Ciri-ciri diatom, klasifikasi, pemakanan, pembiakan



The diatom (Diatoma) adalah kumpulan mikroalga, terutamanya akuatik dan uniselular. Mereka boleh hidup bebas (seperti yang plantónicas) atau bentuk koloni (seperti yang terdiri daripada bentos). Mereka dicirikan oleh pengedaran kosmopolitan; iaitu, mereka boleh didapati di seluruh planet ini.

Bersama-sama dengan kumpulan mikroalga yang lain, mereka adalah sebahagian daripada singkapan fitoplankton yang ada di perairan tropika, subtropika, Arktik dan Antartika. Asal usulnya bermula pada Jurassic dan hari ini mewakili salah satu kumpulan terbesar mikroalgae yang diketahui manusia, dengan lebih daripada seratus ribu spesies yang dijelaskan antara hidup dan pupus.

Secara ekologi, mereka adalah sebahagian penting dari web tropik dari banyak sistem biologi. Diatomaceous deposit adalah sumber bahan organik yang sangat penting yang terkumpul di dasar laut.

Selepas proses pemendapan yang lama, tekanan bahan organik dan berjuta-juta tahun, deposit ini menjadi minyak yang bergerak banyak tamadun semasa kita.

Pada zaman purba, laut meliputi kawasan-kawasan bumi yang sedang muncul; di beberapa kawasan ini ada deposit diatom, yang dikenali sebagai bumi diatom. Diatomaceous bumi mempunyai pelbagai kegunaan dalam industri makanan, pembinaan dan juga farmaseutikal.

Indeks

  • 1 Ciri-ciri
    • 1.1 Borang
  • 2 Taksonomi dan klasifikasi
    • 2.1 Pengelasan tradisional
    • 2.2 Pengelasan terkini
  • 3 Pemakanan
    • 3.1 Chlorophyll
    • 3.2 Karotenoid
  • 4 Pengeluaran semula
    • 4.1 Aseksual
    • 4.2 Seksual
  • 5 Ekologi
    • 5.1 berbunga
  • 6 Aplikasi
    • 6.1 Paleoceanography
    • 6.2 Biostratigraphy
    • 6.3 Bumi diatom
    • 6.4 Sains sains
    • 6.5 Nanoteknologi
  • 7 Rujukan

Ciri-ciri

Mereka adalah organisme eukariotik dan fotosintesis, dengan fasa sel diploid. Semua spesis microalgae ini bersifat uniselular, dengan bentuk kehidupan bebas. Dalam sesetengah kes, mereka membentuk koloni (kelapa), rantai panjang, peminat dan spiral.

Ciri asas diatoms adalah bahawa mereka menyampaikan frustule. Frustule adalah dinding sel yang terdiri terutamanya dari silika yang menyerap sel dalam struktur yang sama dengan kotak atau hidangan Petri.

Bahagian atas kapsul ini disebut epiteca, dan bahagian bawah disebut hipotek. Frustules berbeza dalam hiasan, bergantung kepada spesies.

Borang

Bentuk diatom adalah berubah-ubah dan mempunyai kepentingan taksonomi. Sesetengahnya memancarkan simetri (tengah) dan yang lain mungkin mempunyai bentuk yang berbeza, tetapi mereka sentiasa bersifat simetris (duit syiling).

Diatom meluas di seluruh badan air di planet ini. Mereka terutamanya marin; Walau bagaimanapun, beberapa spesies telah ditemui di badan-badan air tawar, kolam dan persekitaran lembap.

Organisme autotropik ini mempunyai klorofil a, c1 dan c2, dan mempunyai pigmen seperti diatoxanthin, diadinoxanthin, β-karoten dan fucoxanthin. Pigmen ini memberikan mereka warna emas yang membolehkan mereka untuk mendapatkan cahaya matahari yang lebih baik.

Taksonomi dan klasifikasi

Pada masa ini, taksonomi pesanan diatoms adalah kontroversi dan tertakluk kepada semakan semula. Kebanyakan ahli sistematis dan ahli taksonomi mencari kumpulan besar mikroalgae dalam bahagian Heterokontofta (kadang-kadang sebagai Bacillariophyta). Penyelidik lain mengklasifikasikannya sebagai filum dan bahkan sebagai taksonomi yang lebih tinggi.

Klasifikasi tradisional

Menurut perintah taksonomik klasik, diatom terletak di dalam kelas Bacillariophyceae (juga dikenali sebagai Diatomophyceae). Kelas ini dibahagikan kepada dua pesanan: Pusat dan Pennales.

Centrals

Mereka adalah diatom yang frustule memberikan mereka simetri radial. Beberapa spesies mempunyai perhiasan berduri dan di permukaan mereka mereka tidak mempunyai fissure dipanggil raphe..

Pesanan ini terdiri daripada sekurang-kurangnya dua suborder (bergantung kepada penulis) dan sekurang-kurangnya lima keluarga. Mereka terutamanya marin; Walau bagaimanapun, terdapat wakil-wakil ini dalam badan-badan air tawar.

Pennales

Diatom ini mempunyai bentuk elongated, bujur dan / atau lurus, dengan simetri bipolar dua hala. Mereka mempunyai hiasan-hiasan dalam kekecohan garis-garis putus-putus dan ada yang memegang paksi longitudinal.

Bergantung kepada ahli taksonomi, perintah ini terdiri daripada sekurang-kurangnya dua sub-suborder dan tujuh keluarga. Mereka kebanyakannya air tawar, walaupun spesies juga telah diterangkan dalam persekitaran laut.

Klasifikasi terkini

Di atas adalah klasifikasi taksonomi klasik dan pesanan pesanan diatom; Ia adalah cara yang paling biasa digunakan untuk membezakannya. Walau bagaimanapun, banyak aturan taksonomi telah muncul dari masa ke masa.

Pada 90-an saintis Round & Crawford menyumbang satu klasifikasi taksonomi baru yang terdiri daripada 3 kelas: Coscinodiscophyceae, Bacillariophyceae dan Fragilariophyceae.

Coscinodiscophyceae

Sebelum ini mereka adalah sebahagian daripada diatom perintah Pusat. Pada masa ini, kelas ini diwakili oleh sekurang-kurangnya 22 pesanan dan 1174 spesies.

Bacillariophyceae

Mereka adalah diatom simetri dua hala dengan raphe. Ahli-ahli kelas ini sebelum ini membentuk perintah Pennales.

Kemudian mereka dibahagikan kepada diatom dengan raphe dan tanpa raphe (dengan cara yang sangat umum). Adalah diketahui bahawa kelas microalgae ini diwakili oleh 11 pesanan dan sekitar 12 ribu spesies.

Fragilariophyceae

Ia adalah kelas diatom yang ahli-ahlinya sebelum ini juga merupakan sebahagian daripada perintah Pennales. Microalgae ini mempunyai simetri dua hala tetapi tidak memakannya. dan mereka diwakili oleh 12 pesanan dan 898 spesies.

Sesetengah ahli taksonomi tidak menganggap bahawa takson ini sah dan mencari Fragilariophyceae sebagai subclass dalam kelas Bacillariophyceae.

Pemakanan

Diatom adalah organisme fotosintesis: mereka menggunakan tenaga cahaya (solar) untuk mengubahnya menjadi sebatian organik. Sebatian organik ini diperlukan untuk memenuhi keperluan biologi dan metabolik anda.

Untuk mensintesis sebatian organik ini, diatom memerlukan nutrien; Nutrien ini terutamanya nitrogen, fosforus dan silikon. Elemen terakhir berfungsi sebagai nutrien yang mengehadkan, kerana ia perlu membentuk frustule.

Untuk proses fotosintesis, mikroorganisma ini menggunakan pigmen seperti klorofil dan karotenoid.

Chlorophyll

Chlorophyll adalah pigmen fotosintesis hijau yang terletak di kloroplas. Dalam diatom hanya dua jenis yang diketahui: klorofil a (Chl a) dan klorofil c (Chl c).

Chl a mempunyai penyertaan primordial dalam proses fotosintesis; Sebaliknya, Chl c adalah pigmen aksesori. Chl c yang paling biasa dalam diatom ialah c1 dan c2.

Karotenoid

Carotenoids adalah sekumpulan pigmen yang dimiliki oleh keluarga isoprenoid. Dalam diatom, sekurang-kurangnya tujuh jenis karotenoid telah dikenalpasti.

Seperti klorofil, ini membantu diatom menangkap cahaya untuk mengubahnya menjadi sebatian makanan organik untuk sel.

Pembiakan

Diatom mereproduksi secara aseksual dan seksual, melalui mitosis dan meiosis.

Asexual

Setiap sel ibu menjalani proses pembahagian mitosis. Produk mitosis, bahan genetik, nukleus sel dan sitoplasma ditiru, untuk menimbulkan dua sel anak perempuan yang sama dengan sel induk.

Setiap sel yang baru dibuat mengambil epitek sebagai selebaran sel stem dan kemudian membina atau membentuk gadai janji sendiri. Proses pembiakan ini boleh berlaku antara satu hingga lapan kali dalam tempoh 24 jam, bergantung kepada spesies.

Oleh kerana setiap sel anak perempuan akan membentuk gadai janji baru, yang mewarisi gadai janji ibu akan lebih kecil daripada kakaknya. Apabila proses mitosis diulangi, penurunan sel-sel anak perempuan adalah progresif sehingga minimum mampan dicapai.

Seksual

Proses pembiakan seks sel terdiri daripada pembahagian sel diploid (dengan dua set kromosom) ke dalam sel haploid. Sel-sel Haploid mempunyai separuh beban genetik sel progenitor.

Apabila diatom yang dihasilkan secara aseksual mencapai saiz minimum, sejenis pembiakan seksual diawali oleh meiosis. Meiosis ini menimbulkan haploid dan telanjang atau atet gamet; spesis gamet yang membentuk spora dipanggil auxospores.

Auxospores membenarkan diatoms untuk memulihkan diploid dan saiz maksimum spesies. Mereka juga membenarkan diatom untuk bertahan hidup yang keadaannya buruk.

Spora ini sangat tahan, dan hanya akan tumbuh dan membentuk frustules masing-masing apabila keadaannya menguntungkan.

Ekologi

Diatom mempunyai dinding sel yang kaya dengan oksida silikon, biasanya dipanggil silika. Disebabkan ini, pertumbuhannya terhad oleh ketersediaan sebatian ini dalam persekitaran yang mereka usahakan.

Seperti yang dinyatakan di atas, microalgae ini adalah kosmopolitan dalam pengagihan. Mereka hadir di dalam badan air tawar, marin dan juga di persekitaran dengan ketersediaan air rendah atau dengan kelembapan tertentu.

Dalam lajur air, mereka mendiami zon pelagik (air terbuka), dan sesetengah spesis membentuk koloni dan menghuni substrat benthik.

Secara amnya, populasi diatom bukanlah saiz malar: bilangan mereka berbeza-beza dengan tempoh tertentu. Periodicity ini berkaitan dengan ketersediaan nutrien, dan juga bergantung pada faktor fizikal-kimia lain, seperti pH, salinitas, angin dan cahaya, antara lain..

Berbunga

Apabila keadaan optimum untuk pembangunan dan pertumbuhan diatom, satu fenomena yang disebut berbunga atau timbul timbul.

Semasa singkapan, populasi diatom boleh menguasai struktur komuniti fitoplankton, dan sesetengah spesies mengambil bahagian dalam mekar alga berbahaya atau air pasang merah.

Diatom mampu mengeluarkan bahan-bahan berbahaya, di antaranya asid domoik. Racun-racun ini dapat dikumpulkan dalam rantai trofi dan akhirnya boleh menjejaskan manusia. Ketoksikan pada manusia boleh menyebabkan pengsan dan masalah ingatan menjadi koma atau kematian.

Adalah diandaikan bahawa terdapat lebih daripada 100 ribu spesies diatom (beberapa penulis percaya bahawa terdapat lebih daripada 200 ribu) antara hidup (lebih daripada 20 ribu) dan punah.

Populasi mereka menyumbang kira-kira 45% daripada pengeluaran utama lautan. Begitu juga, mikroorganisma ini penting dalam kitaran silikon laut kerana kandungan silika mereka dalam kekecohan.

Permohonan

Paleoceanography

Komponen silika di frustule diatomit menjadikan mereka sangat minat dalam paleontologi. Microalgae ini menduduki persekitaran yang sangat spesifik dan pelbagai dari masa Cretaceous.

Fosil alga ini membantu saintis untuk membina semula pengedaran geografi laut dan benua sepanjang zaman geologi.

Biostratigraphy

Fosil-fosil diatom yang terdapat di sedimen marin membolehkan penyelidik mengetahui perubahan persekitaran yang berbeza yang telah berlaku sejak zaman prasejarah sehingga hari ini..

Fosil-fosil ini membolehkan untuk menubuhkan umur relatif dari strata di mana ia dijumpai dan juga berfungsi untuk menghubungkan strata dari pelbagai lokasi.

Bumi diatom

Ia dikenali sebagai bumi diatom dengan deposit besar mikroalga fosil yang ditemui terutamanya di tanah besar. Deposit paling penting tanah ini adalah di Libya, Ireland dan Denmark.

Ia juga dipanggil diatomit, dan bahan yang kaya dengan silika, mineral dan unsur surih, yang mempunyai banyak kegunaan. Antara kegunaan yang paling menonjol ialah:

Pertanian

Ia digunakan sebagai racun serangga dalam tanaman; Ia menyebar di tumbuh-tumbuhan sebagai sejenis pelindung matahari. Ia juga digunakan secara meluas sebagai baja.

Akuakultur

Di ladang udang, bumi diatom telah digunakan dalam pengeluaran makanan. Telah ditunjukkan bahawa bahan tambahan ini meningkatkan pertumbuhan dan asimilasi makanan komersial.

Dalam budaya mikroalga ia digunakan sebagai penapis dalam sistem pengudaraan dan penapis pasir.

Biologi molekul

tanah diatom telah digunakan untuk pengekstrakan DNA dan pembersihan; untuk itu digunakan bersama-sama dengan bahan-bahan dapat mengganggu struktur molekul air. Contoh bahan-bahan ini hydrochloride dan guanidine yang tiosianat.

Makanan dan minuman

Ia digunakan untuk penapisan dalam pengeluaran pelbagai jenis minuman seperti wain, bir dan jus semulajadi. Setelah menuai produk tertentu seperti bijirin, ini dimandikan di bumi diatomace untuk mencegah serangan oleh weevils dan perosak lain.

Haiwan peliharaan

Ia adalah sebahagian daripada komponen pasir kebersihan (kerikil sanitari) yang biasa digunakan dalam kotak untuk kucing dan haiwan peliharaan lain.

Veterinar

Di beberapa tempat ia digunakan sebagai parut yang berkesan untuk luka haiwan. Ia juga digunakan untuk mengawal arthropod ektoparasit di haiwan domestik dan ladang.

Lukisan

Ia digunakan sebagai cat sealer atau enamel.

Alam Sekitar

Diatomaceous bumi digunakan untuk pemulihan kawasan yang tercemar oleh logam berat. Antara aplikasinya dalam konteks ini adalah hakikat bahawa ia mengembalikan tanah yang terdegradasi dan mengurangkan ketoksikan aluminium dalam tanah yang berasid..

Sains forensik

Dalam kes kematian dengan rendaman (lemas), salah satu daripada analisis yang dilakukan ialah kehadiran diatom di dalam mayat mangsa. Kerana komposisi rangka diatom silika, mereka tetap berada di dalam badan walaupun mereka didapati dengan beberapa tahap penguraian.

Para saintis menggunakan spesies untuk mengetahui sama ada kejadian itu berlaku, misalnya, di rawa, di laut atau di tasik; Hal ini mungkin kerana diatom mempunyai tahap kekhususan persekitaran tertentu. Banyak kes pembunuhan telah diselesaikan terima kasih kepada kehadiran diatom di badan mangsa.

Nanoteknologi

Penggunaan diatom dalam nanoteknologi masih dalam peringkat awal. Walau bagaimanapun, kajian dan kegunaan di kawasan ini menjadi lebih kerap. Ujian sedang digunakan untuk menukar frustules silikon ke silikon dan menghasilkan dengan komponen elektrik ini.

Terdapat banyak jangkaan dan penggunaan potensi diatom dalam nanoteknologi. Kajian menunjukkan bahawa ia boleh digunakan untuk manipulasi genetik, untuk pembinaan mikrokomputer elektronik yang kompleks dan sebagai biokel fotovoltaik.

Rujukan

  1. A. Canizal Silahua (2009). Katalog Illustrated diatom air tawar Mexico. I. Keluarga Naviculaceae. Laporan penyelidikan untuk mendapatkan gelaran: Ahli biologi. Universiti Autonomi Nasional Mexico. 64 pp.
  2. V. Cassie (1959). Diatom Plankton Marin. Tuatara.
  3. Alga diatom. Encyclopædia Britannica. Pulih dari britannica.com.
  4. M.D. Guiry & G.M. Guiry (2019). AlgaeBase. Penerbitan elektronik seluruh dunia, National University of Ireland, Galway. Diambil dari algaebase.org.
  5. Pengenalpastian fitoplankton. Diatom dan dinoflagellates. Pulih daripada ucsc.edu.
  6. Diatom New World Encyclopedia. Diperolehi daripada newworldencyclopedia.org.
  7. P. Kuczynska, M. Jemiola-Rzeminska & K. Strzalka (2015). Pigmen Photosynthetic di Diatoms. Dadah Marin.
  8. Diatom MIRACLE. Dipulihkan dari ucl.ac.uk.
  9. Bumi diatom. Dipulihkan daripada diatomea.cl.
  10. Silika, bumi diatom dan udang. Pulih dari balnova.com.
  11. L. Baglione. Kegunaan bumi diatom. Pulih daripada tecnicana.org
  12. Diatom Diambil dari en.wikipedia.org.
  13. A. Guy (2012). Diatom Nanotech. Diambil dari nextnature.net.