RINTAKETJUT: OMINAISUUDET, RAVITSEMUS, LISÄÄNTYMINEN - BIOLOGIA - 2026

Piilevät (piilevän) ovat ryhmä mikrolevien, pääasiassa vettä ja yksisoluisia. Ne voivat olla vapaasti eläviä (kuten kasveja) tai muodostaa pesäkkeitä (kuten sellaisia, jotka ovat osa pohjaeliöitä). Heille on ominaista kosmopoliittinen jakautuminen; toisin sanoen niitä voi löytää kaikkialta planeetasta.

Yhdessä muiden mikroleväryhmien kanssa ne ovat osa trooppisten, subtrooppisten, arktisten ja antarktisten vesien kasviplanktonin suuria paljastumia. Heidän juurensa juontavat juuralaisille ja edustavat nykyään yhtä suurimmista ihmiselle tunnettavista mikroleväryhmistä, ja elävien ja kuolleiden sukupolvien välillä on kuvattu yli sata tuhatta lajia.

Diatomin monimuotoisuus. Otettu ja muokattu julkaisusta: Wipeter, Wikimedia Commonsista.

Ekologisesti ne ovat tärkeä osa monien biologisten järjestelmien ravintorainoja. Diatomin laskeumat ovat erittäin tärkeitä merenpohjaan kertyneiden orgaanisten aineiden lähteitä.

Pitkien sedimentaatioprosessien, orgaanisen aineen paineen ja miljoonien vuosien jälkeen näistä saostumista tuli öljyä, joka siirtää suuren osan nykyisestä sivilisaatiostasi.

Muinaisina aikoina meren peittämät maapallon alueet ovat syntyneet; Diatomaceous -esiintymät pysyivät joillakin näistä alueista, joita kutsutaan piimaan joukkoon. Diatomaceous Earthia on monikäyttöinen elintarviketeollisuudessa, rakentamisessa ja jopa lääkkeissä.

ominaisuudet

Ne ovat eukaryoottisia ja fotosynteettisiä organismeja, joilla on diploidi solufaasi. Kaikki näiden mikrolevien lajit ovat yksisoluisia ja vapaasti eläviä. Joissakin tapauksissa ne muodostavat pesäkkeitä (coccoid), pitkät ketjut, tuulettimet ja spiraalit.

Diatomien perusominaisuus on, että niissä on turhamaisuus. Frustule on pääasiassa piidioksidista koostuva soluseinä, joka sulkee solun rakenteessa, joka on samanlainen kuin Petri-malja tai malja.

Tämän kapselin yläosaa kutsutaan epiteeksi ja alaosaa asuntolainaksi. Frustuleiden koristeellisuus vaihtelee lajista riippuen.

Muoto

Diatomien muoto on vaihteleva ja sillä on taksonominen merkitys. Jotkut ovat säteilysymmetrisiä (keskeisiä) ja toiset voivat olla eri muotoisia, mutta ne ovat aina kahdenvälisesti symmetrisiä (pennal).

Diatomit ovat levinneet koko planeetan vesistöihin. Ne ovat pääasiassa merialueita; Joitakin lajeja on kuitenkin löydetty makeanveden alueista, lampista ja kosteista ympäristöistä.

Näillä autotrofisilla organismeilla on klorofylli a, c1 ja c2, ja niissä on pigmenttejä, kuten diatoksantiinia, diadinoksantiinia, P-karoteenia ja fuksoksantiiniä. Nämä pigmentit antavat heille kultaisen värin, jonka avulla he voivat paremmin ottaa auringonvaloa.

Taksonomia ja luokittelu

Dtomien taksonominen järjestys on tällä hetkellä kiistanalainen ja sitä voidaan tarkistaa. Suurin osa systemaatikoista ja taksonomisteista sijoittaa tämän suuren joukon mikroleviä Heterokontophyta -jaoston piiriin (joskus Bacillariophyta). Muut tutkijat luokittelevat heidät turva- ja jopa korkeammiksi taksoiksi.

Perinteinen luokittelu

Klassisen taksonomisen järjestyksen mukaan piimat ovat luokassa Bacillariophyceae (kutsutaan myös Diatomophyceae). Tämä luokka on jaettu kahteen luokkaan: Keski ja Pennales.

keskuksissa

Ne ovat piimat, joiden turvotus antaa heille radiaalisen symmetrian. Joidenkin lajien koristeelliset koristeet eivät ole ja niiden pinnalla ei ole raphe-nimistä halkeamaa.

Tämä tilaus koostuu ainakin kahdesta aliosasta (tekijästä riippuen) ja vähintään viidestä perheestä. Ne ovat pääasiassa merialueita; makeanvesimuodostumissa on kuitenkin näiden edustajia.

Keskirasva. Otettu ja toimitettu Derek Keatsilta, Johannesburgista, Etelä-Afrikka, Wikimedia Commonsin kautta.

Pennales

Nämä piimat ovat pitkänomaisia, soikeita ja / tai lineaarisia, kahdenvälisellä bipolaarisella symmetrialla. Heillä on katkoviivoitettu striamainen koristekoriste ja joissakin on raphe pitkittäisakselia pitkin.

Taksonomista riippuen, tämä järjestys koostuu vähintään kahdesta alajärjestyksestä ja seitsemästä perheestä. Ne ovat enimmäkseen makeaa vettä, vaikkakin lajeja on kuvattu myös meriympäristöissä.

Viimeaikainen sijoitus

Yllä oleva on klassinen taksonominen luokittelu ja diatomikomentojen järjestys; se on yleisimmin käytetty tapa erottaa ne. Ajan myötä on kuitenkin syntynyt monia taksonomisia järjestelyjä.

90-luvulla Round & Crawford-tutkijat esittivät uuden taksonomisen luokituksen, joka koostui 3 luokasta: Coscinodiscophyceae, Bacillariophyceae ja Fragilariophyceae.

Coscinodiscophyceae

Aikaisemmin ne olivat osa Centrales-ryhmän piimoita. Tällä hetkellä tätä luokkaa edustaa ainakin 22 järjestystä ja 1174 lajia.

Bacillariophyceae

Ne ovat piilejä, joilla on kahdenvälinen symmetria raphen kanssa. Tämän luokan jäsenet muodostivat aiemmin Pennales-järjestyksen.

Myöhemmin ne jaettiin rytmiin raphen kanssa ja ilman raphetta (hyvin yleistetyllä tavalla). Tiedetään, että tätä mikrolevien luokkaa edustaa 11 järjestystä ja noin 12 tuhatta lajia.

Fragilariophyceae

Se on piimatomien luokka, jonka jäsenet olivat aiemmin myös osa Pennales-ryhmää. Näillä mikrolevillä on kahdenvälinen symmetria, mutta ne eivät sisällä raphea. ja niitä edustaa 12 järjestystä ja noin 898 lajia.

Jotkut taksonomistijat eivät pidä tätä taksonia pätevänä ja sijoittavat Fragilariophyceae alaluokkaan Bacillariophyceae-luokassa.

Ravitsemus

Diatomit ovat fotosynteettisiä organismeja: ne käyttävät valoenergiaa (aurinkoa) muuntaakseen sen orgaanisiksi yhdisteiksi. Nämä orgaaniset yhdisteet ovat välttämättömiä vastaamaan biologisia ja metabolisia tarpeitasi.

Näiden orgaanisten yhdisteiden syntetisoimiseksi piimat vaativat ravintoaineita; nämä ravinteet ovat pääasiassa typpeä, fosforia ja piitä. Tämä viimeinen elementti toimii rajoittavana ravintoaineena, koska sitä vaaditaan frustulon muodostamiseksi.

Fotosynteesiprosessissa nämä mikro-organismit käyttävät pigmenttejä, kuten klorofylliä ja karoteniodeja.

Klorofylli

Klorofylli on vihreä fotosynteettinen pigmentti, joka sijaitsee kloroplasteissa. Diatomeissa tunnetaan vain kaksi tyyppiä: klorofylli a (Chl a) ja klorofylli c (Chl c).

Chl a: lla on ensisijainen osallistuminen fotosynteesiprosessiin; sen sijaan Chl c on lisäpigmentti. Diatomeissa yleisimmät Chlc: t ovat c1 ja c2.

karotenoidit

Karotenoidit ovat ryhmä pigmenttejä, jotka kuuluvat isoprenoidiperheeseen. Dtomomissa on tunnistettu ainakin seitsemän tyyppisiä karotenoideja.

Kuten klorofyllit, ne auttavat piimoita kaappaamaan valoa muuttamaan sitä orgaanisiksi ravintoyhdisteiksi solulle.

Jäljentäminen

Diatomat lisääntyvät aseksuaalisesti ja seksuaalisesti mitoosin ja meioosin kautta.

Suvuton

Jokainen kantasolu käy läpi mitoottisen jakautumisen. Mitoosituotteena geneettinen materiaali, solun ydin ja sytoplasma toistetaan, jotta saadaan aikaan kaksi emäsolun kanssa identtistä tytärsolua.

Jokainen äskettäin luotu solu ottaa epiteettinä esitteen kantasolusta ja rakentaa sitten tai muodostaa oman kiinnityksen. Tämä lisääntymisprosessi voi tapahtua yhdestä kahdeksan kertaa 24 tunnin jaksossa lajista riippuen.

Koska jokainen tytärsolu muodostaa uuden asuntolainan, äiti-asuntolainan perinyt on pienempi kuin sisko. Kun mitoosiprosessi toistuu, tytärsolujen väheneminen etenee, kunnes kestävä minimi on saavutettu.

seksuaalinen

Solun seksuaalisen lisääntymisen prosessi koostuu diploidisolun jaosta (kahdella kromosomisarjalla) haploidisoluiksi. Haploidisoluilla on puolet progenitorisolun geneettisestä muodosta.

Kun aseksuaalisesti toistetut piimat ovat saavuttaneet minimikokoisen, seksuaalinen lisääntyminen alkaa meioosilla. Tämä meioosi aiheuttaa haploidisia ja paljaita tai lämmitettyjä sukusoluja; sukusolut sulautuvat itiöiden muodostamiseksi, joita kutsutaan auxospooriksi.

Auxosporit antavat piimoille palata diploidiaan ja lajien enimmäiskokoon. Ne antavat piimatomien myös selviytyä vaikeissa ympäristöolosuhteissa.

Nämä itiöt ovat erittäin kestäviä, ja ne kasvavat ja muodostavat vastaavat turvotuksensa vain olosuhteiden ollessa suotuisat.

Ekologia

Diatomeissa on soluseinä, joka sisältää runsaasti piioksidia, jota yleisesti kutsutaan piidioksidiksi. Tämän vuoksi niiden kasvua rajoittaa tämän yhdisteen saatavuus ympäristöissä, joissa ne kehittyvät.

Kuten edellä mainittiin, nämä mikrolevät ovat jakautuneena kosmopoliittisia. Niitä esiintyy makeissa ja merivedessä ja jopa ympäristöissä, joissa on vähän vettä tai joissa on tietty kosteusaste.

Vesipylväässä ne asuvat pääasiassa pelagisella vyöhykkeellä (avoin vesi), ja jotkut lajit muodostavat pesäkkeitä ja asuvat pohjassa.

Diatomipopulaatiot eivät yleensä ole vakiokokoisia: niiden lukumäärä vaihtelee valtavasti tietyllä jaksolla. Tämä jaksollisuus liittyy ravinteiden saatavuuteen, ja riippuu myös muiden fysikaalis-kemiallisista tekijöistä, kuten pH, suolapitoisuus, tuuli ja valo.

Kukinta

Kun olosuhteet ovat optimaaliset piimatomien kehittymiselle ja kasvamiselle, tapahtuu ilmiö, jota kutsutaan kukineeksi tai kukkivaksi.

Yläosassa kovarannikot populaatiot voivat hallita kasviplanktonin yhteisörakennetta, ja jotkut lajit osallistuvat haitallisiin leväkukintoihin tai punaisiin vuorovesiin.

Rintaketjut pystyvät tuottamaan haitallisia aineita, mukaan lukien domoiinihappo. Nämä toksiinit voivat kertyä ravintoketjuihin ja voivat lopulta vaikuttaa ihmisiin. Ihmisen myrkytykset voivat aiheuttaa pyörtymis- ja muistiongelmia koomaan tai jopa kuolemaan.

Uskotaan, että elävien (yli 20 000) ja sukupuuttoon kuolleiden välillä on yli 100 000 piimatomia (joidenkin kirjoittajien mielestä on yli 200 000).

Niiden populaatiot tuottavat noin 45% valtamerten alkutuotannosta. Samoin nämä mikro-organismit ovat välttämättömiä valtameren piisyklissä johtuen niiden piidioksidipitoisuudesta frustulussa.

Sovellukset

Paleoceanography

Piidioksidikomponentti piimatompuissa aiheuttaa niistä suuren kiinnostuksen paleontologiaan. Nämä mikrolevät vievät hyvin spesifisiä ja monipuolisia ympäristöjä jo noin liitukauden ajan.

Näiden levien fossiilit auttavat tutkijoita rekonstruoimaan merien ja mantereiden maantieteellisen jakauman koko geologisen ajan.

Biostratigraphy

Meren sedimenteistä löytyvät piimaan fossiilit antavat tutkijoille mahdollisuuden ymmärtää erilaisia ​​ympäristömuutoksia, jotka ovat tapahtuneet esihistoriasta nykypäivään.

Nämä fossiilit mahdollistavat niiden kerrosten suhteellisen iän määrittämisen, joissa ne löytyvät, ja ne palvelevat myös eri paikkojen kerrosten suhteuttamista.

Diatomaceous earth

Diatomaceous earth tunnetaan suurina fossiilisoituneiden mikrolevien talletuksina, joita löytyy pääasiassa maasta. Näiden maiden tärkeimmät talletukset ovat Libyassa, Irlannissa ja Tanskassa.

Sitä kutsutaan myös diatomiitiksi, ja se on runsaasti piidioksidia, mineraaleja ja hivenaineita, joita varten sillä on useita käyttötarkoituksia. Näkyvimpiä käyttökohteita ovat seuraavat:

viljely

Sitä käytetään hyönteismyrkkyyn viljelykasveissa; se leviää kasveissa eräänlaisena aurinkovoideena. Sitä käytetään myös laajalti lannoitteena.

vesiviljely

Katkarapujen viljelyssä piimaata on käytetty elintarvikkeiden tuotannossa. Tämän lisäaineen on osoitettu lisäävän kaupallisen rehun kasvua ja omaksumista.

Mikroleväviljelmissä sitä käytetään suodattimena ilmastusjärjestelmässä ja hiekkasuodattimissa.

Molekyylibiologia

Diatomaceous Earthia on käytetty DNA: n uuttamiseen ja puhdistamiseen; tätä varten sitä käytetään yhdessä aineiden kanssa, jotka kykenevät hajottamaan veden molekyylirakenteen. Esimerkkejä näistä aineista ovat guanidiinihydrokloridi ja tiosyanaatti.

Ruokaa ja juomia

Sitä käytetään suodattamiseen erityyppisten juomien, kuten viinien, oluiden ja luonnollisten mehujen, valmistuksessa. Kun tietyt tuotteet, kuten jyvät, on korjattu, ne kylpetetään piimaan kanssa, jotta vältetään juuskelien ja muiden tuholaisten hyökkäykset.

Lemmikkieläimet

Se on osa terveydenhuollon jätteiden (terveyskivi) komponentteja, joita käytetään yleisesti kissojen ja muiden lemmikkien laatikoissa.

eläinlääketieteen

Joissakin paikoissa sitä käytetään tehokkaana eläinten haavojen paranemisena. Sitä käytetään myös kotieläiminä pidettävien kotieläinten ja kotieläimien ektoparasiittisten niveljalkaisten torjunnassa.

maalit

Sitä käytetään tiiviste- tai emalimaalina.

ympäröivä

Piimaata käytetään raskasmetallien saastuttamien alueiden kunnostamiseen. Sen sovelluksiin tässä yhteydessä sisältyy se, että se palauttaa pilaantuneet maaperät ja vähentää alumiinin myrkyllisyyttä happamoituneissa maaperäissä.

Diatomaceous earth. Näyttö vaihekontrasti alla valomikroskoopilla. Kuvannut ja muokannut: Zephyris, Wikimedia Commonsista.

Oikeuslääketiede

Upotus (hukkuminen) aiheuttamissa kuolemantapauksissa yksi suoritetuista analyyseistä on piimatomien esiintyminen uhrin ruumiissa. Dtomien piidioksidirungon koostumuksesta johtuen ne pysyvät kehossa, vaikka niiden havaittaisiin olevan jossain määrin hajoavia.

Tutkijat käyttävät lajeja selvittääkseen, tapahtuiko tapahtuma esimerkiksi suolla, meressä tai järvessä; tämä on mahdollista, koska piimaanillä on tietynasteinen ympäristöominaisuus. Monet murhatapaukset on ratkaistu, koska piiman alla on uhrin ruumiissa.

nanoteknologia

Piimatomien käyttö nanoteknologiassa on vielä alkuvaiheessa. Tämän alueen tutkimukset ja käytöt ovat kuitenkin yleistymässä. Tällä hetkellä testejä käytetään muuntelemaan piidioksidihuuhteita piiksi ja tuottamaan näillä sähkökomponenteilla.

Diatomien nanoteknologiassa on monia odotuksia ja mahdollisia käyttötarkoituksia. Tutkimukset osoittavat, että niitä voidaan käyttää geneettiseen manipulointiin, monimutkaisten elektronisten mikrokomponenttien rakentamiseen ja aurinkosähköisiksi kennoiksi.

Viitteet

1. A. Canizal Silahua (2009). Kuvitettu luettelo meksikolaisista makean veden piimoista. I. Perhe Naviculaceae. Tutkimusraportti, jolla saadaan otsikko: Biologi. Meksikon kansallinen autonominen yliopisto. 64 s.
2. V. Cassie (1959). Marine Plankton Diatoms. Tuatara.
3. Diatom-levät. Encyclopædia Britannica. Palautettu osoitteesta britannica.com.
4. MD Guiry & GM Guiry (2019). AlgaeBase. Maailmanlaajuinen sähköinen julkaisu, Irlannin kansallinen yliopisto, Galway. Palautettu algaebase.org-sivustosta.
5. Kasviplanktonin tunnistaminen Diatomit ja dinoflagelaatit. Palautettu ucsc.edu: sta.
6. Piilevien. Uusi maailman tietosanakirja. Palautettu osoitteesta newworldencyclopedia.org.
7. P. Kuczynska, M. Jemiola-Rzeminska ja K. Strzalka (2015). Fotosynteettiset pigmentit rakoissa. Merihuumeet.
8. Piilevien. IHME. Palautettu ucl.ac.uk.
9. Diatomaceous earth. Palautettu diatomea.cl.
10. Piidioksidi, piimaa ja katkarapu. Palautettu sivustolta balnova.com.
11. L. Baglione. Piimaan käyttö. Palautettu osoitteesta tecnicana.org
12. Piilevien. Palautettu osoitteesta en.wikipedia.org.
13. A. Guy (2012). Nanotech Diatoms. Palautettu osoitteesta nextnature.net.