FORAMINIFERA: ZNAČILNOSTI, KLASIFIKACIJA, ŽIVLJENJSKI CIKEL - BIOLOGIJA - 2025

V foraminifere so skupina amebastem praživali, nekatere druge morske in sladke vode. Pojavili so se na začetku primarne dobe (kambrijski) in njihovi nasledniki so naselili današnje oceane. Najdemo jih od primorskih območij (hipo ali hipersalina) do oceanskega dna in od tropov do hladnega Arktičnega in Antarktičnega oceana.

Njegova porazdelitev je odvisna od več dejavnikov. Na primer, obstajajo vrste, ki podpirajo velike in pogoste spremembe temperature, medtem ko druge niso mogle preživeti, zato toplotna struktura oceanov označuje pomembne razlike med združenji foraminifera.

Vzorci peska Foraminifera, odvzeti z plaže Ngapali.

Prav tako je globina tudi odločilni dejavnik pri porazdelitvi foraminifere zaradi neposrednega vpliva na prodiranje svetlobe. Tlak je povezan s prejšnjimi dejavniki (temperatura in globina), ki neposredno posegajo v topnost CO ₂ , ki vpliva na izločanje kalcijevega karbonata za nastanek školjk.

Po drugi strani je energija vode v plitvih območjih pomemben element, saj vpliva na vrsto substrata (trdo ali mehko) in razporeditev hranil.

Tudi drugi dejavniki, kot so slanost, motnost vode, pH, prisotnost elementov v sledovih in / ali organskih sestavin, tokovi, hitrost usedanja, lahko na lokalni ravni določijo porazdelitev foraminifere.

Znane vrste

Trenutno je znanih več kot 10.000 vrst, medtem ko je približno 40.000 izumrlo. Nekatere vrste imajo morsko dno kot svoj življenjski prostor, torej so bentoški organizmi, velikokrat živijo kamuflirane na pesku kot del epifavne (epibetonske) ali pa lahko živijo pod peskom (endobetonski). Zaradi tega so znani tudi kot živi pesek.

Lahko živijo tudi na rastlinah, v katerih počivajo kot epifiti in celo mnogi si izberejo sedeče življenje, torej živijo pritrjene na substrat ves čas svojega obstoja.

Medtem ko druge foraminifere živijo plavajoče v različnih globinah oceana (med 0 in 300 m), to pomeni, da imajo planktonsko življenje, ki je del morskega mikroplanktona. Te oblike so redkejše in manj raznolike.

Večje in kompleksnejše planktonske foraminifere so pogostejše v tropskem in subtropskem okolju. Medtem ko so v velikih širinah ti organizmi navadno redki, manjši in zelo preprostih oblik.

značilnosti

Značilnost, ki izstopa pri foraminiferi, je okostje ali lupina, struktura, ki je omogočila preučevanje izumrlih oblik v obliki morskih mikrofosil, ki se odlagajo na dno morja.

Tako lupina predstavlja osnovni element za razlikovanje foraminifere in fosilizira edino strukturo organizma. Ti fosili so zelo obilni v morskih usedlinah, sodelujejo tudi pri tvorbi sedimentnih kamnin.

Glavne kemične spojine v lupinah so kalcit, aragonit in silicijev dioksid. Oblika in dimenzija embrionalne komore sta odvisni od njenega izvora, ne glede na to, ali je produkt spolne ali aseksualne reprodukcije.

Med svojo ontogenijo foraminifera nadzoruje rast in velikost komor. Ta nadzor poteka s pomočjo dolžine in razporeditve psevdopodskih tokov, saj so psevdopodi odgovorni za nastanek organske membrane, ki pred mineralno lupino.

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

Dejavniki, ki sodelujejo v velikosti in morfologiji foraminifere

Treba je opozoriti, da sta velikost in končna morfologija, ki jo lahko sprejme foraminifer, odvisna od različnih dejavnikov, vključno z:

• Oblika in dimenzije embrionalne komore.
• Število faz rasti do odraslosti (tj. Število komor foraminiferja).
• Oblika komore in njene spremembe med ontogenijo.
• Razporeditev kamer.

Večje foraminifere imajo strateške vzorce rasti, s katerimi ohranjajo prostornino komore konstantno, ne da bi presegli optimalno velikost. Te strategije so sestavljene iz delitve kamer v različne predelke, imenovane klike.

Te klike so razporejene tako, da zagotavljajo prometne in regulacijske funkcije med protoplazmo znotraj komor in zunaj. Se pravi, da so vse kamere in posnetki odlično povezani.

Razporeditev komor lahko sledi pravokotni ali spiralni osi. To je odvisno od položaja psevdopodialnih tokov in lokacije odprtine ali odprtin v komori.

Taksonomija

Domena: Eukarya

Protistično kraljestvo

Brez uvrstitve: Super skupina SAR

Superfilum: Rhizaria

Phylum: Foraminifera

Razredi in naročila

• Athalamea (Reticulomyxida)
• Monothalamea (Allogromiida, Astrorhizida, Komokiida)
• Ksenofioreja (Psamminida, Stannomida)
• Tubotalamea (fuzulinid, involutinid, miliolid, silikolokulinid, spirilinida)
• Globothalamea (Lituolida, Loftusiida, Schlumbergerinida, Textulariida, Trochamminida, Rotaliida, Buliminida, Globigerinida, Robertinida, Carterinida, Lagenida).

Razvrstitev

Čeprav je treba pojasniti še veliko stvari, je do zdaj mogoče razlikovati 5 razredov:

Athalamea

Tu so foraminifere, ki nimajo lupine ali so gole.

Monothalamea

Vključeni so betonski foraminiferi, ki imajo organsko ali aglutinirano lupino z eno komoro.

Ksenofioreja

V tem primeru so foraminifere velikega specializiranega betonskega tipa, večjedrne in z aglutinirano lupino. Običajno so detritivores ali saprofag, torej hrano pridobivajo iz detritusa ali razpadajočih organskih snovi.

Tubotalameja

Sem spadajo betonske foraminifere, ki imajo vsaj v juvenilnem stadiju več cevastih komor, ki jih je mogoče spiralno zaviti z aglutinirano ali apnenčasto lupino.

Globothalamea

Ta razvrstitev zajema betonske in planktonske foraminifere z večkomornimi krogličnimi, aglutiniranimi ali apnenčastimi lupinami. Školjke so lahko unizeriatne, biseriatne, triseriatne ali trokospiralatne.

Vendar se ta razvrstitev nenehno razvija.

Morfologija

-Velikost

Velikost foraminifere je običajno med 0,1 in 0,5 cm, nekatere vrste pa merijo od 100 µm do 20 cm.

-Protoplazma

Foraminifera je tvorjena s protoplazemsko maso, ki tvori celico foraminifere.

Protoplazma je običajno brezbarvna, včasih pa lahko vsebuje majhne količine organskih pigmentov, lipidnega materiala, simbiotskih alg ali železovih spojin, ki dajejo barvo.

Protoplazma je sestavljena iz notranjega dela, imenovanega endoplazma, in zunanjega dela ektoplazme.

V endoplazmi je zaščiten z lupino in v njej so organele razporejene kot prebavne vakuole, jedro, mitohondrije, granule, Golgijev aparat ali ribosomi. Zaradi tega se včasih imenuje granularna endoplazma. Ektoplazma je prozorna in od tam se začnejo zložljivi psevdopodi.

Protoplazmo navzven obdaja organska membrana, sestavljena iz prekrivnih listov mukopolisaharidov.

Protoplazmična masa se širi iz lupine skozi eno ali več odprtin (pore) in jo pokriva navzven (ekstrakameralna protoplazma) in tako nastajajo psevdopodije.

-Skelet ali lupina

Foraminifera trajno pritrdi svojo celično površino z gradnjo mineralnega okostja (lupine).

Lupino sestavljajo komore, ločene s septami, hkrati pa komunicirajo med seboj skozi luknje za medsebojno povezovanje, imenovane foramina, od tod tudi ime foraminifera. Zaradi kemične sestave okostja ali lupine so strukture, ki se zelo enostavno fosilizirajo.

Notranjost komor je prekrita z organskim materialom, zelo podobnim hitinu. Poleg tega ima lupina lahko glavne odprtine; lahko ima tudi zunanje pore ali jih primanjkuje.

Mineralno lupino lahko tvori en sam predelek (primitivna foraminifera ali monotalamus) ali komora, ki raste nenehno, ali več komor, ki se tvorijo v zaporednih fazah, v zapletenem neprekinjenem rastnem sistemu (polythalamic foraminifera).

Zadnji postopek vključuje dodajanje novega skeletnega materiala predhodno oblikovani lupini in na strateških mestih.

Številne foraminifere lahko izberejo material glede na njegovo kemično sestavo, velikost ali obliko, saj ga lahko prepoznajo mejni psevdopodialni tokovi, ki so v stiku s podlago.

-Vrste Foraminifera

Glede na obliko konstrukcije lupine jih lahko razvrstimo v tri glavne vrste Foraminifera:

Aglutinirana (ali peščena)

V tej vrsti lupine foraminifera zbere s svojimi psevdopadi veliko količino organske snovi, ki je na voljo v okolju, v katerem živijo, in ki kasneje aglutinira, kot so mineralna zrna, gobice, diatomi itd.

Večina aglutiniranih foraminifer strdi svoje lupine s kalcijevim karbonatom, če pa ta spojina ni prisotna v mediju, na primer tistih, ki živijo v globokih oceanskih območjih, kjer kalcija ne obstaja, lahko to storijo s silicijevimi, železnimi, organskimi cementi. itd

Porcelan

V tem primeru se lupina oblikuje z iglami magnezijskega kalcita, ki se sintetizirajo v Golgijevem aparatu foraminifere.

Te igle se prevažajo in nabirajo v tujini in lahko služijo kot povezovalni elementi tujih struktur (Cement) ali neposredno tvorijo zunanje okostje. Najdemo jih v hipersalinskih okoljih (> 35% slanost).

Na splošno so neotesnjeni, to je, da imajo ponavadi psevdo pore, ki lupine popolnoma ne prestopajo.

Hialine

Te nastanejo z rastjo kristalov kalcita zahvaljujoč organski šabloni, ki jo tvori proces, imenovan biomineralizacija (mineralizacija in situ), ki se izvaja zunaj protoplazmatskega telesa.

Za njih je značilno, da so zaradi tankosti njihove stene prozorni. Vrtajo se tudi tam, kjer se lokacija, gostota in premer pore spreminjajo glede na vrsto.

-Psevdopodija

Ta struktura se uporablja za mobilizacijo, pritrjevanje na podlage, ulov plena in ustvarjanje okostja. Za odvzem in podaljševanje psevdopov ima foraminifera prefinjeno mrežo mikrotubul, razporejenih v več ali manj vzporednih vrstic.

Podaljšek psevdopodije lahko doseže dva ali trikrat večjo dolžino telesa in je lahko celo do 20-krat večji od njegove dolžine. To bo odvisno od posamezne vrste.

Vrsta gibanja med premikanjem je neposredno povezana z obliko lupine in položajem odprtin (kjer izhajajo psevdopodi).

Toda večina foraminifer se premakne na naslednji način: psevdopodi se pritrdijo na substrat in nato potisnejo preostalo celico. Tako se premikajo s hitrostjo približno 1 do 2,5 cm / uro.

Po drugi strani pa se psevdopodija foraminifere imenuje Granurreticulopodia, ker znotraj psevdopodije obstaja dvosmerni citoplazemski tok, ki nosi zrnca.

Zrnca so lahko sestavljena iz delcev različnih materialov, mitohondrijev, prebavnih ali odpadnih vakuolov, simbiotskih dinoflagelatov itd. Zaradi tega je eden od sinonimov skupine Granuloreticulosa.

Druga pomembna značilnost psevdopodije je, da so ponavadi dolgi, tanki, razvejani in zelo obilni, tako da z zlaganjem tvorijo mrežo retikulopodij (anastomoza).

Življenski krog

Življenjski cikel foraminifere je na splošno kratek, običajno je nekaj dni ali tednov, v velikih oblikah pa lahko življenjski cikel doseže dve leti.

Trajanje bo odvisno od življenjske strategije, ki jo sprejme foraminifera. Na primer, majhne oblike s preprosto morfologijo razvijejo kratko oportunistično strategijo.

Medtem ko velike oblike in izjemno kompleksna morfologija lupine razvijajo konzervativno življenjsko strategijo.

To vedenje je pri enoceličnih organizmih zelo redko; omogoča jim ohranitev enakomerne gostote prebivalstva in počasno rast.

Razmnoževanje

Večina foraminifer ima dve morfologiji, z generacijsko izmenično glede na vrsto reprodukcije, spolno ali aseksualno, z izjemo planktonskih foraminifer, ki se razmnožujejo le spolno.

To spremembo v morfologiji imenujemo dimorfizem. Nastala oblika spolne reprodukcije (gamogonija) se imenuje gamonte, medtem ko iz aseksualne reprodukcije (shizogonija) dobimo obliko shizonta. Obe sta morfološko različni.

Nekatere foraminifere usklajujejo razmnoževalni cikel s sezonskim ciklom, da bi optimizirali uporabo virov. Ni redko opaziti več trajajočih aseksualnih reprodukcij, preden se spolna generacija pojavi v betonskih oblikah.

To pojasnjuje, zakaj so oblike shizonta bolj obilne kot oblike gamontov. Gamonte ima na začetku eno jedro in se nato razdeli, tako da ustvari številne gamete.

Medtem ko je shizant večnamenski in se po mejozi drobi, da tvori nove gamete.

Reproduktivni cikel Foraminifera

Prehrana

Za foraminifere je značilno, da so heterotrofi, torej da se prehranjujejo z organsko snovjo.

V tem primeru se foraminifera prehranjuje predvsem z diatomi ali bakterijami, druge večje vrste pa se prehranjujejo z ogorčicami in raki. Pleni so ujeti skozi svoje psevdopode.

Tudi ti organizmi lahko uporabljajo simbiotske alge različnih vrst, na primer zelene, rdeče in zlate alge, pa tudi diatome in dinoflagelate, v isti osebi pa je lahko celo zelo raznolika raznolikost mnogih.

Po drugi strani so nekatere vrste foraminifer kleptoplastične, kar pomeni, da kloroplasti iz zaužitih alg postanejo del foraminifere, da bi še naprej opravljali funkcijo fotosinteze.

To predstavlja alternativni način pridobivanja energije za življenje.

Prijave

Zaradi številčnosti fosilnih foforinifer v geološkem času, evoluciji, zapletenosti in velikosti so prednostni instrument za preučevanje sedanjosti in preteklosti Zemlje (geološka ura).

Zato je njegova velika raznolikost vrst zelo uporabna v biostratigrafskih, paleoekoloških in paleoceanografskih študijah.

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

Na primer, oluščene foraminifere so občutljive na spremembe v okolju in se hitro odzivajo na spremembe v okolju. Zaradi tega so idealne indikatorske vrste za preučevanje kakovosti in zdravja grebenih voda.

Primer Mavricija

Tudi nekateri dogodki so nas spravili v razmislek. Tak primer je pojav, opažen na Mauritiusu, kjer je del belega peska plaže izginil in ga morajo zdaj uvažati z Madagaskarja, da ohranijo turistični tok.

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

Odgovor je naslednji:

Pesek ni nič drugega kot kopičenje lupin kalcijevega karbonata številnih organizmov, med njimi foraminifere, ki se operejo na kopnem. Izginotje peska je posledica postopnega in trajnega zmanjšanja proizvajalcev karbonata.

Do tega je prišlo zaradi onesnaženja morij z dušikom in fosforjem, ki dosegata obale zaradi prekomerne uporabe gnojil pri sajenju nekaterih izdelkov, kot je sladkorni trs.

Zaradi tega je proučevanje foraminifere v družboslovnih znanostih pomembno za preprečevanje okoljskih katastrof, kot je zgoraj opisana, ki neposredno vplivajo na gospodarstvo in družbo.

Reference

1. Sodelavci Wikipedije. Foraminifera. Wikipedija, Prosta enciklopedija, 2018. Dostopno na spletnem mestu es.wikipedia.org.
2. Calonge A, Caus E in García J. Los Foraminifers: sedanjost in preteklost. Poučevanje znanosti o Zemlji, 2001 (9.2) 144–150.
3. Hromic T. Biotska raznovrstnost in ekologija mikrobentosa (Foraminifera: Protozoa), med Boco del Guafo in Golfo de Penas (43º-46º s), Čile. Znanost. Tecnol. 30 (1): 89–103, 2007
4. Humphreys AF, Halfar J, Ingle JC in sod. Vpliv temperature morske vode, pH in hranilnih snovi na razporeditev in značilnost plitvih vodnih bentoških foraminifer v Galápagosu. PLOS One. 2018; 13 (9): e0202746. Objavljeno 2018. september 12. doi: 10.1371 / journal.pone.0202746
5. De Vargas C, Norris R, Zaninetti L, Gibb SW, Pawlowski J. Molekularni dokazi kriptične specifikacije v planktonskih foraminiferjih in njihov odnos do oceanskih provinc. Proc Natl Acad Sci ZDA. 1999; 96 (6): 2864-8.