DIATOMLAR: ÖZELLIKLER, BESLENME, ÜREME - BIYOLOJI

Diatomlar (diatom) mikroalg bir grup, esas olarak su ve tek hücrelidirler. Serbest yaşayabilirler (plantonlar gibi) veya koloniler oluşturabilirler (benthos'un parçası olanlar gibi). Kozmopolit dağılımla karakterize edilirler; yani, gezegenin her yerinde bulunabilirler.

Diğer mikroalg gruplarıyla birlikte, tropikal, subtropikal, Arktik ve Antarktik sularında bulunan büyük fitoplankton çıkıntılarının bir parçasıdır. Kökenleri Jurassic'e kadar uzanıyor ve bugün, yaşayan ve nesli tükenmiş olan yüz binden fazla türün tanımlandığı, insanoğlunun bildiği en büyük mikroalg gruplarından birini temsil ediyorlar.

Diatom çeşitliliği. Wipeter, Wikimedia Commons'tan alınmış ve düzenlenmiştir.

Ekolojik olarak, birçok biyolojik sistemin besin ağlarının önemli bir parçasıdırlar. Diatom birikintileri, deniz dibinde biriken çok önemli bir organik malzeme kaynağıdır.

Uzun çökelme süreçleri, organik madde baskısı ve milyonlarca yıl sonra, bu birikintiler mevcut medeniyetimizin çoğunu hareket ettiren petrol haline geldi.

Antik çağda, yeryüzünün şu anda ortaya çıkan denizle kaplı alanları; Diyatomlu toprak olarak bilinen bu alanların bazılarında diyatomlu çökeller kaldı. Diyatomlu toprağın gıda endüstrisinde, inşaatta ve hatta ilaçlarda birçok kullanımı vardır.

karakteristikleri

Diploid hücre fazına sahip ökaryotik ve fotosentetik organizmalardır. Bu mikroalglerin tüm türleri, serbest yaşayan formlara sahip tek hücrelidir. Bazı durumlarda koloniler (kokoid), uzun zincirler, yelpazeler ve spiraller oluştururlar.

Diatomların temel özelliği, bir hüsrana sahip olmalarıdır. Kesik, hücreyi Petri kabına veya kabına benzer bir yapıda çevreleyen, esas olarak silikadan oluşan bir hücre duvarıdır.

Bu kapsülün üst kısmına epiteka, alt kısmına ise ipotek denir. Kırıklıklar, türe bağlı olarak süslemede farklılık gösterir.

şekil

Diatomların şekli değişkendir ve taksonomik önemi vardır. Bazıları yayılan simetridir (merkezi) ve diğerleri farklı şekillere sahip olabilir, ancak bunlar her zaman iki taraflı simetriktir (flama).

Diatomlar gezegenin su kütlelerinde yaygındır. Bunlar çoğunlukla denizdir; ancak bazı türler tatlı su kütlelerinde, göletlerde ve nemli ortamlarda bulunmuştur.

Bu ototrofik organizmalar klorofil a, c1 ve c2 sunar ve diatoksantin, diadinoksantin, p-karoten ve fukoksantin gibi pigmentlere sahiptir. Bu pigmentler onlara güneş ışığını daha iyi yakalamalarını sağlayan altın bir renk sağlar.

Taksonomi ve sınıflandırma

Şu anda, diatomların taksonomik sıralaması tartışmalı ve revizyona tabi. Çoğu sistematist ve taksonomist, bu büyük mikroalg grubunu Heterokontophyta bölünmesine (bazen Bacillariophyta olarak) yerleştirir. Diğer araştırmacılar onları bir filum ve hatta daha yüksek taksonlar olarak sınıflandırıyor.

Geleneksel sınıflandırma

Klasik taksonomik sıralamaya göre, diatomlar Bacillariophyceae (Diatomophyceae olarak da adlandırılır) sınıfında bulunur. Bu sınıf iki düzene ayrılır: Central ve Pennales.

santralleri

Frustülü onlara radyal simetri veren diatomlardır. Bazı türlerin dikenli süsleri vardır ve yüzeylerinde raphe adı verilen bir çatlak bulunmaz.

Bu sipariş en az iki alt siparişten (yazara bağlı olarak) ve en az beş aileden oluşur. Bunlar çoğunlukla denizdir; ancak tatlı su kütlelerinde bunların temsilcileri var.

Merkezi diatom. Wikimedia Commons aracılığıyla Johannesburg, Güney Afrika'dan Derek Keats'ten alınmış ve düzenlenmiştir.

Pennales

Bu diatomlar, iki taraflı iki kutuplu simetriye sahip uzun, oval ve / veya doğrusal bir şekle sahiptir. Noktalı stria benzeri kesikli süslemelere sahiptirler ve bazılarının uzunlamasına eksen boyunca bir raphe vardır.

Taksonomiste bağlı olarak, bu sıra en az iki alt sınır ve yedi aileden oluşur. Türler deniz ortamlarında da tanımlanmış olmasına rağmen, çoğunlukla tatlı sudur.

Son sıralama

Yukarıdakiler, diatom sıralarının klasik taksonomik sınıflandırması ve sıralanmasıdır; onları ayırt etmenin en yaygın kullanılan yoludur. Bununla birlikte, birçok taksonomik düzenleme zaman içinde ortaya çıkmıştır.

90'larda, Round & Crawford bilim adamları 3 sınıftan oluşan yeni bir taksonomik sınıflandırmaya katkıda bulundular: Coscinodiscophyceae, Bacillariophyceae ve Fragilariophyceae.

Coscinodiscophyceae

Daha önce, Centrales takımının diyatomlarının parçasıydılar. Şu anda bu sınıf en az 22 takım ve 1174 tür ile temsil edilmektedir.

Basillaryofiseler

Bunlar raphe ile iki taraflı simetriye sahip diyatomelerdir. Bu sınıfın üyeleri daha önce Pennales düzenini oluşturuyordu.

Daha sonra raphe ile ve raphe olmadan (çok genel bir şekilde) diatomlara ayrıldılar. Bu mikroalg sınıfının 11 sıra ve yaklaşık 12 bin tür ile temsil edildiği bilinmektedir.

Fragilariophyceae

Bu, üyeleri daha önce Pennales düzeninin bir parçası olan bir diatom sınıfıdır. Bu mikroalgler iki taraflı simetriye sahiptir ancak raphe göstermezler. 12 takım ve yaklaşık 898 tür ile temsil edilirler.

Bazı taksonomistler bu taksonu geçerli saymazlar ve Fragilariophyceae'yi Bacillariophyceae sınıfına bir alt sınıf olarak yerleştirirler.

Beslenme

Diatomlar fotosentetik organizmalardır: onu organik bileşiklere dönüştürmek için ışık enerjisi (güneş) kullanırlar. Bu organik bileşikler, biyolojik ve metabolik ihtiyaçlarınızı karşılamak için gereklidir.

Bu organik bileşikleri sentezlemek için diatomlar besinlere ihtiyaç duyar; bu besinler esas olarak nitrojen, fosfor ve silikondur. Bu son öğe, engeli oluşturmak için gerekli olduğundan sınırlayıcı bir besin olarak işlev görür.

Fotosentetik işlem için bu mikroorganizmalar, klorofil ve karoteniyotlar gibi pigmentleri kullanır.

Klorofil

Klorofil, kloroplastlarda bulunan yeşil bir fotosentetik pigmenttir. Diatomlarda sadece iki tür bilinmektedir: klorofil a (Chl a) ve klorofil c (Chl c).

Chl a'nın fotosentez sürecine birincil katılımı vardır; bunun yerine Chl c bir aksesuar pigmenttir. Diatomlardaki en yaygın Chl c, c1 ve c2'dir.

Karotenoidler

Karotenoidler, izoprenoid ailesine ait bir grup pigmenttir. Diatomlarda, en az yedi tip karotenoid tanımlanmıştır.

Klorofiller gibi, diatomların ışığı yakalamasına ve onu hücre için gıda organik bileşiklerine dönüştürmesine yardımcı olurlar.

üreme

Diatomlar, sırasıyla mitoz ve mayoz süreçleri yoluyla eşeysiz ve cinsel olarak çoğalır.

eşeysiz

Her kök hücre bir mitotik bölünme sürecinden geçer. Mitozun bir ürünü olarak, genetik materyal, hücre çekirdeği ve sitoplazma, ana hücreye özdeş iki yavru hücre oluşturmak için kopyalanır.

Yeni oluşturulan her hücre, epiteli olarak kök hücreden bir broşür alır ve ardından kendi ipoteğini oluşturur veya oluşturur. Bu üreme süreci, türe bağlı olarak 24 saatlik bir süre içinde bir ila sekiz kez gerçekleşebilir.

Her bir yavru hücre yeni bir ipotek oluşturacağından, anne ipoteğini miras alan hücre, kız kardeşinden daha küçük olacaktır. Mitoz süreci tekrar ettikçe, yavru hücrelerdeki düşüş sürdürülebilir bir minimuma ulaşılana kadar ilerlemektedir.

Cinsel

Hücrenin eşeyli üreme süreci, diploid hücrenin (iki takım kromozomlu) haploid hücrelere bölünmesinden oluşur. Haploid hücreler, progenitör hücrenin genetik yapısının yarısına sahiptir.

Eşeysiz üreyen diatomlar minimum boyuta ulaştığında, mayozdan önce bir tür cinsel üreme başlar. Bu mayoz, haploid ve çıplak veya ateşli gametlere yol açar; gametler, oksosporlar adı verilen sporları oluşturmak için birleşirler.

Oksosporlar, diatomların diploidi ve türlerin maksimum boyutunu yeniden kazanmasına izin verir. Ayrıca diatomların zorlu çevre koşullarında hayatta kalmalarını sağlarlar.

Bu sporlar çok dirençlidir ve yalnızca koşullar uygun olduğunda büyür ve ilgili früstüllerini oluşturur.

Ekoloji

Diatomlar, genel olarak silika olarak adlandırılan silikon oksit açısından zengin bir hücre duvarına sahiptir. Bu nedenle, büyümeleri, geliştikleri ortamlarda bu bileşiğin mevcudiyeti ile sınırlıdır.

Yukarıda bahsedildiği gibi, bu mikroalgler dağıtım açısından kozmopolittir. Tatlı su ve deniz suyu kütlelerinde ve hatta su mevcudiyeti düşük veya belirli bir nem oranı olan ortamlarda bulunurlar.

Su sütununda çoğunlukla pelajik bölgede (açık su) yaşarlar ve bazı türler koloniler oluşturur ve bentik alt tabakalarda yaşarlar.

Diatom popülasyonları genellikle sabit büyüklükte değildir: sayıları, bazı periyodikliklerde büyük ölçüde değişir. Bu periyodiklik, besinlerin mevcudiyetiyle ilgilidir ve ayrıca diğerlerinin yanı sıra pH, tuzluluk, rüzgar ve ışık gibi diğer fiziksel-kimyasal faktörlere de bağlıdır.

Çiçekli

Diyatomların gelişimi ve büyümesi için koşullar optimal olduğunda, çiçeklenme veya çiçeklenme adı verilen bir fenomen meydana gelir.

Yukarı yükselme sırasında, diatom popülasyonları fitoplanktonun topluluk yapısına hâkim olabilir ve bazı türler zararlı alg çiçeklerine veya kırmızı gelgite katılır.

Diatomlar, domoik asit dahil olmak üzere zararlı maddeler üretebilirler. Bu toksinler besin zincirlerinde birikebilir ve sonunda insanları etkileyebilir. İnsan zehirlenmesi bayılma ve hafıza problemlerinin komaya hatta ölüme neden olabilir.

Canlı (20.000'den fazla) ile nesli tükenmiş 100.000'den fazla diatom türü (bazı yazarlar 200.000'den fazla olduğuna inanmaktadır) olduğu düşünülmektedir.

Nüfusları, okyanusların birincil üretiminin yaklaşık% 45'ine katkıda bulunur. Aynı şekilde, bu mikroorganizmalar, engebedeki silika içeriği nedeniyle okyanusal silikon döngüsünde gereklidir.

Uygulamalar

Paleoşinografi

Diatomların kesikteki silika bileşeni, onları paleontolojide büyük ilgi uyandırır. Bu mikroalgler, yaklaşık olarak Kretase zamanlarından beri çok özel ve çeşitli ortamlarda bulunur.

Bu alglerin fosilleri, bilim adamlarının jeolojik zamanlar boyunca denizlerin ve kıtaların coğrafi dağılımını yeniden yapılandırmalarına yardımcı olur.

Biyostratigrafi

Deniz çökeltilerinde bulunan diatom fosilleri, araştırmacıların tarih öncesi çağlardan günümüze kadar meydana gelen farklı çevresel değişiklikleri anlamalarını sağlar.

Bu fosiller, bulundukları katmanların göreceli yaşlarının belirlenmesine izin verir ve aynı zamanda farklı yerlerin katmanlarını ilişkilendirmeye hizmet eder.

Silisli toprak

Diyatomlu toprak, çoğunlukla karada bulunan büyük fosilleşmiş mikroalg birikintileri olarak bilinir. Bu toprakların en önemli yatakları Libya, İrlanda ve Danimarka'dadır.

Aynı zamanda diyatomit olarak da adlandırılır ve silika, mineraller ve iz elementler açısından zengin bir malzemedir ve birçok kullanım alanı vardır. En öne çıkan kullanımlar arasında şunlar yer almaktadır:

tarım

Ürünlerde böcek ilacı olarak kullanılır; bitkilere bir tür güneş kremi olarak yayılır. Ayrıca gübre olarak da yaygın olarak kullanılmaktadır.

su kültürü

Karides yetiştiriciliğinde, gıda üretiminde diyatomlu toprak kullanılmıştır. Bu katkı maddesinin ticari yemlerin büyümesini ve asimilasyonunu arttırdığı gösterilmiştir.

Mikroalg kültürlerinde havalandırma sisteminde ve kum filtrelerinde filtre olarak kullanılır.

Moleküler Biyoloji

DNA'nın ekstraksiyonu ve saflaştırılması için iki atomlu toprak kullanılmıştır; bunun için suyun moleküler yapısını bozabilen maddelerle birlikte kullanılır. Bu maddelerin örnekleri guanidin hidroklorür ve tiyosiyanattır.

Yiyecek ve içecekler

Şarap, bira ve doğal meyve suları gibi farklı içecek türlerinin üretiminde filtreleme amacıyla kullanılır. Tahıllar gibi belirli ürünler hasat edildikten sonra, bitler ve diğer haşerelerin saldırılarını önlemek için diyatomlu toprakta yıkanırlar.

Evcil Hayvanlar

Kediler ve diğer evcil hayvanlar için kutularda yaygın olarak kullanılan sıhhi altlığın (sıhhi çakıl taşları) bileşenlerinden biridir.

Veteriner

Bazı yerlerde hayvan yaraları için etkili bir şifa olarak kullanılır. Ayrıca evcil hayvanlarda ve çiftlik hayvanlarında ektoparazitik eklembacaklıların kontrolünde kullanılır.

Boyalar

Sızdırmazlık maddesi veya emaye boya olarak kullanılır.

ortam

Diyatomlu toprak, ağır metallerle kirlenmiş alanların restorasyonu için kullanılır. Bu bağlamdaki uygulamaları, bozulmuş toprakları eski haline getirmesi ve asitlenmiş topraklarda alüminyumun toksisitesini azaltması gerçeğini içerir.

Silisli toprak. Işık mikroskobunda faz kontrastı altında görüntüleyin. Alındı ve düzenlendi: Zephyris, Wikimedia Commons'tan.

Adli bilim

Daldırma ile ölüm (boğulma) durumlarında yapılan analizlerden biri de kurbanların vücudundaki diyatomların varlığıdır. Diyatomların silika iskeletinin bileşimi nedeniyle, bir dereceye kadar ayrışma ile bulunsalar bile vücutta kalırlar.

Bilim adamları, olayın örneğin bataklıkta, denizde veya gölde meydana gelip gelmediğini bulmak için türleri kullanırlar; bu mümkündür çünkü diatomlar belirli bir çevresel özgüllüğe sahiptir. Kurbanların vücutlarında bulunan diyatomlar sayesinde birçok cinayet vakası çözüldü.

Nanoteknoloji

Nanoteknolojide diatomların kullanımı hala erken aşamadadır. Ancak bu alandaki çalışmalar ve kullanımlar daha sık hale geliyor. Şu anda testler, silika früstüllerini silikona dönüştürmek ve bu elektrikli bileşenlerle üretmek için kullanılmaktadır.

Nanoteknolojide diatomlar için birçok beklenti ve potansiyel kullanım vardır. Araştırmalar, bunların genetik manipülasyon, karmaşık elektronik mikro bileşenlerin yapımı ve fotovoltaik biyo hücreler olarak kullanılabileceğini öne sürüyor.

Referanslar

A. Canizal Silahua (2009). Meksika tatlı su diyatomlarının resimli kataloğu. I. Naviculaceae familyası. Araştırma raporu biyolog unvanını almak için. Meksika Ulusal Özerk Üniversitesi. 64 s.
V. Cassie (1959). Deniz Plankton Diatomları. Tuatara.
Diatom algleri. Encyclopædia Britannica. Britannica.com'dan kurtarıldı.
MD Guiry ve GM Guiry (2019). AlgaeBase. Dünya çapında elektronik yayın, National University of Ireland, Galway. Algaebase.org'dan kurtarıldı.
Fitoplankton tanımlama. Diatomlar ve dinoflagellatlar. Ucsc.edu'dan kurtarıldı.
Diyatom. Yeni Dünya Ansiklopedisi. Newworldencyclopedia.org'dan kurtarıldı.
P. Kuczynska, M. Jemiola-Rzeminska ve K. Strzalka (2015). Diatomlarda Fotosentetik Pigmentler. Deniz İlaçları.
Diyatom. MUCİZE. Ucl.ac.uk adresinden kurtarıldı.
Silisli toprak. Diatomea.cl'den kurtarıldı.
Silika, iki atomlu toprak ve karides. Balnova.com'dan kurtarıldı.
L. Baglione. İki atomlu toprağın kullanımı. Tecnicana.org'dan kurtarıldı
Diyatom. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı.
A. Guy (2012). Nanotek Diatomlar. Nextnature.net'ten kurtarıldı.

DIATOMLAR: ÖZELLIKLER, BESLENME, ÜREME - BIYOLOJI - 2025