Силикатни алги

Дијатомеи; Bacillariophyceae
	Морски дијатомеи
Научна класификација
Домен:	Еукариоти
Царство:	Chromalveolata
Колено:	Heterokontophyta
Класа:	Bacillariophyceae
Редови
	Centrales; Pennales;

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 во 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 производ 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 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 отворање 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 првични 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 основа 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

Наводи

↑ diá-tom-os "cut in half" (= dichó-tom-os) — diá "through" or "apart" and the root of tém-n-ō "I cut".
↑ Hasle, G.R.; Syvertsen,E.E. (1997). Marine Diatoms. In: Tomas, C.R. (1997). Identifying Marine Diatoms and Dinoflagellates. Academic Press. стр. 5–385.
↑ Round, F. E. and Crawford, R. M. (1990). The Diatoms. Biology and Morphology of the Genera, Cambridge University Press, UK.
↑ Canter-Lund, H. and Lund, J.W.G. (1995). Freshwater Algae, Biopress Limited. ISBN 0-948737-25-5.
↑ Mann, D. G. (1989). The species concept in diatoms, Evolution 24(1): 1-22^{[мртва врска]}

[1] diá-tom-os "cut in half" (= dichó-tom-os) — diá "through" or "apart" and the root of tém-n-ō "I cut".

[2] Hasle, G.R.; Syvertsen,E.E. (1997). Marine Diatoms. In: Tomas, C.R. (1997). Identifying Marine Diatoms and Dinoflagellates. Academic Press. стр. 5–385.

[round90-3] Round, F. E. and Crawford, R. M. (1990). The Diatoms. Biology and Morphology of the Genera, Cambridge University Press, UK.

[4] Canter-Lund, H. and Lund, J.W.G. (1995). Freshwater Algae, Biopress Limited. ISBN 0-948737-25-5.

[mann89-5] Mann, D. G. (1989). The species concept in diatoms, Evolution 24(1): 1-22^{[мртва врска]}

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]