Okrzemki są najważniejszą częścią planktonu morskiego i słodkowodnego. Mikroskopijny organizm okrzemka jest pojedynczą komórką pokrytą krzemową skorupą. Istnieją formy kolonialne tej grupy glonów, które często tworzą szarą, zielonobrązową lub brązową powłokę żelową na różnych powierzchniach. Okrzemki odgrywają ogromną rolę w ekosystemach, nawet tak małych jak akwarium w pokoju. Glony tworzą znaczną ilość biomasy, która już przyciągnęła uwagę ekologicznych producentów i wojowników dla czystości zbiorników.

Departament of Diatoms

Międzynarodowa nazwa systematyczna grupy okrzemek to Bacillariophyceae. Według różnych źródeł, od 20 000 do 200 000 gatunków żyjących w soli i świeża woda nawet pod pokrywą lodową Arktyki i Antarktydy. Okrzemki to głównie organizmy planktonowe, co oznacza brak narządów do aktywnego ruchu w wodzie. Badano najmniejszych przedstawicieli tej grupy, którzy potrafią poruszać się samodzielnie, dla których mają liczne adaptacje.

Powierzchnia stałych guzków jednokomórkowych i kolonialnych organizmów pokryta jest cienką warstwą związki organiczne. Istnieje wzór żeber, udarów, dzięki którym można rozróżnić okrzemki. Zdjęcie jednego z tych mikroskopijnych stworzeń, znajdujące się poniżej, daje wyobrażenie o kształcie komórki, strukturze jej powierzchni. Barwa okrzemek zmienia się od żółtej do brązowej, ze względu na obecność mieszaniny chlorofili, ksantofili i karotenów - w sumie występuje około 9 różnych pigmentów.

okrzemki

Zewnętrzna struktura okrzemek

Jedną z głównych charakterystycznych cech okrzemek jest stała ściana komórkowa utworzona z krzemionki z domieszkami glinu, magnezu, żelaza i związków organicznych. Okładka składa się z dwóch połówek tego samego rozmiaru, które są zamknięte jako pudełko lub pudełko. Jedna klapka jest większa od drugiej, obie mają lekko wypukły lub płaski kształt. Duża połowa skorupy pokrywa niewielki, podobny do wieka. Istnieją dodatkowe struktury - septa. Dzielą komórkę na oddzielne komory.

Liczne oznaki struktury wewnętrznej i zewnętrznej odróżniają okrzemki. Zdjęcie pod mikroskopem pozwala dokładnie zbadać cechy ściany komórkowej i wewnętrznej zawartości. Ściana zewnętrzna na całej swojej długości nie jest jednorodna, jest przesiąknięta wieloma otworami, przez które następuje wymiana substancji z otoczeniem. Na powłoce krzemionki pojawiają się wyrostki, które pomagają formom kolonialnym tworzyć związki i opierać się falom i prądom.

zdjęcie okrzemek

Struktura komórki okrzemki

Cytoplazma tworzy cienką warstwę ściany, istnieje rodzaj mostu, w którym znajduje się jedno diploidalne jądro z jąderkami (1-8 sztuk). Praktycznie cała wewnętrzna przestrzeń komórkowa jest zajęta przez wakuolę. Chromatofory są zlokalizowane głównie wzdłuż ścian. Są to małe, ale liczne dyski lub większe talerze. Okrzemki heterotroficzne nie zawierają pigmentów. W chromatogramach okrzemek autotroficznych obecne są barwne plastydy:

  • a- i c-chlorofil (zielony);
  • β- i ε-karoteny (pomarańczowe);
  • ksantofile (diadinoksantyna, dioksiksyna, fukoksantyna i inne żółte pigmenty).

przedstawiciele okrzemków

Reakcje fotosyntezy w komórkach okrzemek prowadzą do tworzenia się lipidów, a nie węglowodanów, jak większość roślin lądowych. Oprócz cząsteczek tłuszczów niezbędnych do aktywności życiowej, ziarna volutin i chrysolaminaryny mają jakość wtrąceń i substancji magazynujących w komórkach.

Okrzemki kolonialne

Sekwencyjny podział pojedynczej komórki okrzemkowej powoduje pojawienie się całej kolonii. Oddzielne najmniejsze organizmy są trzymane razem z powodu różnych wyrostków pancerza, mających postać haczyków, rogów i cierni. Okrzemki w postaci bezkształtnych śluzowych brył i filmów nie mają uporządkowanej struktury. Jeśli nie ma pospolitego śluzu, wówczas komórki są mocowane za pomocą pełnych żaluzji, tworząc wstążki, łańcuchy, krzaki lub mają kształt gwiazdy lub wentylatora.

podział okrzemek

Powielanie okrzemki

Rozmnażanie wegetatywne okrzemek wiąże się z mitotycznym podziałem jądra w komórce. Powstają dwa protoplasty, każdy z nich ma ostatecznie jeden stały liść. Druga jest zakończona, po czym nowe organizmy kolonialnych form algi okrzemkowych pozostają połączone, podczas gdy organizmy jednokomórkowe są oddzielone. Wynik rozmnażanie wegetatywne następuje zmniejszenie wielkości komórki z pokolenia na pokolenie. Drugi, mniejszy, jest uzupełniany do istniejącego zaworu, dlatego z czasem takie okręty stają się mniejsze.

Przedstawiciele wielu grup okrzemek podczas rozmnażania płciowego przechodzą koniugację, jako jednokomórkowe zielone algi. W centrycznych okrzemkach zachodzi proces oogiczny, w którym niektóre osobniki dają jaja, a inne dają wici w postaci wici. Następuje nawożenie, w wyniku czego zygota pokryta jest pektynową osłonką, następnie powstaje auksospor.

rozmnażanie okrzemek

Główne systematyczne grupy okrzemek

Dział Bacillariophyta skupia ponad 10 000 współczesnych gatunków. Przedstawiciele nauk biologicznych twierdzą, że faktycznie istnieją kilka razy więcej. Systematyka okrzemek w ostatnich stuleciach uległa kilku zmianom. Spory są prowadzone głównie wokół liczby klas. Najbardziej powszechna klasyfikacja to:

Okruchy klasyczne (Centrophyceae) - zawiera 5 rzędów wielkości. Należą do tej grupy jednokomórkowych i kolonialnych okrzemek. Rodzaje: Cyclotella meneghiniana, Melosira arctica i inne. Przedstawiciele centrycznych okrzemek stanowią podstawę planktonu, nie mogą aktywnie poruszać się w kolumnie wody.

Klasa Pennatnye lub okrzemki Cirrus (Pennatophyceae). Ma 4 zamówienia.
W tej grupie szeroko reprezentowane są gatunki jednokomórkowe zdolne do aktywnego ruchu i formy kolonialne. Wśród okrzemek cirrusowych dominują organizmy denne zamieszkujące jeziora i morza. Preferuj powierzchnię różnych podłoży, przykryj je śluzem lub grudkami. Rodzajy takie jak Synedra, Fragilaria, Tabellaria, Diatoma, Navicula, Cymbella należą do okrzemek cirrus.

okrzemki w akwarium

Pochodzenie działu to Bacillariophyceae

Okrzemki bardzo różnią się od innych alg. Po zbadaniu płytek barwnikowych, a także procesu fotosyntezy, zachodzącego w komórkach, naukowcy doszli do wniosku o pochodzeniu tych organizmów od najstarszych wiciowców. Dowodem teorii jest ich zdolność do syntezy materia organiczna używanie różnych pigmentów kolorystycznych - zielony, pomarańczowy i żółty. Naukowcy ustalili związek okrzemek z brązowymi, złotymi i żółtozielonymi algami.

Stałe komórki krzemionki na setki tysięcy lat zostały zdeponowane na dnie mórz i oceanów w postaci diatomitów i innych skał. Najstarsze okrzemki kopalne są przechowywane wśród kredowych złóż mezozoicznych (era przeciętnego życia). Diatomit i trypolis są wydobywane głównie w kamieniołomach, stosowanych w budownictwie.

wartość okrzemek

Ekologia okrzemek

Okrzemki szeroko rozprzestrzeniają się w świeżej i słonej wodzie na całym świecie. Organizmy te żyją wśród mokrych skał, w glebie, opanowały nawet gorące źródła, pokrywy śnieżne i lód w regionach polarnych. Morza i oceany w większości zamieszkują centryczne gatunki okrzemek.

Zbiorniki słodkowodne to typowe siedliska dla okrzemkowych alg morskich. Wśród przedstawicieli tej grupy znajdują się nie tylko formy planonowe, ale także bentoniczne (organizmy denne). Istnieje wiele rodzajów okrzemek epifitycznych oraz te, które powodują "zakwitanie" wody w jeziorach i zbiornikach oraz ich przerastanie.

Wartość okrzemek

Na świecie okrzemki oceaniczne stanowią ponad 2/3 całkowitej różnorodności gatunkowej glonów. Stanowią one 50% całkowitej biomasy mórz i oceanów na skalę planety, liczba ta również wygląda imponująco - 25% masy organicznej.

Okrzemki - są na początku łańcucha pokarmowego ekosystemów wodnych. Te fotosyntetyczne komórki w składzie planktonu służą jako pokarm dla bezkręgowców. Ryby, skorupiaki i inni przedstawiciele fauny morskiej również żywią się okrzemkami lub jedzą zooplankton. Ekonomiczna i naukowa wartość okrzemek:

  • wykorzystywane jako wskaźniki lub wskaźniki stanu wód powierzchniowych;
  • stanowić podstawę do tworzenia sapropelu (szlamu okrzemkowego) na dnie zbiorników;
  • są częścią złóż surowców mineralnych (ziemia okrzemkowa i trypolis);
  • promować samoczyszczenie jednolitych części wód przed szeregiem nieorganicznych zanieczyszczeń;
  • pomóc określić pochodzenie i wiek skał przez skorupy form kopalnych.

gatunki okrzemek

Okrzemki w akwarium

Żyją na szklanych ścianach, kolonizują powierzchnię kamieni i urządzeń, przykrywają liście podwodnych roślin wielokomórkowych. Nie lubią jasnego światła, więc wolą ciemne obszary akwarium. Diatomie należy zwalczać, aby cała sztuczna biocenoza za szklanymi ścianami nie była pokryta brązowym śluzem. Konieczne jest oczyszczenie folii i brązowych grudek, gdy tylko zaczną pojawiać się na kamieniach i urządzeniach. Najtrudniejszą rzeczą jest usunięcie płytki nazębnej z okrzemek na liściach roślin podwodnych.

Należy podjąć środki w celu uregulowania oświetlenia i składu wody. Jednym z powodów "rozkwitu" cieczy w akwarium i naturalnych zbiorników wodnych jest nadmierna zawartość krzemianów. Jeśli jest niewiele substancji mineralnych, rozwój okrzemek jest powolny. Ten sam efekt jest spowodowany dobrym oświetleniem akwarium, stałym czyszczeniem okularów i kamieni z kolonii okrzemkowych.