pp.
  2. V. Cassie (1959). Námořní plankton rozsivky. Tuatara.
  3. Diatomské řasy. Encyclopædia Britannica. Získané z britannica.com.
  4. M.D. Guiry & G.M. Guiry (2019). AlgaeBase. Celosvětová elektronická publikace, Národní univerzita Irska, Galway. Zdroj: algaebase.org.
  5. Identifikace fytoplanktonu. Diatomy a dinoflageláty. Obnoveno z ucsc.edu.
  6. Diatom Nová světová encyklopedie. Zdroj: newworldencyclopedia.org.
  7. P. Kuczynska, M. Jemiola-Rzeminska & K. Strzalka (2015). Fotosyntetické pigmenty v rozsivkách. Mořské drogy.
  8. Diatom MIRACLE. Obnoveno z ucl.ac.uk.
  9. Rozsivková zemina. Získaný z diatomea.cl.
  10. Silika, křemelina a krevety. Obnoveno z balnova.com.
  11. L. Baglione. Použití křemeliny. Obnoveno z tecnicana.org
  12. Diatom Zdroj: en.wikipedia.org.
  13. A. Guy (2012). Nanotech rozsivky. Zdroj: nextnature.net.