ПЕРИФИТОН: ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГИЯ, КОМПОНЕНТИ, РАСТЕЖ - БИОЛОГИЯ - 2025

В перифитон, известен от някои като биофилм може да се определи като набор от микроорганизми, които образуват един вид облицовка на или е закотвен към различни субстрати. Микроорганизмите, които изграждат перифитона, се държат заедно благодарение на наличието на извънклетъчната матрица, която те секретират.

Поради голямото разнообразие на микроорганизми в перифитона, той може да бъде открит във всички видове местообитания, дори и в най-неблагоприятните климатични условия, като ледници и дори горещи извори.

Перифитона. Източник: Everglades NPS от Homestead, Флорида, САЩ

От екологична гледна точка перифитонът е много важен, тъй като изпълнява различни функции в екосистемите, сред които се откроява капацитетът му като индикатор за нивата на замърсяване.

Основни характеристики

Перифитонът е сложна, изтъкана мрежа, която обикновено е прикрепена към някакъв вид субстрат, потопен във вода. По същия начин, като се има предвид, че организмите, които го съставят, са склонни да се размножават експоненциално, перифитонът има бърз растеж. Това е така, защото в средата има необходимите хранителни вещества, за да могат микроорганизмите да се развиват оптимално.

По същия начин, една от най-забележителните характеристики на перифизията е, че организмите, които я съставят, отделят един вид извънклетъчна матрица с желатинова консистенция, която ги държи заедно и закотвени един към друг и към субстрата.

Перифитонът е съставен от голямо разнообразие от микроорганизми като бактерии, протозои и водорасли. Всяко от тях допринася за своите специфични свойства и характеристики, за да перифетонът да процъфтява, да се развива и да преобладава.

морфология

Морфологично перифитонът се наблюдава като тънък килим, който покрива различните повърхности, открити във водите. Той е съставен от широк спектър от микроорганизми от различни видове, като водорасли, бактерии, гъби и протозои, които отделят полизахаридна матрица, в която са уплътнени.

Въпреки че перифитонът се среща с голямо разнообразие от субстрати, новото изследване изглежда предполага, че той се намира главно върху растения.

Някои специалисти я описват като вид трева, чиято дебелина може да варира в зависимост от екосистемата, в която се намира. Текстурата на перифитона е доста гладка, дори е класифицирана като плужек от някои специалисти. Преобладаващият цвят е зелен, като по този начин предаде изобилието от фотосинтетични организми в състава му.

елементи

Компонентите на перифитона са доста разнообразни, главно членове на царствата монера и протиста.

Организми на царството Монера

Количеството бактерии, присъстващи в перифитона, е много изобилно. Разбира се, бактериалните видове не са стандартни, по-скоро зависят от екосистемата, в която се намира.

Въпреки това, като се вземат предвид различни проучвания, в които се характеризира перифитонът на различни области по целия свят, може да се установи, че прокариотичните родове, присъстващи в него с по-голяма честота, са следните:

• Enterobacter sp: съставен от анаеробни бактерии, които са главно разградители на органичната материя. Те също така извършват процеса на ферментация, чрез който метаболизират въглехидратите, а също и при аеробни условия са способни да окисляват голямо разнообразие от субстрати. Някои от тях също са признати човешки патогени.
• Pseudomonas sp: са грам-отрицателни бактериеподобни бактерии, които виреят главно в среда, богата на кислород. Те са положителни за каталазата организми, така че могат да разграждат водородния пероксид. Благодарение на метаболитното разнообразие, те имат способността да колонизират широк спектър от среди, което прави възможно да ги открият като компоненти на перифитон в много екосистеми.
• Citrobacter sp: група, съставена от бациларни бактерии, които имат аеробен метаболизъм. Те са грамотрицателни и са способни да ферментират някои въглехидрати като лактоза. Те са обичайни обитатели на водата и почвата, поради което те са редовни компоненти на перифитона.
• Други видове бактерии: други бактериални родове, които са открити като компоненти на перифитона в множество среди, са Chromobacterium sp, Acinetobacter sp, Stenotrophomonas sp и Klebsiella sp, между другото.
• Цианобактерии: Обикновено те са известни като синьо-зелени водорасли. Те имат пигменти като хлорофил вътре в клетките си, така че някои могат да фотосинтезират. Освен това са способни да използват атмосферен азот като източник на този елемент.

Организми на протисткото царство

Членовете на царството на протиста, които са част от перифитона са водорасли и протозои, сред които са:

• Хлорофити: те са така наречените зелени водорасли с изобилен хлорофил в клетките им, което им придава характерния зелен цвят. Поради наличието на хлорофил, те са автотрофни организми, способни да осъществят процеса на фотосинтеза. Размерът му е променлив и в перифитона могат да се наблюдават зелени водорасли, както макроскопски, така и микроскопични. Сред родовете зелени водорасли, открити в перифитона, могат да бъдат споменати Ulothrix, Chaetophora и Oedogonium, наред с други.
• Родофити: обикновено известни като червени водорасли. Обикновено са многоклетъчни и съдържат хлорофил и други пигменти, като каротеноиди. Последните допринасят за придаването му на типичното червеникаво оцветяване. Един от най-често срещаните родове на червени водорасли в перифитона е Хилдебрандия.
• Диатоми: те са едноклетъчни водорасли, доста често срещани в морските местообитания. Те се характеризират, защото клетките им са ограничени от клетъчна стена, изградена от хидратиран силициев диоксид. Те са способни на фотосинтеза. Най-често срещаните диатомови родове в перифитона са Cocconeis, Cymbella и Navicula, наред с други.

Диатома, редовен член на перифитона. Източник: Picturepest

• Протозои: те се характеризират с това, че са еукариотни микроскопични организми, едноклетъчни и като цяло хетеротрофни. Някои имат джгутици, които им помагат в процеса на движение. Най-често срещаните протозойни родове в перифитона са Stentor, Vorticella, Euplotes и Epistylis.

Нараства

Растежът и развитието на перифитона е постепенен процес, който обхваща няколко етапа:

• Контакт и закрепване към повърхността: това е началната фаза на процеса на формиране на перифитона. На този етап бактериите и другите микроорганизми, които го образуват, започват да установяват определени връзки със субстрата и да се закотвят към него. Първоначално тези връзки са малко слаби, но с нарастването на броя на микроорганизмите те стават по-силни.
• Образуване на микроколонии: микроорганизмите, които са били закотвени в субстрата, започват да се възпроизвеждат, главно асексуално чрез бинарно делене.
• Комуникация между молекулите и производство на извънклетъчната матрица: чрез механизъм, известен като „кворум чувствителни“ връзки се установяват между различните клетки. По същия начин се увеличава производството на EPS (извънклетъчни полимерни вещества), които допринасят микроорганизмите да са тясно свързани.
• Съзряване на перифитона: вече на този етап започва да се развива сложна структура. Тук организмите, съставляващи перифитона, започват да се адаптират към аспекти като наличието на кислород и някои хранителни вещества.

Етапи на растеж на перифитона. Източник: Алексопопо

полезност

Перифитонът е елемент от жизненоважно значение в екосистемите, тъй като чрез него е възможно например да се определи степента на замърсяване, както и да се почистят замърсените води. По същия начин перифитонът служи като източник на храна за рибите в екосистемата, в която се намира, така че се използва и в аквакултурата.

Индикатор за замърсяване и качество на водата

Перифитонът е използван в много екосистеми като индикатор за нивата на замърсяване. Това е така, защото има организми, които имат склонност към определени компоненти, които могат да се считат за замърсители.

В този смисъл, когато искате да знаете нивата на замърсяване на даден сайт, можете да вземете проба от перифитона, който е израснал там и да идентифицирате микроорганизмите, присъстващи в него.

Познавайки връзката между някои микроорганизми на перифитона и определени замърсители, може да се заключи без съмнение дали околната среда е замърсена или не.

По същия начин перифитонът може да се използва за определяне на качеството на водата поради високата чувствителност към промените и бързата реакция, която генерира към тях.

Екосистема за почистване

Различни проучвания показват, че перифитонът е отличен почистващ агент на екосистемите. Това е така, защото микроорганизмите, които го съставят, са способни да абсорбират и метаболизират определени замърсяващи елементи, като някои метали като цинк, кадмий, мед и никел.

По този начин те значително намаляват нивата на замърсяване на определени места. В момента се изучават способностите му да отстранява вредните химикали, както и да намалява мътността на водата.

Храна за риба и в производството на аквакултури

Показано е, че перифитонът е хранителен източник за някои риби, които показват определени адаптации, които им позволяват да изстържат перифетона от субстрата. По същия начин той е използван в някои проекти, които включват аквакултура, за да се хранят рибите и мекотелите, които се отглеждат по този начин.

Препратки

1. Aloi, E. (1990). Критичен преглед на последните методи за сладководни периферни полета. Канадско списание за рибарство и водни науки. 47. 656-670.
2. Haiying, L., Feng, Y., Wang, J. and Wu, Y. (2016). Реакции на морфологията, структурата и функцията на перифитона на изключително натоварване на хранителни вещества. Замърсяване на околната среда. 214. 878-884.
3. Хол-Стоудли, Л. и Стоудли, П. (2002). Регулация на развитието на микробните биофилми. Настоящо мнение в областта на биотехнологиите, 13: 228-233.
4. Hill, W., Ryon, M., Smith, J. и Marshall, s. (2010 г.). Ролята на перифитона при посредничеството на ефектите от замърсяването в поточна екосистема. Управление на околната среда. 45 (3). 563-76.
5. Rojas, J. (2005). Бактериално разнообразие в перифитон в корените на eichornia sp, pistia sp и azolla sp, в изкуствена влажна зона на Земния университет. Гледан на: repositoriotec.tec.ac.cr
6. Voltolina, D:, Audelo, J., Romero, E. and Pacheco, M. (2013). Популяризиране на перифитон за отглеждане на бели скариди: към екологична аквакултура. Бюлетин на института за риболов в Сао Пауло. 39.
7. Ядав, Р., Кумар, П., Сайни, В., Шарма, Б. (2017). Значение на перифитона за аквакултурата. Аква звезда 38-43.