DIATOMS: MGA KATANGIAN, NUTRISYON, PAGPAPARAMI - BIOLOGY - 2025

Ang diatoms (diatom) ay isang pangkat ng microalgae, pangunahin ang tubig at unicellular. Maaari silang maging walang buhay na buhay (tulad ng plantonic) o mga kolonya ng form (tulad ng mga bahagi ng mga benthos). Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging pamamahagi ng kosmopolitan; iyon ay, maaari silang matagpuan sa buong planeta.

Kasama ang iba pang mga grupo ng microalgae, sila ay bahagi ng malalaking outcrops ng phytoplankton na matatagpuan sa tropical, subtropical, arctic at Antarctic na tubig. Ang kanilang mga pinagmulan ay bumalik sa Jurassic at ngayon ay kumakatawan sila sa isa sa mga pinakamalaking pangkat ng microalgae na kilala ng tao, na may higit sa isang daang libong mga species na inilarawan sa pagitan ng pamumuhay at pagkalipo.

Pagkakaiba-iba ng Diatom. Kinuha at na-edit mula sa: Wipeter, mula sa Wikimedia Commons.

Sa ekolohiya, ang mga ito ay isang mahalagang bahagi ng mga webs ng pagkain ng maraming mga biological system. Ang mga deposito ng diatom ay isang napakahalagang mapagkukunan ng organikong materyal na naipon sa seabed.

Matapos ang mahabang proseso ng sedimentation, presyon ng organikong bagay at milyun-milyong taon, ang mga deposito na ito ay naging langis na gumagalaw sa karamihan ng ating kasalukuyang sibilisasyon.

Noong unang panahon, ang mga sakop ng dagat na sakop ng lupa na kasalukuyang lumitaw; Ang mga diatomaceous deposit ay nanatili sa ilan sa mga lugar na ito, na kilala bilang diatomaceous earth. Ang diatomaceous earth ay maraming mga gamit sa industriya ng pagkain, konstruksyon at kahit na mga parmasyutiko.

katangian

Ang mga ito ay mga eukaryotic at photosynthetic na organismo, na may isang phase ng diploid cell. Ang lahat ng mga species ng mga microalgae ay walang kabuluhan, na may mga form na walang buhay. Sa ilang mga kaso bumubuo sila ng mga kolonya (coccoid), mahabang chain, tagahanga at mga spiral.

Ang pangunahing katangian ng diatoms ay mayroon silang isang frustule. Ang frustule ay isang cell wall na binubuo pangunahin ng silica na nakapaloob sa cell sa isang istraktura na katulad ng isang ulam na Petri o ulam.

Ang itaas na bahagi ng kapsula na ito ay tinatawag na epitheca, at ang mas mababang bahagi ay tinatawag na mortgage. Ang mga frustule ay nag-iiba-iba sa dekorasyon, depende sa species.

Hugis

Ang hugis ng diatoms ay variable at may kahalagahan ng taxonomic. Ang ilan ay may radiated simetrya (gitnang) at ang iba ay maaaring magkaroon ng iba't ibang mga hugis, ngunit sila ay palaging bilaterally simetriko (pennal).

Ang mga diatoms ay laganap sa buong katawan ng tubig ng planeta. Pangunahin ang mga ito sa dagat; gayunpaman, ang ilang mga species ay natagpuan sa mga freshwater body, pond, at moist environment.

Ang mga organismong autotrophic na ito ay nagpapakita ng chlorophyll a, c1 at c2, at may mga pigment tulad ng diatoxanthin, diadinoxanthin, β-karoten at fucoxanthin. Ang mga pigment na ito ay nagbibigay sa kanila ng isang gintong kulay na nagbibigay-daan sa kanila upang mas mahusay na makunan ang sikat ng araw.

Taxonomy at pag-uuri

Sa kasalukuyan, ang pag-order ng taxonomic ng diatoms ay kontrobersyal at napapailalim sa rebisyon. Karamihan sa mga systematist at taxonomist ay inilalagay ang malaking pangkat ng microalgae sa loob ng Heterokontophyta division (kung minsan bilang Bacillariophyta). Ang iba pang mga mananaliksik ay naiuri ang mga ito bilang isang phylum at kahit na mas mataas na taxa.

Pag-uuri ng tradisyonal

Ayon sa klasikal na pag-order ng taxonomic, ang mga diatoms ay matatagpuan sa klase na Bacillariophyceae (tinatawag ding Diatomophyceae). Ang klase na ito ay nahahati sa dalawang mga order: Central at Pennales.

Mga Sentro

Ang mga ito ay diatoms na ang frustule ay nagbibigay sa kanila ng radial simetrya. Ang ilang mga species ay may malagkit na dekorasyon at walang fissure na tinatawag na raphe sa kanilang ibabaw.

Ang pagkakasunud-sunod na ito ay binubuo ng hindi bababa sa dalawang mga suborder (depende sa may-akda) at hindi bababa sa limang pamilya. Pangunahin ang mga ito sa dagat; gayunpaman, may mga kinatawan ng mga ito sa mga freshwater body.

Gitnang diatom. Kinuha at na-edit mula sa Derek Keats mula sa Johannesburg, South Africa, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons.

Pennales

Ang mga diatom na ito ay may isang pinahabang, hugis-itlog at / o guhit na hugis, na may simateral na simetrya ng bilateral. Ang mga ito ay may tuldok na stria-tulad ng frustule ornamentation at ang ilan ay may raphe kasama ang paayon na axis.

Nakasalalay sa taxonomist, ang utos na ito ay binubuo ng hindi bababa sa dalawang mga hangganan at pitong pamilya. Karamihan sa mga ito ay freshwater, kahit na ang mga species ay inilarawan din sa mga kapaligiran sa dagat.

Kamakailang ranggo

Ang nasa itaas ay ang klasikal na pag-uuri ng taxonomic at pag-order ng mga order ng diatom; ito ang pinakakaraniwang ginagamit na paraan upang makilala sila. Gayunpaman, maraming mga pag-aayos ng taxonomic na lumitaw sa paglipas ng panahon.

Noong 90s, ang mga siyentipiko sa Round & Crawford ay nag-ambag ng isang bagong pag-uuri ng taxonomic na binubuo ng 3 mga klase: Coscinodiscophyceae, Bacillariophyceae at Fragilariophyceae.

Coscinodiscophyceae

Noong nakaraan sila ay bahagi ng mga diatoms ng order Centrales. Sa kasalukuyan ang klase na ito ay kinakatawan ng hindi bababa sa 22 mga order at 1174 species.

Bacillariophyceae

Ang mga ito ay diatoms ng bilateral na simetrya na may raphe. Ang mga miyembro ng klase na ito ay dating bumubuo sa utos ng Pennales.

Nang maglaon ay nahahati sila sa mga diatoms na may raphe at walang raphe (sa isang napaka-pangkalahatang paraan). Ito ay kilala na ang klase ng microalgae na ito ay kinakatawan ng 11 mga order at tungkol sa 12 libong mga species.

Fragilariophyceae

Ito ay isang klase ng mga diatoms na ang mga miyembro ay dating bahagi din ng utos na Pennales. Ang mga microalgae na ito ay mayroong bilateral na simetrya ngunit hindi nagpapakita ng raphe. at ang mga ito ay kinakatawan ng 12 mga order at ilang 898 species.

Hindi itinuturing ng ilang mga taxonomist na wasto ang taxon na ito at inilalagay ang Fragilariophyceae bilang isang subclass sa loob ng klase ng Bacillariophyceae.

Nutrisyon

Ang mga diatoms ay photosynthetic organismo: gumagamit sila ng light energy (solar) upang mabago ito sa mga organikong compound. Ang mga organikong compound na ito ay kinakailangan upang matugunan ang iyong biological at metabolic na mga pangangailangan.

Upang synthesize ang mga organikong compound na ito, ang mga diatoms ay nangangailangan ng mga sustansya; ang mga sustansya na ito ay pangunahing nitrogen, posporus at silikon. Ang huling elemento na ito ay gumagana bilang isang paglilimita ng nutrient, dahil kinakailangan upang mabuo ang frustule.

Para sa proseso ng photosynthetic, ang mga microorganism na ito ay gumagamit ng mga pigment tulad ng chlorophyll at caroteniode.

Chlorophyll

Ang Chlorophyll ay isang berdeng photosynthetic pigment na matatagpuan sa chloroplast. Dalawang uri lamang ang kilala sa mga diatoms: chlorophyll a (Chl a) at chlorophyll c (Chl c).

Ang Chl a ay may pangunahing pakikilahok sa proseso ng fotosintesis; sa halip, ang Chl c ay isang accessory na pigment. Ang pinaka-karaniwang Chl c sa diatoms ay c1 at c2.

Mga Carotenoids

Ang mga carotenoids ay isang pangkat ng mga pigment na kabilang sa pamilya ng isoprenoid. Sa mga diatoms, hindi bababa sa pitong uri ng mga carotenoids ang nakilala.

Tulad ng chlorophylls, nakakatulong sila sa mga diatoms upang makuha ang ilaw upang ibahin ang anyo nito sa mga organikong sangkap para sa cell.

Pagpaparami

Ang mga diatoms ay nagparami ng asexually at sex, sa pamamagitan ng mga proseso ng mitosis at meiosis ayon sa pagkakabanggit.

Asexual

Ang bawat stem cell ay sumasailalim sa isang proseso ng mitotic division. Bilang isang resulta ng mitosis, ang genetic material, ang cell nucleus at ang cytoplasm ay dobleng, upang mabuo ang dalawang anak na babae na magkapareho sa mother cell.

Ang bawat bagong nilikha na cell ay tumatagal habang ang epitheca nito ay isang leaflet mula sa cell cell at pagkatapos ay nagtatayo o bumubuo ng sariling utang. Ang prosesong ito ng reproduktibo ay maaaring mangyari sa pagitan ng isa at walong beses sa isang 24 na oras, depende sa species.

Tulad ng bawat anak na babae cell ay bubuo ng isang bagong mortgage, ang isa na nagmana sa maternal mortgage ay mas maliit kaysa sa kapatid na babae nito. Habang inuulit ang proseso ng mitosis, ang pagbaba sa mga cell ng anak na babae ay sumusulong hanggang sa maabot ang isang napapanatiling minimum.

Sekswal

Ang proseso ng sekswal na pagpaparami ng cell ay binubuo ng dibisyon ng isang diploid cell (na may dalawang hanay ng mga chromosome) sa mga selula ng haploid. Ang mga cell ng Haploid ay may kalahati ng genetic makeup ng progenitor cell.

Kapag ang asexually reproduced diatoms ay umabot sa pinakamababang sukat, isang uri ng sekswal na pagpaparami ay nagsisimula nang una sa meiosis. Ang meiosis na ito ay nagbibigay ng pagtaas sa haploid at hubad o atheated gametes; gamete piyus upang bumuo ng spores na tinatawag na mga auxospores.

Pinapayagan ng mga Auxospores ang mga diatoms na mabawi muli at ang maximum na laki ng mga species. Pinapayagan din nila ang mga diatom na mabuhay ng mga oras na may malupit na mga kondisyon sa kapaligiran.

Ang mga spores na ito ay napaka-lumalaban, at lalago lamang at bubuo ang kani-kanilang mga frustule kapag ang mga kondisyon ay kanais-nais.

Ekolohiya

Ang mga diatoms ay may isang cell pader na mayaman sa silikon na oksido, na karaniwang tinatawag na silica. Dahil dito, ang kanilang paglaki ay limitado sa pagkakaroon ng tambalang ito sa mga kapaligiran na kanilang binuo.

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang mga microalgae na ito ay kosmopolitan sa pamamahagi. Naroroon ang mga ito sa mga sariwang at dagat na tubig sa dagat at maging sa mga kapaligiran na may mababang tubig o may isang tiyak na antas ng halumigmig.

Sa haligi ng tubig higit sa lahat naninirahan ang pelagic zone (bukas na tubig), at ang ilang mga species ay bumubuo ng mga kolonya at naninirahan sa mga benthic substrates.

Ang mga populasyon ng Diatom sa pangkalahatan ay hindi pare-pareho ang sukat: ang kanilang mga numero ay nag-iiba nang malaki sa ilang mga periodicity. Ang pagkakasunud-sunod na ito ay nauugnay sa pagkakaroon ng mga sustansya, at nakasalalay din sa iba pang mga kadahilanan sa pisikal-kemikal, tulad ng pH, pagka-asin, hangin at ilaw, bukod sa iba pa.

Namumulaklak

Kung ang mga kondisyon ay pinakamainam para sa pag-unlad at paglaki ng mga diatoms, isang kababalaghan na tinatawag na pamumulaklak o namumulaklak na nangyayari.

Sa panahon ng pag-upwelling, ang mga populasyon ng diatom ay maaaring mangibabaw sa istraktura ng komunidad ng phytoplankton, at ang ilang mga species ay lumahok sa mapanganib na mga algal blooms o red tides.

Ang mga diatoms ay may kakayahang gumawa ng mga nakakapinsalang sangkap, kabilang ang domoic acid. Ang mga lason na ito ay maaaring makaipon sa mga kadena ng pagkain at sa kalaunan ay makakaapekto sa mga tao. Ang pagkalason ng tao ay maaaring maging sanhi ng pagkalanta at mga problema sa memorya sa pagkawala ng malay o kahit na kamatayan.

Naisip na mayroong higit sa 100,000 mga species ng diatoms (naniniwala ang ilang mga may-akda na mayroong higit sa 200,000) sa pagitan ng pamumuhay (higit sa 20,000) at napatay.

Ang kanilang populasyon ay nag-aambag ng 45% ng pangunahing produksyon ng mga karagatan. Gayundin, ang mga microorganism na ito ay mahalaga sa oceanic cycle ng karagatan dahil sa kanilang nilalaman ng silica sa frustule.

Aplikasyon

Paleoceanography

Ang sangkap na silica sa frustule ng mga diatoms ay nagbibigay sa kanila ng malaking interes sa paleontology. Ang mga microalgae na ito ay sumasakop sa napaka-tiyak at magkakaibang mga kapaligiran mula noong humigit-kumulang mga Cretaceous beses.

Ang mga fossil ng mga algae na ito ay tumutulong sa mga siyentipiko na muling itayo ang pamamahagi ng heograpiya ng mga dagat at mga kontinente sa buong panahon ng heolohikal.

Biostratigraphy

Ang mga fossil ng diatom na natagpuan sa mga sediment ng dagat ay nagpapahintulot sa mga mananaliksik na maunawaan ang iba't ibang mga pagbabago sa kapaligiran na nangyari mula sa mga panahon ng sinaunang panahon hanggang sa kasalukuyan.

Pinapayagan ng mga fossil na maitaguyod ang mga kamag-anak na edad ng strata kung saan sila natagpuan at nagsisilbi ring maiugnay ang strata ng iba't ibang mga lokasyon.

Diatomaceous na lupa

Ang diatomaceous earth ay kilala bilang mga malalaking deposito ng fossilized microalgae na matatagpuan higit sa lahat. Ang pinakamahalagang deposito ng mga lupaing ito ay nasa Libya, Ireland at Denmark.

Tinatawag din itong diatomite, at ito ay isang materyal na mayaman sa silica, mineral at mga elemento ng bakas, kung saan mayroon itong maraming gamit. Kabilang sa mga pinaka kilalang gamit ay ang mga sumusunod:

pagsasaka

Ginagamit ito bilang isang pamatay-insekto sa mga pananim; kumakalat ito sa mga halaman bilang isang uri ng sunscreen. Malawakang ginagamit ito bilang isang pataba.

Aquaculture

Sa pagsasaka ng hipon, diatomaceous earth ay ginamit sa paggawa ng pagkain. Ang additive na ito ay ipinakita upang mapahusay ang paglaki at asimilasyon ng komersyal na feed.

Sa mga microalgae culture ito ay ginagamit bilang isang filter sa aeration system at sa mga filter ng buhangin.

Molekular na biyolohiya

Ang diatomaceous earth ay ginamit para sa pagkuha at paglilinis ng DNA; para sa mga ito ay ginagamit kasabay ng mga sangkap na may kakayahang disorganize ang molekular na istraktura ng tubig. Ang mga halimbawa ng mga sangkap na ito ay guanidine hydrochloride at thiocyanate.

Pagkain at Inumin

Ginagamit ito para sa pag-filter sa paggawa ng iba't ibang uri ng inumin tulad ng mga alak, beer at likas na juices. Kapag ang ilang mga produkto tulad ng mga butil ay na-ani, sila ay naligo sa diatomaceous na lupa upang maiwasan ang mga pag-atake ng mga weevil at iba pang mga peste.

Mga Alagang Hayop

Ito ay bahagi ng mga sangkap ng sanitary litter (sanitary pebbles) na karaniwang ginagamit sa mga kahon para sa mga pusa at iba pang mga alagang hayop.

Beterinaryo

Sa ilang mga lugar ginagamit ito bilang isang mahusay na pagpapagaling para sa mga sugat ng hayop. Ginagamit din ito sa kontrol ng mga ectoparasitik arthropod sa mga hayop sa bukid at bukid.

Mga pintura

Ginagamit ito bilang isang selyo o pinturang enamel.

Makaligalig

Ginagamit ang diatomaceous earth para sa pagpapanumbalik ng mga lugar na nahawahan ng mabibigat na metal. Ang mga aplikasyon nito sa konteksto na ito ay kasama ang katotohanan na pinanumbalik nito ang mga maruruming lupa at binabawasan ang toxicity ng aluminyo sa acidified na mga lupa.

Diatomaceous na lupa. Tingnan sa ilalim ng phase kaibahan sa isang light mikroskopyo. Kinuha at na-edit mula sa: Zephyris, mula sa Wikimedia Commons.

Forensic science

Sa mga kaso ng kamatayan sa pamamagitan ng paglulubog (pagkalunod), isa sa mga pagsusuri na isinagawa ay ang pagkakaroon ng mga diatoms sa katawan ng mga biktima. Dahil sa komposisyon ng silica skeleton ng diatoms, nananatili sila sa katawan kahit na natagpuan sila na may ilang antas ng agnas.

Ginagamit ng mga siyentipiko ang mga species upang malaman kung nangyari ang insidente, halimbawa, sa isang tagaytay, sa dagat o sa isang lawa; posible ito dahil ang mga diatoms ay may isang tiyak na antas ng pagiging tiyak ng kapaligiran. Maraming mga kaso ng pagpatay ang nalutas salamat sa pagkakaroon ng mga diatoms sa mga katawan ng mga biktima.

Nanotechnology

Ang paggamit ng diatoms sa nanotechnology ay nasa mga unang yugto pa rin. Gayunpaman, ang mga pag-aaral at paggamit sa lugar na ito ay nagiging mas madalas. Ang mga kasalukuyang pagsubok ay ginagamit upang i-convert ang silica frustules sa silikon at makagawa kasama ang mga de-koryenteng sangkap.

Maraming mga inaasahan at potensyal na paggamit para sa mga diatoms sa nanotechnology. Iminumungkahi ng mga pag-aaral na maaari itong magamit para sa pagmamanipula ng genetic, para sa pagtatayo ng kumplikadong mga electronic microcomponents, at bilang mga photovoltaic biocells.

Mga Sanggunian

1. A. Canizal Silahua (2009). Inilarawan ang katalogo ng Mexican freshwater diatoms. I. Pamilya Naviculaceae. Ang ulat ng pananaliksik na makuha ang pamagat ng: Biologist. National Autonomous University of Mexico. 64 p.
2. V. Cassie (1959). Mga Diatoms ng Plankton ng Marine. Tuatara.
3. Diatom algae. Encyclopædia Britannica. Nabawi mula sa britannica.com.
4. MD Guiry & GM Guiry (2019). AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. Nabawi mula sa algaebase.org.
5. Pagkilala sa phytoplankton. Diatoms at dinoflagellates. Nabawi mula sa ucsc.edu.
6. Diatom. Bagong World Encyclopedia. Nabawi mula sa newworldencyWiki.org.
7. P. Kuczynska, M. Jemiola-Rzeminska & K. Strzalka (2015). Mga photosynthetic pigment sa Diatoms. Mga Gamot sa dagat.
8. Diatom. MIRACLE. Nabawi mula sa ucl.ac.uk.
9. Diatomaceous na lupa. Nabawi mula sa diatomea.cl.
10. Silica, diatomaceous na lupa at hipon. Nabawi mula sa balnova.com.
11. L. Baglione. Gumagamit ng diatomaceous earth. Nabawi mula sa tecnicana.org
12. Diatom. Nabawi mula sa en.wikipedia.org.
13. A. Guy (2012). Mga Diotom ng Nanotech. Nabawi mula sa nextnature.net.