PERIPHYTON: ZNAČILNOSTI, MORFOLOGIJA, SESTAVINE, RAST - BIOLOGIJA - 2026

Perifiton , znan nekateri kot biofilma je mogoče opredeliti kot sklop mikroorganizmov, ki tvorijo vrsto obloge iz ali je zasidrana na različne podlage. Mikroorganizmi, ki sestavljajo perifiton, so združeni zahvaljujoč prisotnosti zunajceličnega matriksa, ki ga izločajo.

Zaradi velike raznolikosti mikroorganizmov v obrobju ga najdemo v vseh vrstah habitatov, tudi v najbolj neugodnih podnebnih razmerah, kot so ledeniki in celo vroči izviri.

Perifton. Vir: Everglades NPS iz Homestead, Florida, Združene države Amerike

Z ekološkega vidika je perifiton zelo pomemben, saj izpolnjuje različne funkcije v ekosistemih, med katerimi izstopa njegova sposobnost kazalca ravni onesnaženosti.

Splošne značilnosti

Periferija je zapletena, tkana mreža, ki je na splošno pritrjena na neko vrsto substrata, potopljenega v vodi. Tudi glede na to, da se organizmi, ki jih sestavljajo, ponavadi razmnožujejo eksponentno, ima perifiton hitro rast. To je tako, ker so v gojišču potrebna hranila, da se mikroorganizmi lahko optimalno razvijajo.

Podobno je ena najpomembnejših značilnosti periferije ta, da organizmi, ki jih sestavljajo, izločajo nekakšen zunajcelični matriks želatinske konsistence, ki jih drži skupaj in se zasidra drug na drugega in na podlago.

Perifiton je sestavljen iz najrazličnejših mikroorganizmov, kot so bakterije, protozoji in alge. Vsak od njih prispeva svoje posebne lastnosti in značilnosti, da lahko perifton uspeva, se razvija in prevlada.

Morfologija

Morfološko gledano perifiton opazimo kot tanko preprogo, ki pokriva različne površine, ki jih najdemo v vodah. Sestavljen je iz širokega spektra mikroorganizmov različnih vrst, kot so alge, bakterije, glive in protozoji, ki izločajo polisaharidno matriko, v kateri so kompaktirani.

Čeprav opazimo, da perifiton pokriva najrazličnejše podlage, se zdi, da nove raziskave kažejo, da ga najdemo predvsem na rastlinah.

Nekateri strokovnjaki ga opisujejo kot nekakšno travo, katere debelina se lahko razlikuje glede na ekosistem, v katerem jo najdemo. Tekstura perifitona je precej gladka, nekateri strokovnjaki jo celo uvrščajo med polže. Prevladujoča barva je zelena, s čimer izdaja obilje fotosintetskih organizmov v svoji sestavi.

Komponente

Sestavni deli perifitona so precej raznoliki, v glavnem so pripadniki kraljevstva monera in protista.

Organizmi Monera kraljestva

Količina bakterij, ki so prisotne v perifitonu, je zelo bogata. Seveda bakterijske vrste niso standardne, temveč so odvisne od ekosistema, v katerem ga najdemo.

Toda ob upoštevanju različnih raziskav, v katerih je bil značilen perifiton različnih območij po vsem svetu, je mogoče ugotoviti, da so prokariotski rodovi, ki so v njem prisotni, pogostejši:

• Enterobacter sp : sestavljen iz anaerobnih bakterij, ki so večinoma razkrajevalci organske snovi. Izvajajo tudi postopek fermentacije, s pomočjo katerega presnavljajo ogljikove hidrate, prav tako so v aerobnih pogojih sposobni oksidirati veliko različnih substratov. Nekateri so tudi priznani človeški patogeni.
• Pseudomonas sp : so gram-negativne bakterije v obliki bacila, ki uspevajo predvsem v okolju, bogatem s kisikom. So organizmi, ki so pozitivni na katalaze, zato lahko razgradijo vodikov peroksid. Zahvaljujoč presnovni raznolikosti imajo sposobnost koloniziranja najrazličnejših okolij, zaradi česar jih lahko najdejo kot sestavine perifitona v številnih ekosistemih.
• Citrobacter sp : skupina, sestavljena iz bacilarnih bakterij, ki imajo aerobni metabolizem. So gram negativni in lahko fermentirajo nekatere ogljikove hidrate, kot je laktoza. So običajni prebivalci vode in tal, zato so redni sestavni deli perifitona.
• Druge vrste bakterij : druge bakterijske rodove, ki so jih našli v sestavnih delih perifitona v številnih okoljih, so Chromobacterium sp, Acinetobacter sp, Stenotrophomonas sp in Klebsiella sp.
• Cianobakterije: Na splošno so znane modrozelene alge. V svojih celicah imajo pigmente, kot je klorofil, zato nekateri lahko fotosintezirajo. Prav tako lahko kot vir tega elementa uporabljajo atmosferski dušik.

Organizmi protističnega kraljestva

Člani kraljestva protista, ki so del perifitona, so alge in protozoji, med katerimi so:

• Klorofiti: so tako imenovane zelene alge, z bogatim klorofilom v svojih celicah, kar jim daje značilno zeleno barvo. Zaradi prisotnosti klorofila so avtotrofni organizmi, ki so sposobni izvesti postopek fotosinteze. Njegova velikost je spremenljiva, v obrobju pa lahko opazimo zelene alge, tako makroskopske kot mikroskopske. Med rodovi zelenih alg, ki jih najdemo v obrobju, lahko med drugim omenimo Ulothrix, Chaetophora in Oedogonium.
• Rhodophytas: splošno znane kot rdeče alge. Na splošno so večcelične in vsebujejo klorofil in druge pigmente, kot so karotenoidi. Slednji prispevajo k temu, da ji dajo značilno rdečkasto obarvanost. Eden najpogostejših rodov rdečih alg v obrobju je Hildebrandia.
• Diatomi: so enocelične alge, ki so precej pogoste v morskih habitatih. Zanje je značilno, da so njihove celice omejene s celično steno, sestavljeno iz hidriranega silicijevega dioksida. Sposobni so za fotosintezo. Najpogostejši diatomski rodovi v obrobju so med drugim Cocconeis, Cymbella in Navicula.

Diatom, reden član perifitona. Vir: Picturepest

• Protozoe: za njih je značilno, da so evkariontski mikroskopski organizmi, enocelični in na splošno heterotrofni. Nekateri imajo flagele, ki jim pomagajo pri procesu gibanja. Pogosti protozojski rodovi perifitona so med drugim tudi Stentor, Vorticella, Euplotes in Epistylis.

Porast

Rast in razvoj perifitona je postopen proces, ki obsega več stopenj:

• Stik in sidranje na površino: je začetna faza tvorbe perifitona. Na tej stopnji začnejo bakterije in drugi mikroorganizmi, ki ga tvorijo, vzpostaviti določene povezave s substratom in se zasidrati nanjo. Na začetku so te povezave nekoliko šibke, a z naraščanjem števila mikroorganizmov postajajo močnejše.
• Oblikovanje mikrokolonij: mikroorganizmi, ki so se zasidrali na substrat, se začnejo razmnoževati, predvsem aseksualno z binarno cepitvijo.
• Komunikacija med molekulami in proizvodnja zunajcelične matrike: skozi mehanizem, znan kot "kvorno zaznavanje", se med posameznimi celicami vzpostavijo vezi. Prav tako se poveča proizvodnja EPS (zunajceličnih polimernih snovi), ki prispevajo k temu, da so mikroorganizmi tesno povezani.
• Zorenje perifitona: že na tej stopnji se začne razvijati zapletena struktura. Tu se organizmi, ki sestavljajo perifiton, začnejo prilagajati vidikom, kot so razpoložljivost kisika in nekaterih hranil.

Stopnje rasti perifitona. Vir: Aalexopo

Uporabnost

Perifiton je element življenjskega pomena v ekosistemih, saj je prek njega na primer mogoče določiti stopnjo onesnaženosti, pa tudi očistiti onesnažene vode. Na enak način perifiton služi kot vir hrane za ribe v ekosistemu, v katerem ga najdemo, zato ga uporabljajo tudi v ribogojstvu.

Kazalnik onesnaženosti in kakovosti vode

Periferija se v številnih ekosistemih uporablja kot pokazatelj stopnje onesnaženosti. To je zato, ker obstajajo organizmi, ki so nagnjeni k določenim komponentam, ki jih lahko štejemo za onesnaževala.

V tem smislu lahko, ko želite vedeti stopnjo onesnaženosti mesta, lahko vzamete vzorec perifitona, ki je zrasel tam, in identificirate mikroorganizme, ki so v njem prisotni.

S poznavanjem razmerja med nekaterimi mikroorganizmi perifitona in določenimi onesnaževali lahko brez dvoma sklepamo, ali je okolje onesnaženo ali ne.

Prav tako se lahko perifiton uporablja za določanje kakovosti vode zaradi visoke občutljivosti na spremembe in hitrega odziva nanje.

Čistejši ekosistem

Različne študije so pokazale, da je perifiton odlično čistilo ekosistemov. To je zato, ker so mikroorganizmi, ki jih sestavljajo, sposobni absorbirati in presnavljati nekatere onesnaževalne elemente, na primer nekatere kovine, kot so cink, kadmij, baker in nikelj.

S tem močno zmanjšajo raven onesnaženja na določenih mestih. Njegove sposobnosti odstranjevanja škodljivih kemikalij in tudi zmanjšanja motnosti vode trenutno preučujejo.

Krma za ribe in v ribogojstvu

Pokazalo se je, da je perihiton vir hrane za nekatere ribe, ki prikazujejo določene prilagoditve, ki jim omogočajo, da perifiton strgajo iz substrata. Prav tako je bila uporabljena v nekaterih projektih, ki vključujejo ribogojstvo, da bi nahranili ribe in mehkužce, ki se vzrejajo na ta način.

Reference

1. Aloi, E. (1990). Kritičen pregled nedavnih metod sladkovodnih perifernih polj. Kanadski časopis za ribištvo in vodne znanosti. 47. 656–670.
2. Haiying, L., Feng, Y., Wang, J. in Wu, Y. (2016). Odzivi morfologije, strukture in delovanja perifitona na ekstremno nalaganje hranil. Onesnaževanje okolja. 214. 878–884.
3. Hall-Stoodley, L. in Stoodley, P. (2002). Razvojna ureditev mikrobnih biofilmov. Trenutno mnenje o biotehnologiji, 13: 228-233.
4. Hill, W., Ryon, M., Smith, J. in Marshall, s. (2010). Vloga perifitona pri posredovanju vplivov onesnaženja v tokovnem ekosistemu. Okoljsko upravljanje. 45 (3). 563–76.
5. Rojas, J. (2005). Bakterijska raznolikost v perifitonih v koreninah eichornia sp, pistia sp in azolla sp, v umetnem mokrišču Zemeljske univerze. Gledano na: repositoriotec.tec.ac.cr
6. Voltolina, D:, Audelo, J., Romero, E. in Pacheco, M. (2013). Promocija perifitona za gojenje belih kozic: v smeri ekološke ribogojstva. Bilten zavoda za ribištvo Sao Paula. 39.
7. Yadav, R., Kumar, P., Saini, V., Sharma, B. (2017). Pomen perifitona za ribogojstvo. Aqua zvezda 38-43.