Diatoms egenskaper, klassificering, näring, reproduktion



den kiselalger (Diatom) är en grupp av mikroalger, huvudsakligen vattenlevande och enhälliga. De kan vara av ledigt liv (som plantónicasna) eller bilda kolonier (som de som består av bentonerna). De kännetecknas av att de är av kosmopolitisk fördelning; det vill säga de kan hittas över hela världen.

Tillsammans med andra grupper av mikroalger är de en del av de stora utplanterna av fytoplankton som finns i tropiska, subtropiska, arktiska och antarktiska vatten. Dess ursprung går tillbaka till Jurassic och representerar idag en av de största grupperna av mikroalger som är kända för män, med mer än hundra tusen arter som beskrivs mellan levande och utdöda.

Ekologiskt är de en viktig del av de trofiska banorna i många biologiska system. Diatomaceous avsättningar är en mycket viktig källa till organiskt material som ackumuleras i havsbotten.

Efter långa sedimentationsprocesser, tryck på organiskt material och miljontals år blev dessa insättningar den olja som rör mycket av vår nuvarande civilisation.

I antiken har havet täckt områden av jorden som för närvarande dyker upp. i några av dessa områden fanns det avsättningar av diatomer, som är kända som diatoméjord. Diatoméjord har flera användningsområden inom livsmedelsindustrin, konstruktion och till och med läkemedel.

index

  • 1 Egenskaper
    • 1.1 Form
  • 2 Taxonomi och klassificering
    • 2.1 Traditionell klassificering
    • 2.2 Nylig klassificering
  • 3 näring
    • 3,1 klorofyll
    • 3,2 karotenoider
  • 4 Reproduktion
    • 4.1 Asexual
    • 4.2 Sexuell
  • 5 Ekologi
    • 5.1 Blommande
  • 6 applikationer
    • 6.1 Paleoceanography
    • 6,2 biostratigrafi
    • 6.3 Diatoméjord
    • 6.4 Rättsvetenskap
    • 6.5 Nanoteknik
  • 7 referenser

särdrag

De är eukaryota och fotosyntetiska organismer, med en diploid cellfas. Alla arter av dessa mikroalger är enhälliga, med former av fritt liv. I vissa fall bildar de kolonier (kokos), långa kedjor, fläktar och spiraler.

Diatomernas grundläggande karaktär är att de ger en frustel. Frustulen är en cellvägg som huvudsakligen består av kiseldioxid som omsluter cellen i en struktur som liknar en låda eller petriskål.

Den övre delen av denna kapsel heter epiteca, och den nedre delen kallas en inteckning. Frustulorna varierar beroende på arten, beroende på arten.

form

Diatomernas form är variabel och har taxonomisk betydelse. Vissa är utstrålad symmetri (central) och andra kan ha olika former, men de är alltid bilateralt symmetriska (pennies).

Diatomer är utbredd i hela kroppen av vatten på planeten. De är främst marina; Dock har vissa arter hittats i sötvattenförekomster, dammar och fuktiga miljöer.

Dessa autotrofa organismer har klorofyll a, c1 och c2 och har pigment såsom diatoxantin, diadinoxantin, P-karoten och fucoxantin. Dessa pigment ger dem en gyllene färg som gör det möjligt för dem att bättre fånga solljuset.

Taxonomi och klassificering

För närvarande är den taxonomiska ordningen av diatomer kontroversiell och föremål för revideringar. De flesta systematiker och taxonomer lokaliserar denna stora grupp av mikroalger inom Heterokontophyta-divisionen (ibland som Bacillariophyta). Andra forskare klassificerar dem som en filum och till och med som högre taxa.

Traditionell klassificering

Enligt den klassiska taxonomiska ordningen finns diatomer i klassen Bacillariophyceae (även kallad Diatomophyceae). Denna klass är uppdelad i två order: Central och Pennales.

centrala

De är diatomer vars frustration ger dem en radiell symmetri. Vissa arter har tornig prydnad och på deras yta har de inte ett sprick som heter raphe..

Denna order består av minst två underordningar (beroende på författaren) och minst fem familjer. De är främst marina; Det finns emellertid representanter för dessa i kroppar av färskt vatten.

Pennales

Dessa diatomer har en långsträckt, oval och / eller linjär form, med bilateral bipolär symmetri. De har prydnadsföremål i fräckheten med prickade streck och vissa har raphe längs längdaxeln.

Beroende på taxonomen består denna order av minst två underordningar och sju familjer. De är mestadels sötvatten, även om arter också har beskrivits i marina miljöer.

Nylig klassificering

Ovanstående är den klassiska taxonomiska klassificeringen och beställningen av diatomordrar; Det är det vanligaste sättet att skilja dem. Men många taxonomiska arrangemang har uppstått över tiden.

På 90-talet bidrog forskarna i Round & Crawford till en ny taxonomisk klassificering bestående av 3 klasser: Coscinodiscophyceae, Bacillariophyceae och Fragilariophyceae.

Coscinodiscophyceae

Tidigare var de en del av diatomen i den centrala ordningen. För närvarande representeras denna klass av minst 22 order och 1174 arter.

Bacillariophyceae

De är diatomer av bilateral symmetri med raphe. Medlemmarna av denna klass bildade tidigare Pennales order.

Senare delades de in i diatomer med raphe och utan raphe (på ett mycket generaliserat sätt). Det är känt att denna klass av mikroalger representeras av 11 order och cirka 12 tusen arter.

Fragilariophyceae

Det är en klass av diatomer vars medlemmar tidigare också var en del av Pennales order. Dessa mikroalger har bilateral symmetri men presenterar inte raphe. och de representeras av 12 order och cirka 898 arter.

Vissa taxonomer anser inte att detta taxon är giltigt och lokaliserar Fragilariophyceae som en underklass inom klassen Bacillariophyceae.

näring

Diatomer är fotosyntetiska organismer: de använder ljusenergi (sol) för att omvandla den till organiska föreningar. Dessa organiska föreningar är nödvändiga för att tillgodose dina biologiska och metaboliska behov.

För att syntetisera dessa organiska föreningar kräver diatomer näringsämnen; Dessa näringsämnen är huvudsakligen kväve, fosfor och kisel. Detta sista element fungerar som ett begränsande näringsämne, eftersom det är nödvändigt att bilda frustulen.

För fotosyntetiska processer använder dessa mikroorganismer pigment såsom klorofyll och karotenioder.

klorofyll

Klorofyll är ett grönt fotosyntetiskt pigment som ligger i kloroplaster. I diatomer är endast två typer kända: klorofyll a (Chl a) och klorofyll c (Chl c).

Chl a har ett primordialt deltagande i processen för fotosyntes istället är Chl c ett tillbehörspigment. De vanligaste Chlc i diatomer är c1 och c2.

karotenoider

Karotenoider är en grupp av pigment som tillhör familjen isoprenoider. I diatomer har åtminstone sju typer av karotenoider identifierats.

Liksom klorofyller, hjälper dessa diatomer ljus till att omvandla det till organiska livsmedelföreningar för cellen.

reproduktion

Diatomer reproducerar aseksuellt och sexuellt, genom mitos och meiosi.

asexuell

Varje modercell genomgår en process av mitotisk delning. Produkt av mitos, det genetiska materialet, cellkärnan och cytoplasman dupliceras, för att ge upphov till två dotterceller identiska med modercellen.

Varje nybildad cell tar som en epiteca en stamcell av stamcellen och bygger sedan eller bildar sin egen inteckning. Denna reproduktionsprocess kan uppstå mellan en och åtta gånger under en period av 24 timmar, beroende på arten.

Eftersom varje dottercell kommer att bilda en ny inteckning, kommer den som ärvde moderns inteckning att vara mindre än hennes syster. Eftersom mitosprocessen upprepas är minskningen i dotterceller progressiv tills ett hållbart minimum uppnås.

sexuell

Processen för sexuell reproduktion av cellen består i uppdelningen av en diploid cell (med två uppsättningar kromosomer) i haploida celler. Haploidceller har hälften av progenitorcellens genetiska belastning.

När de diatomer som reproduceras aseksuellt når minsta storlek, börjar en typ av sexuell reproduktion föregås av meiosi. Denna meiosi ger upphov till haploid och nakna eller atete gameter; Gameternas säkring bildar sporer kallas auxosporer.

Auxosporerna tillåter diatomerna att återställa diploidien och maximal storlek hos arten. De tillåter också diatomer att överleva tider vars miljöförhållanden är ogynnsamma.

Dessa sporer är mycket resistenta och kommer bara att växa och bilda sina respektive frustuler när förhållandena är gynnsamma.

ekologi

Diatomer har en cellvägg rik på kiseloxid, vanligen kallad kiseldioxid. På grund av detta begränsas tillväxten av tillgången på denna förening i de miljöer där de utvecklas.

Som nämnts ovan är dessa mikroalger kosmopolitiska i distribution. De är närvarande i kroppar av sötvatten, marina och jämnt i miljöer med låg vatten tillgänglighet eller med viss fuktighet.

I vattenkolonnen bor de huvudsakligen i pelagiska zonen (öppet vatten), och vissa arter bildar kolonier och bebor de bentiska substraten.

I allmänhet är populationerna av diatomer inte av konstant storlek: deras antal varierar enormt med viss periodicitet. Denna periodicitet är relaterad till tillgången på näringsämnen, och beror också på andra fysikalisk-kemiska faktorer, såsom pH, salthalt, vind och ljus, bland andra..

blomning

När förhållandena är optimala för utveckling och tillväxt av diatomer uppstår ett fenomen som kallas blommande eller outcrop.

Under urvalet kan diatomopopulationer dominera fytoplanktons samhällsstruktur, och vissa arter deltar i skadliga algblomningar eller röda tidvatten.

Diatomer kan producera skadliga ämnen, bland dem domoinsyra. Dessa toxiner kan ackumuleras i trofiska kedjor och kan så småningom påverka människor. Intoxikation hos människor kan orsaka svimning och minnesproblem för att komma eller ens döden.

Man tror att det finns mer än 100 tusen diatomsorter (vissa författare tror att det finns mer än 200 tusen) mellan levande (mer än 20 tusen) och utdöda.

Deras befolkning bidrar med cirka 45% av den primära produktionen av oceanerna. På samma sätt är dessa mikroorganismer väsentliga i oceanisk kiselcykel på grund av deras kiseldioxidinnehåll i frustulen.

tillämpningar

paleoceanografi

Kiseldioxidkomponenten i diatomitfrostulen gör dem av stort intresse för paleontologi. Dessa mikroalger upptar mycket specifika och olika miljöer från omkring Kreta tider.

Fossilerna av dessa alger hjälper forskare att rekonstruera den geografiska fördelningen av hav och kontinenter genom geologiska tider.

biostratigrafi

Fossilerna av diatomer som finns i marina sediment gör det möjligt för forskare att känna till de olika miljöförändringar som har inträffat sedan förhistoriska tider fram till idag..

Dessa fossiler gör det möjligt att fastställa relativa åldrar av de olika lagren där de finns och även tjäna för att relatera strata på olika platser.

Diatoméjord

Det är känt som diatoméjord till stora avsättningar av fossila mikroalger som finns främst på fastlandet. De viktigaste insättningarna i dessa länder finns i Libyen, Irland och Danmark.

Det kallas också diatomit och är ett material som är rik på kiseldioxid, mineraler och spårämnen, som har många användningsområden. Bland de mest framträdande användningarna är följande:

jordbruk

Det används som en insektsmedel i grödor; Det sprider sig på plantorna som ett slags solskyddsmedel. Det används också ofta som gödningsmedel.

vattenbruk

Vid räkning har kiselgur använts i livsmedelsproduktion. Det har visats att denna tillsats förbättrar tillväxten och assimileringen av kommersiell mat.

I mikroalgkulturer används det som ett filter i luftningssystemet och i sandfiltret.

Molekylärbiologi

Diatoméjorden har använts för extraktion och rening av DNA; för detta används den i samband med ämnen som kan störa vattenets molekylära struktur. Exempel på dessa substanser är guanidinhydroklorid och tiocyanat.

Mat och dryck

Den används för filtrering vid produktion av olika typer av drycker som viner, öl och naturliga juice. Efter skörd av vissa produkter som korn, badas de i diatoméjord för att förhindra attacker av vågor och andra skadedjur.

Pet

Det ingår i sanitetssandkomponenterna (sanitetsstenar) som vanligtvis används i lådor för katter och andra husdjur.

veterinär

På vissa ställen används den som ett effektivt ärr för djur sår. Det används också vid kontroll av ektoparasit leddjur i hushålls- och lantbruksdjur.

målningar

Den används som förseglings- eller emaljfärg.

miljö

Diatoméjord används för att återställa områden som är förorenade av tungmetaller. Bland dess tillämpningar i detta sammanhang är det faktum att det återställer nedbrytning av jord och minskar toxiciteten hos aluminium i surgjorda markar..

Rättsvetenskap

Vid dödsfall genom nedsänkning (drunkning) är en av de analyser som utförs som förekomsten av diatomer i offrets kroppar. På grund av kompositionen av kiseldioxidskelettet av diatomer förblir de i kroppen, även om de finns med viss grad av sönderdelning.

Forskare använder arten för att ta reda på om händelsen inträffade, till exempel i en träsk, i havet eller i en sjö; Detta är möjligt eftersom diatomer har en viss grad av miljöspecificitet. Många fall av mord har blivit löst tack vare förekomsten av diatomer i offrens kroppar.

nanoteknologi

Användningen av diatomer i nanoteknik är fortfarande i början. Studier och användningar på detta område blir emellertid vanligare. Test används för närvarande för att omvandla kiselfrustuler till kisel och producera med dessa elektriska komponenter.

Det finns många förväntningar och potentiella användningsområden för diatomer i nanoteknik. Studier tyder på att de kan användas för genetisk manipulation, för konstruktion av komplexa elektroniska mikrokomponenter och som fotovoltaiska bioceller.

referenser

  1. A. Canizal Silahua (2009). Illustrerad katalog över mexikanska sötvattendiatomer. I. Familj Naviculaceae. Forskningsrapport för att få titeln på: Biolog. National Autonomous University of Mexico. 64 pp.
  2. V. Cassie (1959). Marine Plankton Diatoms. Tuatara.
  3. Diatom alger. Encyclopædia Britannica. Återställd från britannica.com.
  4. M.D. Guiry & G.M. Guiry (2019). AlgaeBase. Världsomspännande elektronisk publikation, National University of Ireland, Galway. Hämtade från algaebase.org.
  5. Fytoplanktonidentifiering. Diatomer och dinoflagellater. Återställd från ucsc.edu.
  6. Kiselalger. New World Encyclopedia. Hämtad från newworldencyclopedia.org.
  7. P. Kuczynska, M. Jemiola-Rzeminska & K. Strzalka (2015). Fotosyntetiska pigment i diatomer. Marina droger.
  8. Kiselalger. Mirakel. Återställd från ucl.ac.uk.
  9. Diatoméjord. Återställd från diatoma.cl.
  10. Silika, kiselgur och räkor. Återställd från balnova.com.
  11. L. Baglione. Användning av diatoméjord. Återställd från tecnicana.org
  12. Kiselalger. Hämtad från en.wikipedia.org.
  13. A. Guy (2012). Nanotech Diatoms. Hämtad från nextnature.net.