ФОРАМИНИФЕРА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, КЛАСИФИКАЦИЯ, ЖИЗНЕН ЦИКЪЛ - БИОЛОГИЯ - 2025

На фораминиферите са група от amoeboid протозои, някои други морски и сладководни. Те се появяват в началото на първичната ера (кембрийските) и техните наследници са населили днешните океани. Те могат да бъдат намерени от прибрежните райони (хипо или хиперсалин) до дъното на океана и от тропиците до студения Арктически и Антарктически океан.

Разпределението му зависи от няколко фактора. Например, има видове, които поддържат големи и чести промени в температурата, докато други не могат да го оцелеят, така че топлинната структура на океаните бележи важни разлики между асоциациите на фораминифера.

Проби от пясък Foraminifera, взети от плаж Нгапали.

По същия начин, дълбочината също е определящ фактор за разпределението на фораминифера, поради прякото му въздействие върху проникването на светлина. От своя страна налягането е свързано с горните фактори (температура и дълбочина), пряко намесващи се в разтворимостта на CO ₂, което влияе върху секрецията на калциев карбонат за образуването на черупки.

От друга страна, енергията на водата в плитки райони е релевантен елемент, тъй като влияе върху вида на субстрата (твърд или мек) и разпределението на хранителните вещества.

По същия начин, други фактори като соленост, водна мътност, рН, наличие на микроелементи и / или органични компоненти, течения, скорост на утаяване, могат да определят на местно ниво разпределението на фораминиферата.

Известни видове

В момента са известни повече от 10 000 вида, докато около 40 000 са изчезнали. Някои видове имат морското дъно за своето местообитание, тоест те са бентосни организми, много пъти живеят камуфлирани върху пясъка като част от епифауната (епибетонова) или могат да живеят под пясъка (ендобетони). Поради тази причина те са известни и като жив пясък.

Те могат да живеят и върху растения, в които почиват като епифити и дори много от тях избират седалищен живот, тоест живеят привързани към субстрат през цялото си съществуване.

Докато други фораминифери живеят, плаващи на различни дълбочини в океана (между 0 и 300 м), тоест имат планктонен живот, представляващ част от морския микропланктон. Тези форми са по-редки и не толкова разнообразни.

По-големите и сложни планктонни фораминифери са по-често срещани в тропическа и субтропична среда. Докато в среда с голяма ширина тези организми обикновено са оскъдни, по-малки и с много прости форми.

характеристики

Характеристика, която се откроява във фораминифера, е скелетът или черупката, структура, която е позволила да се изследват изчезнали форми под формата на морски микрофосили, които се отлагат на морското дъно.

По този начин черупката представлява основният елемент за диференциране на фораминиферата и тя е единствената структура на организма, която вкаменее. Тези вкаменелости са много обилни в морската утайка, също участват в образуването на утаечни скали.

Основните химични съединения в черупките са калцит, арагонит и силициев диоксид. Формата и размерите на ембрионалната камера зависят от нейния произход, независимо дали той е продукт на сексуална или асексуална репродукция.

По време на своята онтогения фораминифера контролира растежа и размера на камерите. Този контрол се осъществява чрез дължината и разположението на псевдоподиалните токове, тъй като псевдоподите са отговорни за образуването на органичната мембрана, която предхожда минералната обвивка.

Този процес е много важен за поддържането на клетъчните процеси, тъй като камерата действа като биореактор.

Фактори, участващи в размера и морфологията на фораминифера

Трябва да се отбележи, че размерът и крайната морфология, която може да възприеме фораминиферът, зависят от различни фактори, включително:

• Формата и размерите на ембрионалната камера.
• Броят на етапите на растеж до зряла възраст (т.е. брой на камерите на фораминифера).
• Формата на камерата и нейните модификации по време на онтогенезата.
• Подреждането на камерите.

По-големите фораминифери имат стратегически модели на растеж, за да поддържат постоянен обемът на камерата, без да надвишават оптималния размер. Тези стратегии се състоят в разделяне на камерите в различни отделения, наречени клики.

Тези клики са подредени по такъв начин, че да осигуряват транспортните и регулаторни функции между протоплазмата вътре в камерите и отвън. Тоест всички камери и клики са перфектно свързани помежду си.

Подреждането на камерите може да следва праволинейна или спирална ос. Това ще зависи от положението на псевдоподиалните токове и местоположението на отвора или отворите в камерата.

таксономия

Домейн: Еукария

Протистко царство

Без ранг: SAR Супергрупа

Суперфилум: Ризария

Тип: Foraminifera

Класове и поръчки

• Аталамея (Reticulomyxida)
• Моноталамея (Allogromiida, Astrorhizida, Komokiida)
• Ксенофиофорея (Psamminida, Stannomida)
• Туботаламея (фусулинид, инволутинид, милиолид, силиколокулинид, спирилинида)
• Globothalamea (Lituolida, Loftusiida, Schlumbergerinida, Textulariida, Trochamminida, Rotaliida, Buliminida, Globigerinida, Robertinida, Carterinida, Lagenida).

класификация

Въпреки че има още много неща за изясняване, досега могат да се разграничат 5 класа:

Athalamea

Ето фораминиферите, които нямат черупка или са голи.

Monothalamea

Включват се бетонови фораминифери, които имат органична или аглутинирана обвивка с една камера.

Xenophyophorea

В този случай фораминиферите са от големия специализиран бетонов тип, многоядрени и със аглутинирана обвивка. Обикновено са детритивори или сапрофаги, тоест получават храната си от детрит или разлагаща се органична материя.

Tubothalamea

Това включва бетонични фораминифери, които имат множество тръбни камери поне в юношеския стадий, които могат да бъдат спираловидно навити, с аглутинирана или варовита обвивка.

Globothalamea

Тази класификация обхваща както бетоновите, така и планктонните фораминифери с многокамерни кълбовидни, аглутинирани или варовити обвивки. Черупките могат да бъдат едносерийни, бисериати, трисериати или трокоспирали.

Тази класификация обаче непрекъснато се развива.

морфология

-size

Размерът на фораминифера обикновено е между 0,1 и 0,5 cm, като някои видове са от 100 µm до 20 cm.

-Protoplasm

Фораминифера се образува от протоплазмена маса, която представлява клетката на фораминифера.

Протоплазмата обикновено е безцветна, но понякога може да съдържа малки количества органични пигменти, липиден материал, симбиотични водорасли или железни съединения, придаващи цвят.

Протоплазмата се състои от вътрешна част, наречена ендоплазма, и външната част ектоплазма.

В ендоплазмата тя е защитена от обвивката и в нея органелите се разпределят като храносмилателни вакуоли, ядро, митохондрии, гранули, апарат на Голджи или рибозоми. Ето защо понякога се нарича гранулирана ендоплазма. Ектоплазмата е прозрачна и прибиращите се псевдоподи започват оттам.

Протоплазмата е външно описана от органична мембрана, съставена от наслоени листове мукополизахариди.

Протоплазмената маса се разширява от черупката през един или повече отвори (пори) и я покрива външно (екстракамерна протоплазма) и така се образува псевдоподия.

-Скелет или черупка

Foraminifera фиксират клетъчната си повърхност постоянно, като изграждат минерален скелет (черупката).

Черупката е изградена от камери, разделени от септа, но в същото време те комуникират помежду си чрез дупки за свързване, наречени форамина, оттук и името foraminifera. Химичният състав на скелета или черупката ги прави структури, които фосилизират много лесно.

Вътрешността на камерите е покрита от органичен материал, много подобен на хитин. В допълнение, черупката може да има основни отвори; може също да има външни пори или да ги липсва.

Минералната обвивка може да се образува от едно отделение (примитивен фораминифера или моноталамус) или камера, която расте непрекъснато, или от няколко камери, които се формират на последователни етапи, в сложна прекъсната система на растеж (политаламична фораминифера).

Последният процес се състои в добавяне на нов скелетен материал към предварително оформената обвивка и на стратегически места.

Много фораминифери са в състояние да изберат материала, за да образуват обвивката му според неговия химичен състав, размер или форма, тъй като пределните псевдоподиални течения, които са в контакт със субстрата, са в състояние да го разпознаят.

-Видове на Фораминифера

Според формата на конструкцията на черупката те могат да бъдат класифицирани в три основни типа Foraminifera:

Аглутиниран (или пясъчен)

При този тип черупки фораминиферите събират с псевдоподите си голямо количество органична материя, налична в околната среда, в която живеят, които по-късно аглутинатират, като минерални зърна, гъба с гъба, диатоми и др.

Повечето аглутинирани фораминифери циментират обвивката си с калциев карбонат, но ако това съединение не присъства в средата, като тези, които живеят в дълбоки океански райони, където калций не съществува, те могат да го направят с силициеви, железни, органични цименти. и т.н.

порцелан

В този случай обвивката се образува чрез игли от магнезиев калцит, които се синтезират в апарата на Голджи на фораминифера.

Тези игли се транспортират и натрупват в чужбина и могат да служат като свързващи елементи за чужди конструкции (Цимент) или директно да образуват външния скелет. Те се намират в хиперсалинова среда (> 35% соленост).

Обикновено са непрозрачни, тоест те са склонни да имат псевдопори, които не пресичат напълно черупката.

Hyalines

Те се образуват от растежа на кристали на калцит благодарение на органичен шаблон, образуван от процес, наречен биоминерализация (минерализация in situ), проведен извън протоплазменото тяло.

Те се характеризират с прозрачност, поради тънкостта на стената им. Те също се пробиват там, където местоположението, плътността и диаметърът на порите е променливо според вида.

-Pseudopodia

Тази структура се използва за мобилизиране, фиксиране към субстрати, улавяне на плячка и създаване на скелета. За прибиране и удължаване на псевдоподите фораминиферите имат сложна мрежа от микротрубочки, подредени в повече или по-малко успоредни редове.

Удължаването на псевдоподията може да достигне два или три пъти дължината на тялото и дори може да бъде до 20 пъти по-голяма от дължината му. Това ще зависи от всеки конкретен вид.

Видът на движението по време на изместване е пряко свързан с формата на черупката и положението на отворите (където изплуват псевдоподите).

Но повечето foraminifera се движат по следния начин: псевдоподите се прикрепят към субстрат и след това натискат останалата част от клетката. Придвижвайки се по този начин, те могат да напредват със скорост от приблизително 1 до 2,5 см / час.

От друга страна, псевдоподията на фораминиферата се нарича Granurreticulopodia, защото вътре в псевдоподията има двупосочен цитоплазмен поток, който носи гранули.

Гранулите могат да се състоят от частици от различни материали, митохондрии, храносмилателни или отпадни вакуоли, симбиотични динофлагелати и др. Поради тази причина един от синонимите на групата е Granuloreticulosa.

Друга важна характеристика на псевдоподиите е, че те обикновено са дълги, тънки, разклонени и много обилни, като по този начин образуват мрежа от ретикулоподия чрез подреждане (анастомоза).

Кръговат на живота

Жизненият цикъл на фораминифера обикновено е кратък, обикновено няколко дни или седмици, но при големи форми жизненият цикъл може да достигне две години.

Продължителността ще зависи от житейската стратегия, която предприема фораминифера. Например, малките форми с проста морфология разработват кратка опортюнистична стратегия.

Като има предвид, че големите форми и с изключително сложна морфология на черупката разработват консервативна житейска стратегия.

Това последно поведение е много рядко при едноклетъчните организми; им позволява да поддържат равномерна плътност на населението и бавен растеж.

репродукция

Повечето фораминифери имат две морфологии с генерационно редуване в зависимост от вида на репродукцията, сексуална или асексуална, с изключение на планктонните фораминифери, които се възпроизвеждат само по полов път.

Тази промяна в морфологията се нарича диморфизъм. Получената форма на сексуална репродукция (гамогония) се нарича gamonte, докато от асексуална репродукция (шизогония) се получава шизонтната форма. И двете са морфологично различни.

Някои фораминифера координират цикъла на възпроизвеждане със сезонен цикъл, за да оптимизират използването на ресурси. Не е рядкост да се наблюдават няколко непрекъснати асексуални репродукции, преди да се появи сексуално поколение в бетоничните форми.

Това обяснява защо формите на шизонта са по-обилни от тези на гамоните. Гамонтата първоначално има едно ядро ​​и след това се разделя, за да произведе многобройни гамети.

Докато шизонтът е многоядрен и след мейоза се фрагментира, за да образува нови гамети.

Репродуктивен цикъл на Foraminifera

хранене

Фораминиферите се характеризират с това, че са хетеротрофи, тоест се хранят с органична материя.

В този случай фораминифера се храни главно с диатоми или бактерии, но други по-големи видове се хранят с нематоди и ракообразни. Пленията са хванати в плен на своите псевдоподи.

Също така тези организми могат да използват симбиотични водорасли от различни видове, като зелени, червени и златни водорасли, както и диатоми и динофлагелати, като дори може да има много сложно разнообразие от много от тях в един и същи индивид.

От друга страна, някои видове фораминифера са клептопластични, което означава, че хлоропластите от погълнатите водорасли стават част от фораминиферата, за да продължат да изпълняват функцията на фотосинтеза.

Това представлява алтернативен начин за производство на енергия за живот.

Приложения

Изобилието във вкаменелостите на фораминифера през геоложки време, еволюция, сложност и размер ги прави любим инструмент за изучаване на настоящето и миналото на Земята (геоложки часовник).

Следователно голямото му разнообразие от видове е много полезно при биостратиграфски, палеоекологични и палеоцеанографски изследвания.

Но може да помогне и за предотвратяване на екологични бедствия, които могат да засегнат икономиката, тъй като промените в популациите на фораминифера показват промени в околната среда.

Например, фуражните фораминифери са чувствителни към промените в околната среда и реагират бързо на промени в околната среда около тях. Поради тази причина те са идеални индикаторни видове за изследване на качеството и здравето на рифовите води.

Дело на Мавриций

Също така някои събития ни накараха да се замислим. Такъв е случаят с феномена, наблюдаван в Мавриций, където част от белия пясък на плажа изчезна и сега те трябва да го внесат от Мадагаскар, за да поддържат туристическия поток.

И какво се случи там? Откъде идва пясъкът? Защо изчезна?

Отговорът е следният:

Пясъкът не е нищо повече от натрупването на черупки от калциев карбонат на много организми, сред които и фораминиферите, които се измиват на брега. Изчезването на пясъка се дължи на прогресивното и трайно намаляване на карбонатните производители.

Това се случи като следствие от замърсяването на моретата с азот и фосфор, които достигат до бреговете поради прекомерната употреба на торове при засаждането на някои продукти като захарна тръстика.

Поради тази причина изследването на фораминиферата в социалните науки е важно за предотвратяване на екологични бедствия, като описаното по-горе, които пряко влияят върху икономиката и обществото.

Препратки

1. Сътрудници на Уикипедия Foraminifera. Wikipedia, The Free Encyclopedia, 2018. Достъпно на es.wikipedia.org.
2. Calonge A, Caus E и García J. Los Foraminifers: настояще и минало. Учение по земни науки, 2001 (9.2) 144-150.
3. Hromic T. Биоразнообразие и екология на микробентоса (Foraminifera: Protozoa), между Бока дел Гуафо и Голфо де Пенас (43º-46º s), Чили. Science. Tecnol. 30 (1): 89-103, 2007 г.
4. Хамфрис AF, Halfar J, Ingle JC и др. Влияние на температурата, рН и хранителните вещества на морската вода върху разпределението и характера на ниско изобилната плитка вода, бентосни фораминифера в Галапагос. PLoS One. 2018; 13 (9): e0202746. Публикувано 2018 септември 12. doi: 10.1371 / journal.pone.0202746
5. De Vargas C, Norris R, Zaninetti L, Gibb SW, Pawlowski J. Молекулярни доказателства за криптична спецификация в планктонните фораминифери и връзката им с океанските провинции. Proc Natl Acad Sci USA. 1999; 96 (6): 2864-8.