Bacillariophyta

Ang mga diatomea (di-tom-os 'gupitin sa kalahati', mula sa diá, 'sa pamamagitan ng' o 'hiwalay' at ang ugat ng tém-n-ō, 'Pinutol ko') ay isang pangunahing pangkat ng algae, partikular na microalgae, na matatagpuan sa mga karagatan, mga daluyan ng tubig at mga soils ng mundo. Ang mga numero ng buhay na diatoms sa trillions: bumubuo sila ng halos 20 porsiyento ng oksiheno na ginawa sa planeta bawat taon, tumagal ng higit sa 6.7 bilyon metrikong toneladang silikon bawat taon mula sa tubig kung saan sila nakatira, at nag-ambag ng halos kalahati ng organiko na materyal na natagpuan sa mga karagatan.

Ang lathalaing ito ay isang usbong. Makatutulong ka sa Wikipedia sa nito.

Diatoms (diá-tom-os 'cut in hauf', frae diá, 'throu' or 'apairt'; an the ruit o tém-n-ō, 'A cut'.) ^[10] are a major group o algae,^[11] specifically microalgae, foond in the oceans, watterweys an siles o the warld.

References

Diatom suvoʻtlar (yun. diatomos -teng ikkiga boʻlingan) — kremniyli suvoʻtlar (Bacillariophyta); suv-oʻtlar boʻlimiga mansub. 20 mingga yaqin turi bor. D. s.ning mikroskopik (0,75— 1500 mkm), bir hujayrali, yakka yoki kolonial formalari mavjud. D. s. hujayralari kremniyli ikki pallali qattiq qobiq bilan oʻralgan. Qobiq devorida tashqi muhit bilan moddalar almashinuvi sodir boʻladigan tirqishlar bor. D. s.ning hujayralarida bir yoki bir nechta yadrochali yadro ustida va bir yoki bir nechta sariq-qoʻngʻir xromatoforalar va b. qismlar boʻladi. D. s. boʻlinib koʻpayadi: har bir qiz hujayra ona qobigʻining bir pallasini oladi, boshqasi esa qaytadan oʻsadi, bunda eski yarim palla oʻz chekkasi bilan yangi yarim pallani tutib turadi. D. s koʻpayish meʼyoriga qarab sekin-asta maydalashadi. Maydalashgan hujayralardan ikkitasi bir-biriga yaqinlashib, pallalari ochiladi va ular oʻrtasida konʼyugatsiyaga oʻxshash jarayon sodir boʻladi yoki anizogamiya (baʼzan ooga-miya) orqali jinsiy koʻpayish sodir boʻladi. Zigotasi autosporaga aylanib oʻsadi. Bunday zigota oʻsib, dastlabki hujayralarga nisbatan bir necha marta yirik hujayrani hosil qiladi. Baʼzi turlari tinim davrida spora hosil qiladi. D. s. diploidli, ularning gametalari esa gaploidli. D. s. suv-oʻtlarning tabiatda keng tarqalgan guruhi boʻlib, chuchuk suv va dengizlarda, ayniqsa dengiz tubidagi loyqada, suv oʻsimliklari va toshlar, nam va b. joylarda oʻsadi. Hayvonlarga oziq boʻladi.

Adabiyot

• OʻzME. Birinchi jild. Toshkent, 2000-yil

Diatomea es un taxon.

Classification

Rango taxinomic

• classe

Supertaxones

• Stramenopiles, Sar

Diatomeen (Bacillariophyceae of Bacillariophyta) san algen faan di stam Ochrophyta. Daalang san amanbi 6.000 slacher bekäänd, man diar san wel son 100.000 slacher noch goorei fünjen wurden.

Onerklasen

• Bacillariophycidae
• Coscinodiscophycidae
• Fragilariophycidae

Dijatomeje (lat. Diatomeae, Bacillariophyceae) su alge kremenjašice iz carstva Protisti. Ćelijska membrana im je inkrustrirana (prožeta) kremenom ili silicij dioksidom , a označava se kao frustulum. Ovi jednoćelijski organizmi sastavljeni su od dvije valve (poklopca): gornje (veće) i donje, koje su međusobno bočno vezane pleurom.^[5]

Razmnožavanje

Kremene alge se razmnožavaju vegetativno i spolno. Vegetativnog se odvija tako da se valve razmaknu, protoplazma se podijeli, a zatim i jedro, u procesu mitoze. Obje novonatale ćelije dobiju po jednu roditeljsku valvu, koja postaje gornja ili veća valva, dok manju valvu same obnove. Ovim putem postepeno dolazi do smanjivanja veličine ćelije. Kada to dode do veličine kod koje se ne može dalje dijeliti, nastupa posebni način dijeljenja tzv. auksosporulacija i spolni proces. Auksosporulacija rezultira stvaranjem zigot u vidu velike auksospore koja zatim luči veći oklop. Zapaženo je i spolno razmnožavanje muškim spolnim ćelijama koje imaju po jedan bič. U nepovoljnim uvjetima, stvaraju trajne spore sa tvrdom silificiranom ljušturicom koja kod raznih vrsta ima karakterističe nastavke. Trajne spore padnu na morsko dno gdje mogu preživjeti nepovoljnnu sezonu i uvjete i aktivirati se kada nastupe povoljne okolnosti.

Ekologija i rasprostranjenje

Diatomeje se hrane autotrofno. Sadrže pigmente hlorofil a i c, karotenoidi i ksantofil (fukoksantin). Proizvod fotosinteze je hrizolaminarin, polimer glukoze.

Procjenjuje se da danas na Zemlji ima oko 100 miliona vrsta algi kremenjašica, koje se razvrstavaju u 250 rodova.

Staništa su im razna: na kopnu, u stajaćim i tekućim vodama, u slobodnoj vodi (plankton) ili na dnu (bentos). Mogu i obrastati potopljene predmete različitog porijekla. Općenito naseljavaju hladnija mora, a u toplijim su ćešće zastupljene u hladnijem dijelu godine.

Podjela

Prema strukturi ljušturice dijele se na

• Centricae – koje imaju zrakastu (radijalnu) strukturu u odnosu na centralnu tačku, i
• Pennatae – koje su bilateralno izdužene. Prve su pretežno planktonske dok druge uglavnom bentoske.

Uginuli organizmi, sa ljušturama padaju na dno, gdje se tokom miliona godina na stvara dijatomejska zemlja. Alge kremenjašice upotrebljavaju se za proizvodnju izolacijskih materijala, izradu paste za zube i brušenje metala.

Također pogledajte

• Alga
• Kremen

Reference

Diatomeo esas familio de algi feofices, od algi bruna.

Κάποια θαλάσσια διάτομα, μια ομάδα - κλειδί του φυτοπλαγκτόν.

Τα διάτομα (ομοταξία: Βακιλλαριοφύκη (Bacillariophyceae)) αποτελούν μια πολύ σημαντική ομάδα φυτοπλαγκτικών οργανισμών και είναι άφθονα τόσο στα θαλάσσια οικοσυστήματα όσο και στα εσωτερικά νερά. Πρόκειται για μονοκύτταρα φύκη με κυτταρικό τοίχωμα που εμφανίστηκαν την Ιουρασική περίοδο, πριν από περίπου 185 εκατομμύρια χρόνια. Ο αριθμός των ειδών που ανήκουν στα διάτομα δεν είναι απόλυτα γνωστός, αλλά πιστεύεται ότι σήμερα υπάρχουν περίπου 100.000 είδη, τα μισά από τα οποία είναι θαλάσσια. Είναι μονοκύτταροι ευκαρυωτικοί οργανισμοί, αν και πολλά από αυτά σχηματίζουν αποικίες σε μορφή αλυσίδας ή σε αστερόμορφους και άλλους σχηματισμούς. Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της ομάδας είναι το κυτταρικό τοίχωμα, με βασικό του συστατικό το διοξείδιο του πυριτίου. Οι κοινωνίες των διατόμων συχνά χρησιμοποιούνται ως βιολογικοί δείκτες σε προγράμματα παρακολούθησης της οικολογικής κατάστασης των υδάτων.

Μορφολογία

Το μέγεθος των οργανισμών κυμαίνεται από 2 έως 200 μm. Τα είδη της ομοταξίας έχουν χρώμα από κίτρινο έως καφέ και οφείλεται στην ύπαρξη των κίτρινων – φαιών καροτινοειδών χρωστικών τους. Οι φωτοσυνθετικές χρωστικές των διατόμων γενικά είναι οι χλωροφύλλες a, c₁ και c₂, οι β- και ε-καροτίνες και από τις ξανθοφύλλες η φουκοξανθίνη (που δίνει στα διάτομα το χαρακτηριστικό τους χρώμα), η διατοξανθίνη και η διαδινοξανθίνη.

Το χαρακτηριστικό της ομοταξίας είναι το ανάγλυφο κυτταρικό τους τοίχωμα ή θήκη, όπως συχνά ονομάζεται, με κύριο συστατικό του το διοξείδιο του πυριτίου (SiO₂). Αποτελείται από μια εσωτερική συνεχή μεμβράνη από πηκτινικές ουσίες και εξωτερικά από δύο κελυφοειδείς θυρίδες οι οποίες εφαρμόζουν μεταξύ τους και η μία είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από την άλλη. Η θήκη δεν είναι απλή στη μορφή αλλά διάτρητη και μπορεί να φέρει περίπλοκες δομές όπως ραβδώσεις, αγκάθια, πόρους και προεξοχές. Η θήκη των διατόμων είναι διαφανής και διαπερατή από το φως, ώστε οι οργανισμοί να μπορούν να δεσμεύουν την ηλιακή ενέργεια απαραίτητη για τη φωτοσύνθεση, ενώ οι πόροι επιτρέπουν τη διέλευση των διαλυμένων στο νερό αερίων και των θρεπτικών συστατικών μέσα και έξω από τα κύτταρα. Η περίπλοκη δομή του τοιχώματος των διατόμων αποτελεί σημαντικό διαγνωστικό χαρακτηριστικό για την ταξινόμησή τους σε γένη και είδη.

Οικολογία

Τα διάτομα είναι άφθονα στις εύκρατες και πολικές περιοχές, τόσο στα παράκτια όσο και στα ωκεάνια νερά. Γενικά είναι κοινά σε νερά πλούσια σε θρεπτικά συστατικά. Η ομάδα των διατόμων περιλαμβάνει είδη της θάλασσας και των εσωτερικών υδάτων (λίμνες και ποτάμια). Τα περισσότερα διάτομα είναι πλαγκτικά, δηλαδή προσαρμοσμένα να ζουν σε αιώρηση μέσα στο νερό, αλλά πολλά είδη διαθέτουν προσαρμογές και εξαρτήματα που τους επιτρέπουν να προσκολλώνται σε σκληρές επιφάνειες όπως βράχους και σημαδούρες.

Τα διάτομα είναι σημαντικοί πρωτογενείς παραγωγοί στα υδάτινα οικοσυστήματα. Συγκεκριμένα υπολογίζεται ότι το 20 – 25% της συνολικής δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα πραγματοποιείται από αυτά, ενώ θεωρούνται οι σημαντικότεροι μη προσκολλημένοι πρωτογενείς παραγωγοί της ανοικτής θάλασσας στις εύκρατες και πολικές περιοχές. Λίγα μόνο είδη είναι άχρωμα και ζουν προσκολλημένα πάνω στις επιφάνειες των φυκών ως ετερότροφοι οργανισμοί.

Διάτομα όπως το Biddulphia tridens αποτελούν βασικό παράγοντα που οξυγονώνει την γήινη ατμόσφαιρα ενώ παράλληλα αποτελούν τροφή για πολλά θαλάσσια πλάσματα. Οι βιολόγοι χρησιμοποιούν τα διάτομα όπως το Triceratium castelliferum ως βιοδείκτες για την ποιότητα του νερού μια και είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στις αλλαγές του περιβάλλοντος.

Τα διάτομα συμμετέχουν συχνά σε φαινόμενα «άνθισης του νερού» (ή φυτοπλαγκτικής «άνθισης») - ο αντίστοιχος αγγλικός όρος είναι «water bloom», δηλαδή φαινόμενα κατά τα οποία ορισμένοι φυτοπλαγκτικοί οργανισμοί αυξάνονται ανά περιόδους σε αφθονία και βιομάζα, εξ’ αιτίας της επικράτησης ευνοϊκών συνθηκών στο νερό (διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών και άλλοι παράγοντες) και το νερό χρωματίζεται ανάλογα με τις φωτοσυνθετικές χρωστικές των οργανισμών που επικρατούν. Τα διάτομα εμφανίζουν φαινόμενα άνθισης τόσο σε λίμνες όσο και σε παράκτιες αλλά και ωκεάνιες περιοχές (για παράδειγμα στον Ατλαντικό ωκεανό) κατά την άνοιξη.

Κάτω από δυσμενείς συνθήκες τα διάτομα έχουν την ικανότητα να σχηματίζουν ανθεκτικές δομές γνωστές ως έμμονα σπόρια, τα οποία διατηρούνται αδρανή όσο οι συνθήκες είναι δυσμενείς, ενώ όταν αυτές γίνουν ξανά ευνοϊκές προκύπτουν πάλι διάτομα από τα σπόρια.

Στο βυθό των θαλασσών σε διάφορες ωκεάνιες περιοχές οι θήκες των νεκρών διατόμων καθιζάνουν, συσσωρεύονται και σχηματίζουν μεγάλες αποθέσεις, γνωστές ως γη των διατόμων. Τα ιζήματα αυτά έχουν πολλές εμπορικές εφαρμογές, όπως κατασκευή φίλτρων, ηχομονωτικών και θερμομονωτικών υλικών, καθαριστικών, αποσμητικών, λειαντικών και πολλών άλλων υλικών.

Ταξινόμηση

Η ομοταξία των διατόμων χωρίζεται σε δύο τάξεις:

• τα κεντρικά διάτομα (Biddulphiales ή Centrales) τα οποία έχουν ακτινωτή συμμετρία και κυλινδρικές θυρίδες, και
• τα πτεροειδή διάτομα (Bacillariales ή Pennales) τα οποία έχουν κυρίως αμφίπλευρη συμμετρία και βαρκόμορφες θυρίδες.

Μια ακόμη διαφορά ανάμεσα στις δύο κλάσεις αφορά στην εγγενή αναπαραγωγή των οργανισμών: τα κεντρικά διάτομα παράγουν αρσενικούς γαμέτες που φέρουν μαστίγιο και κινούνται, ενώ ο θηλυκός γαμέτης δε φέρει μαστίγιο. Αντίθετα τα πτεροειδή διάτομα παράγουν γαμέτες που δε φέρουν μαστίγια.

Αναπαραγωγή

Ο πιο κοινός τρόπος αναπαραγωγής για τα διάτομα είναι η αγενής αναπαραγωγή με κυτταρική διαίρεση. Κατά τη διαδικασία αυτή το κάθε νέο κύτταρο φέρει μία θυρίδα από το αρχικό κύτταρο και εκκρίνει μια δεύτερη, μικρότερη θυρίδα. Επαναλαμβανόμενες κυτταρικές διαιρέσεις κατά τις περιόδους ταχείας αναπαραγωγής (γνωστή ως φάση ακμής) με ευνοϊκές συνθήκες στο περιβάλλον (θερμοκρασία, διαθεσιμότητα θρεπτικών κ.α.) οδηγούν σε σταδιακά μικρότερο μέγεθος των διατόμων, κυρίως επειδή το διαλυμένο στο νερό πυρίτιο εξαντλείται κατά την κατασκευή των νέων κυτταρικών τοιχωμάτων, αλλά και επειδή τα κελύφη τους δεν έχουν τη δυνατότητα να μαγαλώσουν. Όταν τα κύτταρα φτάσουν σε ένα ελάχιστο κρίσιμο μέγεθος σχηματίζονται τα αυξοσπόρια (στάδια ήπιας ανακαμπτικής ανάπτυξης), τα οποία σταδιακά αυξάνουν το μέγεθός τους και ανακτάται το κανονικό μέγεθος, ή λαμβάνει χώρα εγγενής αναπαραγωγή, σε συνδυασμό με την επικράτηση ορισμένων απαραίτητων ευνοϊκών συνθηκών στο περιβάλλον, όσον αφορά τη θερμοκρασία, τα θρεπτικά, τα ιχνοστοιχεία και άλλους παράγοντες. Με τη συγχώνευση των δύο γαμετών αναπτύσσεται ένα αυξοσπόριο και το μέγεθος αποκαθίσταται όπως περιγράφηκε προηγουμένως.

Τοξίνες Διατόμων

Η σημαντικότερη και πιο ισχυρή τοξίνη που παράγουν πολλά διάτομα είναι το Δομοϊκό Οξύ (Domoic Acid, DA). Το δομοϊκό οξύ είναι μια ισχυρή νευροτοξίνη φυκών που παράγεται με φυσικό τρόπο από αρκετά Διάτομα. Συγκεκριμένα, παράγεται από 12 είδη του γένους Pseudo-nitzschia καθώς επίσης και από τα είδη: Amphora coffeaeformis και Nitzschia navis-varingica. Το DA είναι ένα υδατοδιαλυτό, πολικό αμινοξύ που συνδέεται δομικά με το καϊνικό οξύ. Δρα αγωνιστικά με το γλουταμινικό οξύ και έχει εξωτοξική δράση στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα αλλά και στα όργανα που είναι πλούσια σε υποδοχείς του γλουταμινικού στα σπονδυλωτά. Η τοξίνη αυτή είναι υπεύθυνη για μια ασθένεια που προκαλεί στους ανθρώπους, γνωστή ως αμνησιακή δηλητηρίαση οστρακοειδών (Amnesic Shellfish Poisoning, ASP). Αυτή η ασθένεια ταυτοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1987, όταν 143 άνθρωποι αρρώστησαν και τέσσερις πέθαναν έπειτα από την κατανάλωση μολυσμένων με δομοϊκό οξύ μυδιών, τα οποία είχαν συλλεχθεί από ειδικές εγκαταστάσεις καλλιέργειάς τους στην ανατολική ακτή του Prince Edward Island στον Καναδά. Αν και έχουν αναγνωριστεί πολλές πηγές του DA και σε Μακροφύκη, τη σημαντικότερη απειλή στην ανθρώπινη υγεία προβάλλουν τα τοξικά είδη των διατόμων εξαιτίας της συσσώρευσης του DA στο σύστημα φιλτραρίσματος της τροφής που διαθέτουν κάποιοι θαλάσσιοι οργανισμοί. Τα κλινικά συμπτώματα της ASP στους ανθρώπους περιλαμβάνουν γαστρεντερική διαταραχή, σύγχυση, αποπροσανατολισμό, επιληπτικές κρίσεις, μόνιμη απώλεια της βραχύχρονης μνήμης και σε πιο ακραίες περιπτώσεις θάνατο.

Οι πληθυσμιακές εκρήξεις των τοξικών διατόμων είναι ένα παγκόσμιο πρόβλημα και φαίνεται να παρουσιάζουν αύξηση τόσο στην συχνότητα όσο και στην τοξικότητα απειλώντας την ανθρώπινη υγεία και την ασφάλεια των θαλασσινών τροφίμων. Εξαιτίας αυτού, έχουν εγκαθιδρυθεί πολλά προγράμματα έρευνας και ελέγχου στην δυτική ακτή των Η.Π.Α. με σκοπό τον εντοπισμό του DA σε οστρακοειδή και παράκτια νερά. Στην Ελλάδα γίνονται κάποια παρόμοια προγράμματα, μικρότερης όμως κλίμακας, κυρίως για ακαδημαϊκούς σκοπούς. Την περίοδο Αυγούστου-Οκτωβρίου 2008, έξι στελέχη του είδους Pseudo-nitzschia pseudodelicatissima απομονώθηκαν από τον Θερμαϊκό κόλπο. Τα στελέχη καλλιεργήθηκαν και υποβλήθηκαν σε ελέγχους για να διαπιστωθεί εάν παρήγαγαν DA. Τελικά εντοπίστηκε η παραγωγή του και στα έξι στελέχη και η μελέτη αυτή επιβεβαίωσε την παραγωγή του δομοϊκού οξέος από το P. pseudodelicatissima. Στη λήψη μέτρων για τον έλεγχο της ανθρώπινης έκθεσης στο DA, ηγετικό ρόλο παίζει ο Καναδάς και ακολουθούν οι: Νορβηγία, Σκωτία, Γαλλία, Ιρλανδία, Πορτογαλία, Ισπανία, Ιαπωνία, Αυστραλία και Νέα Ζηλανδία.

Σε πολλές περιοχές έχουν εδραιωθεί προγράμματα ελέγχου της τοξίνης και η λήψη μέτρων και εκτέλεσή τους, έχει συνδράμει στην αποφυγή νέου –καταγεγραμμένου- περιστατικού από αυτό του 1987. Αν και τα προγράμματα αυτά δείχνουν να είναι αποτελεσματικά στο να αποτρέπουν δηλητηριάσεις, είναι πιθανό να υπάρχουν επιπτώσεις από την επαναλαμβανόμενη μακρόχρονη έκθεση σε μικρή ποσότητα DA που δεν έχουν ακόμα διερευνηθεί. Έχει π.χ. διαπιστωθεί ένα σύνδρομο χρόνιας τοξικότητας του DA σε θαλάσσιους λέοντες οι οποίοι χρησιμοποιούνται ως πειραματικό είδος για την ανίχνευση των πιθανών κινδύνων σε ανθρώπους από την τοξίνη. Επιπλέον, βρίσκεται σε εξέλιξη η δημιουργία ενός σπονδυλωτού μοντέλου που θα επιτρέπει την αξιολόγηση των επιπτώσεων από την επαναλαμβανόμενη μακρόχρονη έκθεση σε χαμηλά επίπεδα DA.

Όπως αναφέρθηκε, ο μεγαλύτερος κίνδυνος έκθεσης σε DA για τους ανθρώπους και τη θαλάσσια πανίδα είναι η διατροφική κατανάλωση από μολυσμένα με τοξίνη θαλασσινά, όπως οστρακοειδή και κάποια είδη ψαριών. Επιπλέον, έχει διαπιστωθεί ότι και οι βενθικοί οργανισμοί στους οποίους συσσωρεύεται το δομοϊκό οξύ μπορούν να δράσουν σημαντικά ως τοξικοί φορείς στην πελαγική τροφική αλυσίδα. Με σκοπό την ενημέρωση των καταναλωτών έχουν διαμορφωθεί πίνακες που αναφέρουν τα είδη των σπονδυλωτών ζώων που μπορεί να είναι φορείς DA εξαιτίας της διατροφής τους. Κάποια ενδεικτικά παραδείγματα τέτοιων οργανισμών είναι: Balaenoptera musculus (μπλε φάλαινα), γένος Delphinus (κοινό δελφίνι), Engraulis mordax (γαύρος), Sardinops sagax (σαρδέλα), Psettichthys melanostictus (γλώσσα) κ.ά.

Μετά το επεισόδιο του 1987 πολυάριθμες έρευνες τοξικότητας διενεργήθηκαν με σκοπό να προσδιοριστεί η δραστικότητα του DA σε διάφορα σπονδυλωτά είδη. Τα μέχρι τώρα δεδομένα δείχνουν ότι οι άνθρωποι είναι πιο ευαίσθητοι στο DA και εμφανίζουν δυσμενή συμπτώματα σε αρκετά χαμηλότερα επίπεδα της τοξίνης έναντι των τρωκτικών και των ψαριών.

Προκειμένου να προστατευτούν οι καταναλωτές των θαλασσινών, έπειτα από το περιστατικό του ASP στον Καναδά το 1987, οι αρχές θέσπισαν ένα όριο για το επίπεδο του DA που ανέρχεται στα 20 μg DA/g ιστού οστρακοειδών. Αν τα επίπεδα του DA υπερβαίνουν αυτό το όριο, τότε είναι δυνατόν αυτό να προκαλέσει την απομόνωση της μολυσμένης παραλίας ή περιοχή καλλιέργειας οστρακοειδών. Το παραπάνω όριο έχει υιοθετηθεί πλέον και από άλλες χώρες και εφαρμόζεται υποχρεωτικά στις Η.Π.Α., Ε.Ε., Νέα Ζηλανδία και Αυστραλία για μια ποικιλία οστρακοειδών όπως τα μύδια, χτένια και στρείδια.

Βιοτεχνολογία

Η μεγάλη αύξηση του ανθρώπινου πληθυσμού και η ανάπτυξη των πόλεων συμβάλλουν στην εξάντληση των φυσικών πόρων, στην αύξηση του κόστους παραγωγής τους και συντελούν στο φαινόμενο της κλιματικής αλλαγής. Για να ξεπεραστούν οι δυσκολίες στον εφοδιασμό του πληθυσμού και να μειωθεί το κόστος των πόρων η επιστημονική κοινότητα στράφηκε σε εναλλακτικές πηγές, όπως τα μικροφύκη (που συμπεριλαμβάνουν και τα διάτομα) χρησιμοποιούν διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) για να παράγουν βιομάζα ή πολύτιμες ενώσεις.

Τα διάτομα έχουν διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο στο οικοσύστημα για εκατομμύρια χρόνια ως μία σημαντική ομάδα παραγωγής οξυγόνου στη γη και ως μία από τις σημαντικότερες πηγές βιομάζας στους ωκεανούς. Τα φύκη καλλιεργούνται εδώ και πολλά χρόνια, αλλά μόλις πρόσφατα συνειδητοποιήθηκε ότι ο ωκεανός είναι μία σχετικά αναξιοποίητη και ανεξερεύνητη πηγή βιομάζας. Χάρη στην αποτελεσματική τους ικανότητα για φωτοσύνθεση, μετατρέπουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική ενέργεια και σε οργανικά μόρια όπως οι υδατάνθρακες και τα λιπίδια. Μέχρι πριν από κάποια χρόνια τα διάτομα είχαν περιοριστεί σχεδόν αποκλειστικά στην βασική έρευνα με ελάχιστη εκτίμηση των πρακτικών τους χρήσεων πέρα από τις πιο υποτυπώδεις εφαρμογές. Έχουν καταβληθεί προσπάθειες για την καθιέρωσή τους ως αποφασιστικά χρήσιμες εμπορικές και βιομηχανικές εφαρμογές, αλλά και νανοτεχνολογίας.

Εφαρμογές

Οι βιοτεχνολογικές εφαρμογές είναι πολλές και ιδιαίτερα προσοδοφόρες, κάποιες από αυτές είναι:

Βιομηχανική χρήση: λιπάσματα, υδατάνθρακες για παραγωγή αιθανόλης μέσω ζύμωσης, πρωτεΐνες για παραγωγή μεθανίου μέσω αναερόβιας αεριοποίησης και φυσικά έλαια για παραγωγή βιοντίζελ. Το μεγάλο πλεονέκτημα που διαθέτουν τα διάτομα είναι οι διατροφικές τους συνήθειες, απαιτούν διοξείδιο του άνθρακα, νερό, ανόργανα άλατα και φως για να αναπτυχθούν. Επιπλέον, οι χώροι παραγωγής τους μπορούν να βρίσκονται οπουδήποτε, με αποτέλεσμα να μη στερούν καλλιεργήσιμη γη.

Νανοτεχνολογία: σήμερα τα διάτομα χρησιμοποιούνται ως συστατικά φίλτρων σε διαδικασίες καθαρισμού DNA και απορρόφησης βαρέων μετάλλων. Λόγω του ιδιαίτερου κυτταρικού τοιχώματος θα μπορούσαν μελλοντικά να χρησιμοποιηθούν και σε τσιπ υπολογιστών.

Φαρμακευτική και ιατρική χρήση: εμβόλια αντισώματα, ορμόνες, ένζυμα σκόνη ψύλλων, καλλυντικά και συστατικά οδοντόπαστας.

Διατροφική χρήση: βιταμίνες υψηλής ποιότητας, καθώς είναι πλούσια σε ακόρεστα λιπαρά οξέα και αμινοξέα, επίσης λόγω των υδατανθράκων και των λιπιδίων που παράγουν, μπορούν να αξιοποιηθούν ως τρόφιμα αλλά και ως ζωοτροφές.

Με τα τεχνολογικά άλματα των τελευταίων ετών αλλά και με την μεγάλη ανεκτικότητα σε ποικίλα περιβάλλοντα σε συνδυασμό με την οικονομική αποδοτικότητα, τα διάτομα προσφέρουν ευκαιρίες επαγγελματικές τόσο σε επιστημονικό όσο και σε επιχειρηματικό επίπεδο.

Πηγές

• Castro, P., Huber, Μ.Ε., (1992). Marine Biology. Mosby-Year Book, Inc, St. Louis.CS1 maint: Πολλαπλές ονομασίες: authors list (link)

• Lee, R. E., (2008). Phycology, fourth ed. Cambridge University Press, Cambridge.CS1 maint: Πολλαπλές ονομασίες: authors list (link)

• Μουστάκα – Γούνη, Μ., (1997). Ωκεανογραφία. Μια Βιολογική προσέγγιση. Εκδόσεις EXIN, Θεσσαλονίκη.CS1 maint: Πολλαπλές ονομασίες: authors list (link)

• Reynolds, C. S., (2006). Ecology of phytoplankton. Ecology, Biodiversity and Conservation. Cambridge University Press, Cambridge.CS1 maint: Πολλαπλές ονομασίες: authors list (link)

• Wetzel, R. G., (2001). Limnology: Lake and River Ecosystems, third ed. Academic Press, London.CS1 maint: Πολλαπλές ονομασίες: authors list (link)

• Lefebvre, K.A., Robertson, A., (2010). Domoic acid and human exposure risks: A review. Toxicon 56, 218-230.
• Moschandreou, K.K., Papaefthimiou, D., Katikou, P., Kalopesa, E., Panou, A., Nikolaidis, G., (2010). Morphology, phylogeny and toxin analysis of Pseudo-nitzschia pseudodelicatissima (Bacillariophyceae) isolated from the Thermaikos Gulf, Greece. Phycologia 49, Issue 3, 260-273.
• Armbrust, E. (2009). The life of diatoms in the world's oceans. Nature, 459(7244), pp.185-192.
• Bozarth, A., Maier, U. and Zauner, S. (2008). Diatoms in biotechnology: modern tools and applications. Applied Microbiology and Biotechnology, 82(2), pp.195-201.
• Pulz, O. and Gross, W. (2004). Valuable products from biotechnology of microalgae. Applied Microbiology and Biotechnology, 65(6), pp.635-648.
• Mohammed, J. (2015). Micro- and nanotechnologies in plankton research. Progress in Oceanography, 134, pp.451-473.
• Vinayak, V., Manoylov, K., Gateau, H., Blanckaert, V., Hérault, J., Pencréac'h, G., Marchand, J., Gordon, R. and Schoefs, B. (2015). Diatom Milking: A Review and New Approaches. Marine Drugs, 13(5), pp.2629-2665.

Дијатомеите^[1] или силикатните алги (латински: Bacillariophyceae) се голема група на еукариотски алги со космоплитско распространување. Најголем дел од дијатомеите се едноклеточни, но има и такви кои формираат различни типови на колонии. Имињата на групата доаѓаат од морфологијата и градбата на нивните клеточни ѕидови кои се силикатни и се организирани во форма на кутија и поклопец. При микроскопските анализи вообичаено овие два дела се одвојуваат еден од друг па оттука и нивното име: грчки: διά = "низ" + τέμνειν = "да исечеш", односно "исечи на половина".

Биологија

Дијатомеите претставуваат многу разнообразна група на организми. Се смета дека постојат над 200 дијатомејски родови и над 100000 рецентни видови.^[2][3][4][5] Распространети се вo сите типови на слатководни и морски екосистеми како и на влажни почви. Вообичаено го населуваат пелагијалот на стагнантните води како дел од планктонската заедница (биоценоза) или литоралната зона каде формираат биофилмови на површината на седиментот, таканаречени бентосни заедници. Нивното големо значење особено се изразува во океаните каде се смета дека се одговорни за 45% од примарната продукција.

Дијатомеите се вклучени во групата на хетероконтните алги. Оваа голема подгрупа од протистите (Protista) е дефинирана со присуството на два нееднакви по градба флагелуми, поставени на предната и задната страна на клетката. Иако во адултна форма дијатомеите не поседуваат флагелуми овие структури се вообичаено застапени кај машките гамети кај оние дијатомеи кои се размножуваат со оогамен полов процес. Клетите содржат еден или поголем број жолто-кафеави хлоропласти обвиткани со четири мембрани кои се продукт на секундарна ендосимбиоза на хлоропластот (види Ендосимбиотска теорија). Основните хлорофилни пигменти се a и c, додека најзначаен додатен пигмент е фукоксантинот кој е кафеаво обоен. Резервните хранливи материи се депонираат во форма на хризоламинарин, покрај кој можат да се сретнат и масни капки или волутински гранули.

Клетките ги содржат вообичаените органели типични за останатите еукариотски организми. За нив специфична е везикулата за депозиција на силикат во која се врши синтеза на компонентите на силикатниот клеточен ѕид. Оваа органела е типична и за некои од другите хетероконтни алги кои имаат способност за синтеза на силикатни клеточни ѕидови (на пример, некои групи од златните алги Chysophyceae).

Клеточниот ѕид уште наречен и фрустула е типично граден и по својата комплексност и организација единствен во живиот свет. Составен е од два дела наречени теки кои се однесуваат како кутија и поклопец (хипо- и епитека). Секоја од теките е понатаму поделена на лицев дел или валва и страничен дел или плеура. Самата фрустула со сите компоненти е нераздвојливо споена и клетката е заробена во неа, единствениот момент во кој теките се раздвојуваат е при клеточна делба.

Дијатомеите се неподвижни во адултна форма. Способноста за движење е овозможена со специфичната структура наречена рафа присутна кај одредени групи на пенатни дијатомеи (редот Pennales). Движењето со помош на оваа структура (пукнатина на клеточниот ѕид) е лизгачко по површината на супстратот. Планктонските дијатомеи кои живеат слободно во водениот столб во основа се неподвижни и зависат од водените струи, миксијата и ветровите на површината за нивно придвижување. Покрај рафата на површината на клеточниот ѕид се забележуваат и безброј комплексни перфорации (пори, ареоли, ...) кои овозможуваат прекрасен орнаметиран изглед на клеточниот ѕид и енормна морфолошка варијабилност.

Животен циклус

Дијатомеите се диплонтски организми. Во целиот тек на нивниот живот поседуваат два комплети на хромозоми кој број се редуцира само при продукција на гамети.

Вегетативна делба

Имајќи в предвид дека теките се нераздвојливи, клетката во својата стаклена (силикат) кутија има ограничен раст. Со акумулација на резервни материи и самиот раст во фрустулата доаѓа зголемување на тургорниот притисок (тургор) со што се врши силен внатрешен притисок кој условува отварање на теките. Митотската делба се одвива докрај по што двете новодобиени клетки заджуваат една од теките на мајката. Онаа ќерка клетка која ја задржала мајкината епитеката (поголемата тека) формира хипотека, додека пак онаа ќерка клетка која ја задржала мајкината хипотека формира сопствена хипотека (мајкината хипотека во случајот претставува епитека). На ваков начин доаѓа до прогресивно намалување на димензиите на клетките во популацијата, односно како како популацијата расте (старее) така популацијата ја намалува својата големина. Овој процес е познат како правилото на MacDonald и Pfitzer. По поголем број на делби најголемиот дел од клетките во популацијата значајно ги намалуваат своите димензии до состојба кога во рамките клетoчниот ѕид нема повеќе простор за нормална функција. Овој момент во животниот циклус, односно оваа големина на клетките се нарекува долен праг на делба по чиешто достигнување клетката мора да премина на процес на полово размножување. Долниот праг на делба е видово специфичен и различен кај различни видови од истиот род.

Полово размножување

Половиот процес настапува кога клетката е на ниво на долниот праг. Вегетативна делба и намалување на димензиите под овој праг вообичаено предизвикуваат губење на способноста за полово размножување. Клетките кои се наоѓаат на овој праг на големина можат да преминат во гаметангиуми односно клетки кои ќе продуцираат гамети. Кај дијатомеите се застапени трите основни типови на полово размножување и тоа оогамија, анизогамија и изогамија при што се продуцираат изогамети, хетерогамети (различни по големина) како и јајце клетка и сперматозоиди кај оогамниот процес. Бројот на гаметите исто така може да варира и тоа од 1 до 8. По завршениот полов процес се добива зигот кој кај дијатомеите има типична градба и функција. Зиготот се нарекува ауксоспора и негова најзначајна функција е враќање на првобитната големина на популацијата од конкретниот вид. Ауксоспората е обвиткана со перизониум, еластична, силикатна обвивка составена од повеќе напречни ленти во форма на прстени и овозможува раст на зиготот во должина. Максималната должина која ја достигнува ауксоспората претставува горниот праг на големина и таа е исто така видово специфична. Зиготот е повторно доплоиден со што самиот вид се враќа кон двојниот број на хромозоми по клетка. По завршувањето на зиготната експанзија се формираат првите, ригидни валви под перизониумот. На ваков начин се добиваат првите адултни единки во популацијата кои се наречени иницијални клетки кои вообичаено имаат чуден, некарактеристичен изглед.

Класификација

Постојат повеќе различни системи за класификацијата на дијатомеите. Нивниот статус како група (Тип, Класа) се менува често во последно време како ресултат на новите сознанија од молекуларната биологија. Историски, најчесто беа класифицирани како Тип Bacillariophyta, но денес претставуваат класа Bacillariohyceae од Типот хетероконтни алги (Heterokontophyta) во кој се вклучени и на пример Кафеавите алги (Phaeophyceae) и Златните алги (Chrysophyceae).

Без разлика на повисоката класификација, дијатомеите секогаш се поделени врз база на симетријата на нивниот клеточен ѕид. Оттука ќе имаме дијатомеи со радијална симетрија, симетрија во однос на точка, кои се наречени центрични дијатомеи (Centrophyceae или Centrales) и дијатомеи со билатерална симетрија, во однос на права, наречени пенатни дијатомеи (Pennatophyceae или Pennales). Дали центричните или пенатните дијатомеи ќе имаат статус на Класа (ceae) или Ред (ales) зависи од повисоките систематски категории (погл. погоре).

Поврзано

• Алги
• Сликикати
• Силикатни минерали

Наводи

डायटम (Diatoms)^[6] सूक्ष्मशैवालों (microalgae) का प्रमुख समूह है जो सबसे आम पादपप्लवक (phytoplankton) भी हैं।

सन्दर्भ

இருகலப்பாசிகள் (இலங்கை வழக்கு: தயற்றம், ஆங்கிலம்: Diatoms) என்னும் சொல் இரண்டு எனப்பொருள் தரும் கிரேக்க மொழிச்சொற்களில் இருந்து உருவானது:: διά (dia, ட'யா) = "through" ("ஊடே")+ τέμνειν (temnein, டெம்னைன்) = "to cut" ("வெட்டு"), அதாவது "பாதியாய் பகுப்பது" ("cut in half" ) பாசிகளிலேயே மிகவும் தனித்தன்மை கொண்டவை. இவற்றின் அமைப்பு சலவைக் கட்டிகளை இட்டுவைக்கும் டப்பிக்களைப் போல, மேலே ஒரு கலமும் கீழே ஒரு கலமுமாக இருக்கும். இதன் கலங்கள் சிலிக்கா செல்களால் அமைந்தவை. ஒவ்வொறு சிற்றினமும் தங்களுக்கே உரிய பல்வேறு வேலைப்பாடுகள் மிகுந்த கல மேற்கூரையைக் கொண்டிருக்கும். இந்த வேலைப்பாடுகளே ஒரு சிற்றினத்திலிருந்து மற்றொன்றைக் கண்டுபிடிக்க வகைப்பாட்டியலில் உதவுகிறது.இருகலப் பாசிகளில் மட்டும் ஒரு லட்சத்துக்கும் மேற்பட்ட சிற்றினங்கள் உள்ளன.

இருகலப்பாசிகளின் இருப்பு அதனை சுற்றியுள்ள சுற்றுப்புறச்சூழலை பொருத்ததாகும். ஒவ்வொரு சிற்றினமும் தங்களுக்குரிய சூழ்நிலைக்கூறுகளுக்குள் (Ecological Niche) மட்டும் வாழும். இருகலப்பாசிகளின் இத்தகைய பண்புகள் இவற்றை மிகவும் சிறந்த உயிர் சுட்டிக்காட்டியாக (Bioindicator) உபயோகிக்க உதவுகின்றது. இருகல பாசிகளின் கல அமைப்பு சிலிகாவாலனது, அவை நைட்ரிக் அமிலத்தையும் எதிர்த்து நிற்க கூடியது. ஒவ்வொரு நீர் நிலையில் உள்ள இருகல பாசியின் வடிவமும் தனி தன்மை உடையது. அது மட்டுமின்றி ஒரே நீர் நிலையில் வெவ்வேறு கால நிலைகளில் வெவ்வேறு வடிவ இருகலப்பாசிகள் காணப்படும்.

இந்தியாவில் இருகலப்பாசிகள் ஆராய்ச்சி

இந்தியாவில் பாசிகளை பற்றிய ஆராய்ச்சியை தொடங்கியவர் சென்னையை சேர்ந்த எம்.ஓ.பி. ஐயங்கார். இவர் இந்திய பாசியியல் துறையின் தந்தை எனப் போற்றப்படுபவர். இவர் அனைத்து வகையான பாசிகளைப் பற்றிய ஆராய்ச்சியை தொடங்கினாலும். "இருகலப் பாசிகள்" பற்றிய ஆராய்ச்சியை இவரது மாணவர்கள் தொடங்கி வைத்தனர். இவரை தொடர்ந்து டி.வி. தேசிகாச்சாரி, குசராத்தை சேர்ந்த எச்.பி. காந்தி, மகாராட்டிராவை சேர்ந்த பி.டி. சரோட் மற்றும் என். டி. காமத் என்பவர்கள் இந்தியாவில் காணப்படும் இருகலப் பாசிகளை பற்றிய ஆராய்ச்சியை தொடர்ந்தார்கள்.

தடயவியலில் இருகலப்பாசிகள்

ஒருவர் நீரில் மூழ்கி இறக்கும் போது இருகலப் பாசிகள் நுரையீரலில் உள்ள காற்றுப் பைகள் வெடிப்பதன் மூலம் குருதி ஓட்டத்திற் கலந்து உடலின் பல்வேறு திசுக்களை அடைகின்றன. குறிப்பாக, என்பு மச்சையில் இவற்றின் இருப்பை தடயவியல் வல்லுநர்கள் பரிசோதிப்பர். ஒருவரை வேறு ஏதேனும் வழியிற் கொன்று விட்டு நீரிற் தூக்கிப் போட்டிருப்பின், அவரது எலும்பு மச்சையில் இருகலப்பாசி இருக்காது. ஏனென்றால் இருகலப்பாசி என்பு மச்சையை அடைய உயிருள்ள குருதி ஓட்டம் தேவை.

நன்னீரிற் காணப்படும் பல்வேறு இருகலப்பாசிச் சிற்றினங்கள்

மேற்கோள்களும் அடிக்குறிப்புகளும்

ಡಯಾಟಮ್ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಯುಕಾರ್ಯೊಟ (ಕೋಶಬೀಜ ಇರುವ ಜೀವ) ಶೈವಲ ಹಾಗೂ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಸ್ಯ ಪ್ಲವಕ ದಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿಧ. ಪ್ರಮುಖವಾಗಿ ಎಲ್ಲಾ ಡಯಾಟಮ್‍ಗಳು ಏಕಕೋಶ ಜೀವಿಗಳಾಗಿದ್ದರೂ, ತಾಮ್ಡೆಯಲಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ. ತಾಮ್ಡಯ ಆಕಾರವು ಎಳೆ ಅಥವಾ ಪಟ್ಟಿ (ಉ.ಹ. Fragillaria), ಬೀಸಣಿಗೆ (Meridion), ವಕ್ರವಾದ (Tabellaria), ಅಥವಾ ನಕ್ಷತ್ರಾಕಾರದಲ್ಲಿ (Asterionella) ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಸ್ಯಗಳು ದ್ಯುತಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಆಹಾರವನ್ನು ತಯಾರಿಸುತ್ತವೆ. ಡಯಾಟಮ್ ಕೋಶಬಿತ್ತಿಯು ಎರಡು ಕವಾಟಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಕವಾಟಗಳು ಸಿಲಿಕಾದಿಂದ ಕೂಡಿದ್ದು, ಒಂದು ಇನ್ನೊಂದನ್ನು ಮುಚ್ಚಿರುತ್ತದೆ. ಇವು ಡಬ್ಬಿಯಂತೆ ಕಾಣುತ್ತವೆ.ಈ ಕವಾಟಗಳಿಗೆ ಪ್ರೊಸ್ಥುಲ್ ಗಳೆಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಡಯಾಟಮ್ ಗಳು ಪ್ರಪಂಚದ ಎಲ್ಲಾ ಭಾಗಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ. ಸಿಹಿನೀರು ಮತ್ತು ಸಾಗರ ವ್ಯೆವಸ್ಥೆಗಳೆರಡರಲ್ಲೂ ಜೀವಿಸುತ್ತವೆ. ಡಯಾಟಮ್ ಗಳು ಜಲ ಆಹಾರ ಸರಪಣಿಯ ಅತಿ ಮುಖ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು.

Several species of fresh-water diatoms.

ನೋಡಿ

• ಜೀವ ವಿಕಾಸವಾದ

ඩයටම් බැසිලාරියෝෆීටා වංශයට අයත් වේ. කරදිය ප්‍රාථමික නිපැයුම් ප්‍රජාවේ ප්‍රධාන ස්ථානයක් ගනී. 7/10ක් කරදිය වේ. මිරිදිය, කරදිය මතුපිට ස්ථරවල ඒක සෛලීය ප්‍රභා ස‍්වයංපෝෂී වේ. සෛල බිත්තිය සෙලියුලෝස්, පෙක්ටීන් හා ප්‍රධාන වශයෙන් සිලිකන් ඇත. දර්ශීය ජීවියා පිනියුලේරියා වේ.

ඩයටමයක්. Numbered graduations are 10 micrometres apart

ව්‍යුහය

මොවුන්ගේ විශේෂිත ම ලක්‍ෂණය සෛල වටා ඇති අලංකාර පාරදෘෂ්‍ය සිලිකන් කවචය යි. එක මත එක පිහිටි දෙපියනකින් යුතු ය. කවචයේ ඇති තන්තු ආධාරයෙන් චලනය විය හැක. ක්ලෝරොෆීල් A, B, හා කැරොටිනොයිඩ ඇත. ප්‍රභාසංස්ලේෂක වර්ණය ෆියුකොසැන්තීන් වේ. සංචිත ආකාරය ක්‍රිසොලැමිනරීන් වේ.

ප්‍රජනනය

අලිංගිකව ද්විඛණ්ඩනයෙන් ප්‍රජනනය කරන අතර ලිංගිකව ඌනන විභාජනයෙන් කශිකා සහිත සචල පුංජන්මාණුවක් හා අචල ඩිම්බ සාදයි. පුං ජන්මාණුවට තනි කශිකාවක් ඇත.

මූලාශ්‍ර

• E. Virginia Armbrust, et al. The Genome of the Diatom Thalassiosira Pseudonana: Ecology, Evolution, and Metabolism. Science 306:79-86. 2004.
• Ben Waggoner. University of California, Berkeley. Diatoms: Life, History and Ecology.
• Christopher D. Clack, Eileen Cox, Katie Bantley.. Diatom Morphogenesis. 1994.
• Doe Joint Genome Institute. Diatom Genome Reveals key Role in Biosphere's Carabon Cycle. Sept 30, 2004.
• E. Fourtanier, J.P. Kociolek, J. Demouthe California Academy of Sciences. Department of Inverebrate Zoology and Geology. Diatom Collection. Bacillariophyta.
• J. La Claire.University of Texas. Selected handouts For Biology 324. Diatom Life Cycle and History. January 2005.
• Jacob Feldman. Bacillariophytes - Diatoms.
• Jan Parmentier
• Marine Diatoms. Microscopy UK.
• The Micropaleontology Society. Diatoms: Algae with Animal Traits. Science, 1 Oct., 2004.
• NCBI. Taxonomy browser.
• Owen Davis. University of Arizona. Micropaleontology. April 2003.
• Staff, Star Tribune. Species list. June 11, 2004.
• Urban Rivers Awareness. Diatoms.