Foraminiferine značilnosti, morfologija, klasifikacija, življenjski cikel



The foraminifera so skupina amoeboidnih protozojev, nekaterih morskih in drugih sladkovodnih. Pojavili so se na začetku primarnega obdobja (kambrija), njihovi nasledniki pa so naselili sedanje oceane. Najdemo jih iz obalnih območij (hipo ali hipersalin) do oceanskega dna in od tropov do hladnih arktičnih in antarktičnih oceanov..

Njegova porazdelitev je odvisna od več dejavnikov. Na primer, obstajajo vrste, ki podpirajo velike in pogoste temperaturne spremembe, medtem ko druge ne morejo preživeti, zato termalna struktura oceanov označuje pomembne razlike med združenji foraminiferjev..

Prav tako je globina tudi odločilni dejavnik pri porazdelitvi foraminiferjev zaradi njihove neposredne pojavnosti v prodoru svetlobe. Po drugi strani pa je tlak povezan s predhodnimi dejavniki (temperatura in globina), ki neposredno vplivajo na topnost CO2, kar vpliva na izločanje kalcijevega karbonata za tvorbo lupin.

Po drugi strani je energija vode na plitvih območjih pomemben element, ker vpliva na vrsto substrata (trda ali mehka) in porazdelitev hranilnih snovi..

Podobno lahko tudi drugi dejavniki, kot so slanost, motnost vode, pH, prisotnost elementov v sledovih in / ali organskih komponent, tokovi, hitrost sedimentacije, lokalno določijo porazdelitev foraminiferja.

Indeks

  • 1 Znane vrste
  • 2 Značilnosti
    • 2.1 Dejavniki, povezani z velikostjo in morfologijo foraminiferja
  • 3 Taksonomija
  • 4 Razvrstitev
    • 4.1 Athalamea
    • 4.2 Monothalamea
    • 4.3 Ksenofiofora
    • 4.4 Tubothalamea
    • 4.5 Globothalamea
  • 5 Morfologija
    • 5.1-Velikost
    • 5.2 -Protoplazma
    • 5.3 - Skelet ali lupina
    • 5.4 - Vrste Foraminifera
    • 5.5 -Seudopodi
  • 6 Življenjski cikel
  • 7 Razmnoževanje
  • 8 Prehrana
  • 9 Aplikacije
    • 9.1 Zadeva Mauritius
  • 10 Reference

Znane vrste

Trenutno je znanih več kot 10.000 vrst, okoli 40.000 pa je izumrlo. Nekatere vrste imajo kot habitat morsko dno, to so bentoški organizmi, ki pogosto živijo v kamnu na pesku, ki je del epifaune (epibetónicos), ali pa lahko živijo pod peskom (endobetónicos). Zato so znani tudi kot živi pesek.

Lahko živijo tudi na rastlinah, v katerih počivajo kot epifiti in celo mnogi izmed njih izberejo sesilno življenje, to pomeni, da živijo pritrjene na substrat skozi vse svoje življenje..

Medtem ko drugi foraminiferi živijo na različnih globinah v oceanu (med 0 in 300 m), to pomeni, da so planktonsko življenje del morskega mikroplanktona. Te oblike so manj redke in manj raznolike.

Največji in najbolj zapleteni planktonski foraminiferi so pogostejši v tropskih in subtropskih okoljih. Čeprav so v okoljih z visokimi širinami ti organizmi običajno redki, manjši in na zelo preprosti način.

Funkcije

Značilnost, ki izstopa v foraminiferih, je skelet ali lupina, struktura, ki je omogočila, da bi se lahko izumrle oblike raziskale v obliki morskih mikrofosilov, ki so odloženi na dnu morja..

Tako je lupina osnovni element za razlikovanje foraminifer in je edina struktura organizma, ki se fosilizira. Ti fosili so zelo bogati z morskimi sedimenti, ki sodelujejo tudi pri nastajanju sedimentnih kamnin.

Glavne kemične spojine lupin so kalcit, aragonit in silicijev dioksid. Oblika in razsežnost zarodne komore je odvisna od njenega izvora, ali je to produkt spolnega ali nespolnega razmnoževanja.

V času ontogeneze foraminifera nadzirajo rast in velikost komor. Ta nadzor se izvaja preko dolžine in razporeditve psevdopodijskih tokov, ker so psevdopodi odgovorni za tvorbo organske membrane, ki je pred mineralno lupino..

Ta postopek je zelo pomemben za vzdrževanje celičnih procesov, saj kamera deluje kot bioreaktor.

Faktorji, ki vplivajo na velikost in morfologijo foraminiferja

Treba je opozoriti, da sta velikost in končna morfologija, ki ju lahko uporabljata foraminifera, odvisna od več dejavnikov, vključno z:

  • Oblika in dimenzije zarodne komore.
  • Število rastnih stopenj do odraslega obdobja (tj. Število foraminifernih komor).
  • Oblika kamere in njene spremembe med ontogenijo.
  • Razporeditev kamer.

Večji foraminiferi imajo strateške vzorce rasti, da ohranijo prostornino konstantnih komor, ne da bi presegli optimalno velikost. Te strategije so sestavljene iz delitve kamer v več predelkov, ki se imenujejo klike.

Ti grozdi so razporejeni tako, da zagotavljajo transportne in regulativne funkcije med protoplazmo znotraj komor in zunaj. To pomeni, da so vse kamere in klike popolnoma povezane.

Razporeditev komor lahko poteka po pravokotni ali spiralni osi. To bo odvisno od položaja psevdopodialnih tokov in lokacije odprtin ali odprtin v komori.

Taksonomija

Domena: Eukarya

Kraljevina: Protista

Brez razpona: Skupina SAR

Superfil: Rhizaria

Deblo: Foraminifera

Razredi in naročila

  • Athalamea (Reticulomyxida)
  • Monothalamea (Allogromiida, Astrorhizida, Komokiida)
  • Ksenofiofora (Psamminide, Stannomid)
  • Tubothalamea(Fusulinida, Involutinida, Miliolide, Silicoloculinide, Spirilinid)
  • Globothalamea(Lituolida, Loftusiida, Schlumbergerinida, Textulariida, Trochaminminida, Rotalid, Buliminid, Globigerinide, Robertinida, Karterinid, Lagenida).

Razvrstitev

Čeprav je še veliko stvari, ki jih je treba razjasniti, lahko do sedaj ločimo 5 razredov:

Athalamea

Tukaj lahko najdete foraminifere, ki nimajo lupine ali so goli.

Monothalamea

Vključuje betonske foraminifere, ki predstavljajo organsko ali aglutinirano lupino z eno samo komoro.

Xenophyophorea

V tem primeru so foraminifera specializiranega Betonskega tipa velike velikosti, večjedrne in z aglutinirano lupino. Običajno so detritivorni ali saprofagi, tj. Pridobivajo hrano iz detritusa ali organske snovi v razkroju.

Tubothalamea

To vključuje betonske foraminifere, ki imajo več tubularnih komor, vsaj v juvenilni fazi, ki se lahko navije v spiralo, z vezano ali apnenčasto lupino..

Globothalamea

Ta klasifikacija zajema tako betonske kot planktonske foraminifere z multikamernimi lupinami kroglaste, aglutinirane ali apnenčaste oblike. Lupine so lahko uniserate, biseriada, triseriada ali trocospiraladas.

Vendar pa se ta klasifikacija stalno razvija.

Morfologija

-Velikost

Velikost foraminiferja je običajno med 0,1 in 0,5 cm, pri čemer lahko nekatere vrste merijo od 100 μm do 20 cm..

-Protoplazma

Foraminifera tvorita protoplazmatska masa, ki tvori celico foraminifere.

Protoplazma je običajno brezbarvna, vendar lahko včasih vsebuje majhne količine organskih pigmentov, lipidnih snovi, simbiotičnih alg ali železovih spojin, ki mu dajejo barvo..

Protoplazma je sestavljena iz notranjega dela, ki se imenuje endoplazma in zunanjega dela ektoplazme. 

V endoplazmi je zaščitena z lupino in v njej so organeli porazdeljeni kot prebavne vakuole, jedra, mitohondrije, granule, Golgijev aparat ali ribosomi. Zato se včasih imenuje granularna endoplazma. Ektoplazma je prosojna in od tam odmikajo psevdopodi, ki jih je mogoče spustiti.

Protoplazma je navzven omejena z organsko membrano, ki jo sestavljajo naneseni listi mukopolisaharidov..

Protoplazmatska masa se iz lupine razširi skozi eno ali več odprtin (por) in jo zunaj prekrije (ekstra kamerna protoplazma) in tako nastane pseudopodija..

-Okostje ali lupina

Foraminifera fiksno fiksira svojo celično površino z gradnjo mineralnega okostja (lupine)..

Lupino sestavljajo komore, ločene s septami, hkrati pa komunicirajo med seboj prek lukenj za medsebojno povezovanje, ki se imenujejo foramina, zato je ime foraminifera. Zaradi kemične sestave okostja ali lupine postanejo strukture, ki se zelo hitro fosilizirajo.

Notranjost komor je prekrita z organskim materialom, ki je zelo podoben chitinu. Poleg tega lahko lupina ima glavne odprtine; Lahko imate tudi pore navzven ali pa jih manjka.

Mineralno lupino lahko tvori en sam predelek (primitivna foraminifera ali monotalamos) ali komora, ki raste neprekinjeno ali z več komorami, ki se tvorijo v zaporednih stopnjah, v zapletenem sistemu diskontinuirane rasti (foraminifera polylamas)..

Ta zadnji proces se nanaša na dodajanje predhodno oblikovane lupine in na strateških mestih novega skeletnega materiala.

Mnoge foraminifere lahko izberejo material za oblikovanje njihove lupine glede na njihovo kemično sestavo, velikost ali obliko, ker ga lahko prepoznajo mejni psevdopodijski tokovi, ki so v stiku s substratom..

-Vrste Foraminifera

Glede na obliko lupine se lahko razvrstijo v tri glavne vrste Foraminifera:

Aglutinirana (ali pnevmatična)

V tej vrsti lupine foraminifera s svojimi psevdopodi zberejo veliko količino organskih snovi, ki so na voljo v okolju, v katerem živijo, ki se nato aglutinirajo, kot so mineralna zrna, spužve spužev, diatomej itd..

Večina aglutiniranih foraminifer cementira svojo lupino s kalcijevim karbonatom, če pa ta spojina ni prisotna v okolju, kot na primer tisti, ki živijo v globokih delih oceana, kjer kalcij ne obstaja, lahko to storijo s silikatnimi, ferruginoznimi, organskimi cementi, itd.

Porcelan

V tem primeru se lupina oblikuje skozi iglice magnezijevega kalcita, ki se sintetizirajo v Golgijevem aparatu foraminiferja.

Te igle se prevažajo in zbirajo na zunanji strani in lahko služijo kot povezovalni elementi za tuje strukture (Cement) ali neposredno iz zunanjega okostja. Najdemo jih v prekomernem okolju (> 35% slanosti)..

Ponavadi so nezupčane, to pomeni, da imajo ponavadi psevdo pore, ki ne gredo v celoti skozi lupino.

Hialine

Ti so nastali z rastjo kristalov kalcita zahvaljujoč organski šabloni, ki je nastala s postopkom, imenovanim biomineralizacija (mineralizacija in situ), ki se izvaja zunaj protoplazmatskega telesa..

Za njih je značilno, da so prosojne zaradi tankosti stene. Prav tako so perforirane, kjer je lokacija, gostota in premer por v odvisnosti od vrste.

-Psevdopodi

Ta struktura se uporablja za mobilizacijo, pritrditev na substrate, ujetje plena in ustvarjanje okostja. Za retrakcijo in razširitev psevdopodov ima foraminifera razvito mrežo mikrotubulov, ki so razporejeni v bolj ali manj vzporednih vrstah.

Podaljšek psevdopodov lahko doseže dvo- ali trikratno dolžino telesa in je lahko tudi do 20-krat večji od njegove dolžine. To bo odvisno od vsake posamezne vrste.

Vrsta gibanja med premikom je neposredno povezana z obliko lupine in položajem odprtin (od kod prihajajo psevdopodi)..

Vendar se večina foraminifer premika, kot sledi: psevdopodi se pritrdijo na substrat in nato potisnejo preostanek celice. Premikanje na ta način lahko napreduje s hitrostjo približno 1 do 2,5 cm / uro.

Po drugi strani pa se psevdopodi foraminiferjev imenujejo Granurreticulopodia, ker v notranjosti psevdopodov obstaja dvosmerni citoplazmatski tok, ki prenaša granule.

Granule lahko sestavljajo delci različnih materialov, mitohondriji, prebavne ali odpadne vakuole, sinbiotični dinoflagelati itd. Zato je ena od sinonimov skupine Granuloreticulosa.

Druga pomembna značilnost psevdopodov je, da so ponavadi dolge, tanke, razvejane in zelo bogate, kar na ta način oblikuje mrežo reticulopodij z zlaganjem (anastomoza)..

Življenjski cikel

Življenjski cikel foraminiferja je običajno kratek, običajno nekaj dni ali tednov, vendar lahko v velikih oblikah življenjski cikel doseže dve leti..

Trajanje je odvisno od življenjske strategije, ki jo sprejme foraminifera. Na primer, majhne oblike z enostavno morfologijo razvijejo kratko oportunistično strategijo.

Ker velike oblike in z izredno zapleteno morfologijo lupine razvijajo konzervativno življenjsko strategijo.

To zadnje obnašanje je pri enoceličnih organizmih zelo redko; omogoča ohranjanje enotne gostote prebivalstva in počasno rast.

Razmnoževanje

Večina foraminiferjev predstavlja dve morfologiji z generacijsko menjavo glede na vrsto razmnoževanja, spolno ali nespolno, razen planktonskih foraminifer, ki se reproducirajo le spolno..

Ta sprememba v morfologiji se imenuje dimorfizem. Nastala oblika spolnega razmnoževanja (gamogonia) se imenuje gamon, aseksualna reprodukcija (shizogonija) pa daje obliko shizonta. Oba sta morfološko različna.

Nekateri foraminiferi usklajujejo cikel razmnoževanja s sezonskim ciklom, da bi optimizirali uporabo virov. Nič nenavadnega ni, da se pojavijo več kontinuiranih aseksualnih reprodukcij, preden pride do spolne generacije v betonskih oblikah.

To pojasnjuje, zakaj so shizonti bolj obilni kot gamonti. Gamon najprej predstavlja eno jedro in se nato deli na številne gamete.

Medtem ko je shizont večjedrni in po fragmentih mejoze tvorijo nove gamete.

Prehrana

Za foraminifere je značilno, da so heterotrofni, tj. Da se hranijo z organsko snovjo.

V tem primeru se foraminifera hrani predvsem z diatomi ali bakterijami, druge večje vrste pa se hranijo z ogorčicami in raki. Zaporniki so ujeti skozi psevdopode. 

Tudi ti organizmi lahko uporabljajo simbiontske alge različnih vrst, kot so zelene, rdeče in zlate alge, kot tudi diatome in dinoflagelate, in obstaja celo zelo kompleksna vrsta mnogih od njih v isti osebi..

Po drugi strani so nekatere vrste foraminifer kleptoplastične, kar pomeni, da kloroplasti iz zaužitih alg postanejo del foraminifere za nadaljevanje delovanja fotosinteze..

To predstavlja alternativni način proizvodnje energije za življenje.

Aplikacije

Obilje fosilnega zapisa foraminiferja ob geološkem času, evoluciji, kompleksnosti in velikosti jih naredi priljubljenega instrumenta za preučevanje sedanjosti in preteklosti Zemlje (geološka ura)..

Zato je njegova velika raznolikost vrst zelo uporabna pri raziskavah biostratigrafskega, paleoekološkega, paleoceanskega tipa..

Vendar pa lahko pomaga tudi pri preprečevanju ekoloških nesreč, ki lahko vplivajo na gospodarstvo, saj spremembe v populaciji foraminifer kažejo na spremembe v okolju..

Na primer, foraminifera brez lupin, so občutljivi na okoljske spremembe in se hitro odzivajo na spremembe okolja, ki jih obdaja. Zato so idealne indikatorske vrste za preučevanje kakovosti in zdravja vode na grebenu.

Zadeva Mauritius

Tudi nekateri dogodki so nas razjasnili. Takšen je primer pojava, ki je bil opažen na Mauritiusu, kjer je del belega peska na plaži izginil, zdaj pa ga morajo uvažati z Madagaskarja, da bi ohranili turistični tok..

In kaj se je tam zgodilo? Od kod prihaja pesek? Zakaj je izginil??

Odgovor je naslednji:

Pesek ni nič drugega kot kopičenje kalcijevih karbonatnih lupin številnih organizmov, med njimi je foraminifera, ki se vleče na rob plaže. Izginotje peska je bilo posledica postopnega in trajnega zmanjševanja števila proizvajalcev karbonatov.

To se je zgodilo zaradi onesnaženja morja z dušikom in fosforjem, ki dosežejo obale zaradi pretirane uporabe gnojil pri setvi nekaterih proizvodov, kot je sladkorni trs..

Zato je pomembno, da se proučijo foraminifere v družbenih vedah, da bi preprečili okoljske nesreče, kot je opisana zgoraj, ki neposredno vplivajo na gospodarstvo in družbo..

Reference

  1. Prispevki Wikipedije. Foraminifera [na spletu] Wikipedija, Prosta enciklopedija, 2018 [datum posvetovanja: 1. november 2018]. Na voljo na es.wikipedia.org.
  2. Calonge A, Caus E in García J. Foraminifera: sedanjost in preteklost. Poučevanje znanosti o Zemlji, 2001 (9.2) 144-150.
  3. Hromic T. Biotska raznovrstnost in ekologija mikrobentosa (Foraminifera: Protozoa), med Boca del Guafo in Golfo de Penas (43º-46º s), Čile. Cienc. Tecnol. 30 (1): 89-103, 2007
  4. Humphreys AF, Halfar J, Ingle JC, et al. Vpliv temperature morske vode, pH in hranilnih snovi na porazdelitev in značaj nizke vode v plitvih bentoških foraminiferah v Galapagosu. PLoS One, 2018; 13 (9): e0202746. Objavljeno 2018 12. september. Doi: 10.1371 / journal.pone.0202746
  5. De Vargas C, Norris R, Zaninetti L, Gibb SW, Pawlowski J. Molekularni dokazi o kriptičnih speciacijah v planktonskih foraminiferjih in njihovem odnosu do oceanskih provinc. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999; 96 (6): 2864-8.