FORAMINIFERA: RAKSTUROJUMS, KLASIFIKĀCIJA, DZĪVES CIKLS - BIOLOĢIJA - 2025

Par foraminīferas ir grupa amoeboid vienšūņiem, daži citi jūras un saldūdens. Viņi parādījās Sākuma laikmeta sākumā (Kambrijas), un viņu pēcteči ir apdzīvojuši mūsdienu okeānus. Tos var atrast no piekrastes zonām (hipo vai hipersalīna) līdz okeāna grīdai un no tropiem līdz aukstajiem Arktikas un Antarktikas okeāniem.

Tās izplatība ir atkarīga no vairākiem faktoriem. Piemēram, ir sugas, kas atbalsta lielas un biežas temperatūras izmaiņas, bet citi to nevarēja izdzīvot, tāpēc okeānu termiskā struktūra iezīmē būtiskas atšķirības starp foraminifera asociācijām.

Foraminifera smilšu paraugi, kas ņemti no Ngapali pludmales.

Tāpat dziļums ir arī noteicošais faktors foraminifera izplatībā, ņemot vērā tā tiešo ietekmi uz gaismas iekļūšanu. No savas puses spiediens ir saistīts ar iepriekšējiem faktoriem (temperatūra un dziļums), tieši iejaucoties CO ₂ šķīdībā , kas ietekmē kalcija karbonāta sekrēciju apvalku veidošanā.

No otras puses, ūdens enerģija seklajos apgabalos ir būtisks elements, jo tas ietekmē substrāta veidu (cietu vai mīkstu) un barības vielu sadalījumu.

Līdzīgi citi faktori, piemēram, sāļums, ūdens duļķainība, pH, mikroelementu un / vai organisko komponentu klātbūtne, straumes, sedimentācijas ātrums, vietējā līmenī var noteikt foraminifera izplatību.

Zināmas sugas

Pašlaik ir zināmas vairāk nekā 10 000 sugu, bet aptuveni 40 000 ir izmirst. Dažām sugām ir dzīvesvieta jūras gultnē, tas ir, tie ir bentosa organismi, daudzas reizes viņi dzīvo maskējoties uz smiltīm kā epifaunas daļa (epibetonisks) vai arī viņi var dzīvot zem smiltīm (endobetonisks). Šī iemesla dēļ tās sauc arī par dzīvajām smiltīm.

Viņi var dzīvot arī uz augiem, kuros viņi atpūšas kā epifīti un pat daudzi no viņiem izvēlas klusu dzīvi, tas ir, viņi visu savu eksistenci dzīvo pie pamatnes.

Kamēr citi foraminifera dzīvnieki peld dažādos okeāna dziļumos (no 0 līdz 300 m), tas ir, tiem ir planktoniskā dzīve, kas veido daļu no jūras mikroplanktona. Šīs formas ir retākas un mazāk daudzveidīgas.

Lielāki un sarežģītāki planktoniskie foraminiferi ir biežāk sastopami tropu un subtropu vidē. Kaut arī vidē ar platuma grādiem šie organismi parasti ir maz, mazāki un ļoti vienkāršas formas.

raksturojums

Raksturlielums, kas izceļas foraminifera struktūrā, ir skelets vai apvalks - struktūra, kas ļāva izpētīt izmirušās formas jūras mikrofosiliju veidā, kuras atrodas jūras dibenā.

Tādējādi apvalks ir foraminifera diferenciācijas pamatelements, un tā ir vienīgā organisma struktūra, kas pārakmeņojas. Šīs fosilijas ir ļoti bagātīgas jūras nogulumos, piedaloties arī nogulumiežu veidošanā.

Galvenie čaumalu ķīmiskie savienojumi ir kalcīts, aragonīts un silīcija dioksīds. Embrionālās kameras forma un izmēri ir atkarīgi no tās izcelsmes, neatkarīgi no tā, vai tā ir seksuālās vai aseksuālās reprodukcijas produkts.

Viņu ontoģenēzes laikā foraminifera kontrolē kameru augšanu un lielumu. Šī kontrole tiek veikta, izmantojot pseidopodiālo strāvu garumu un izkārtojumu, jo pseidopodi ir atbildīgi par organiskās membrānas veidošanos, kas atrodas pirms minerālu apvalka.

Šis process ir ļoti svarīgs šūnu procesu uzturēšanai, jo kamera darbojas kā bioreaktors.

Faktori, kas saistīti ar foraminifera lielumu un morfoloģiju

Jāatzīmē, ka foraminifera izmērs un galīgā morfoloģija ir atkarīga no dažādiem faktoriem, tostarp:

• Embrionālās kameras forma un izmēri.
• Augšanas posmu skaits līdz pieauguša cilvēka vecumam (t.i., foraminifera kameru skaits).
• Kameras forma un tās modifikācijas ontoģenēzes laikā.
• Kameru izvietojums.

Lielākiem foraminifera augiem ir stratēģiski augšanas modeļi, lai saglabātu nemainīgu kameras tilpumu, nepārsniedzot optimālo izmēru. Šīs stratēģijas sastāv no kameru sadalīšanas dažādos nodalījumos, ko sauc par klikšķiem.

Šīs kliķes ir izkārtotas tā, lai nodrošinātu transporta un regulēšanas funkcijas starp protoplazmu kameru iekšpusē un ārpusi. Tas ir, visas kameras un kliķes ir lieliski savienotas.

Kameru izvietojums var sekot pa taisnu vai spirālveida asi. Tas būs atkarīgs no pseidopodiālo strāvu stāvokļa un atveres vai atveru izvietojuma kamerā.

Taksonomija

Domēns: Eukarya

Protistu valstība

Nav ranga: SAR supergrupa

Superpatvērums: Rhizaria

Patvērums: Foraminifera

Nodarbības un pasūtījumi

• Athalamea (Reticulomyxida)
• Monothalamea (Allogromiida, Astrorhizida, Komokiida)
• Ksenofoforija (Psamminida, Stannomida)
• Tubothalamea (Fusulinide, Involutinide, Milliolide, Silicoloculinide, Spirillinida)
• Globothalamea (Lituolida, Loftusiida, Schlumbergerinida, Textulariida, Trochamminida, Rotaliida, Buliminida, Globigerinida, Robertinida, Carterinida, Lagenida).

Klasifikācija

Lai gan vēl ir daudz ko precizēt, pagaidām var atšķirt 5 klases:

Athalamea

Šeit ir foraminiferas, kurām nav apvalka vai kuras ir kailas.

Monothalamea

Iekļauti arī betoniskās foraminiferas, kurām ir organisks vai aglutināts apvalks ar vienu kameru.

Ksenofoforija

Šajā gadījumā foraminifera ir liela specializētā betoniskā tipa, daudzkodolu un ar sakopotu apvalku. Parasti tie ir detritivori vai saprofāti, tas ir, viņi iegūst pārtiku no detrīta vai sadaloties organiskām vielām.

Tubothalamea

Tas ietver betoniskās foraminiferas, kurām vismaz mazuļu stadijā ir vairākas cauruļveida kameras, kuras spirāli var satīt, ar sakopotu vai kaļķainu apvalku.

Globothalamea

Šajā klasifikācijā ietilpst gan betoniskās, gan planktoniskās foraminiferas ar daudzkameru apvalkiem, aglutinātiem vai kaļķainiem apvalkiem. Čaumalas var būt uniseriat, biseriate, triseriate vai trocospiralāts.

Tomēr šī klasifikācija pastāvīgi attīstās.

Morfoloģija

-Izmērs

Foraminifera lielums parasti ir no 0,1 līdz 0,5 cm, dažām sugām no 100 μm līdz 20 cm.

-Protoplazma

Foraminiferas veido protoplazmas masa, kas veido foraminifera šūnu.

Protoplazma parasti ir bezkrāsaina, bet dažreiz tajā var būt neliels daudzums organisko pigmentu, lipīdu materiāla, simbiotiskās aļģes vai krāsu piešķiroši dzelzs savienojumi.

Protoplazma sastāv no iekšējās daļas, ko sauc par endoplazmu, un ārējās daļas ektoplazmas.

Endoplazmā to aizsargā apvalks, un tajā organoīdi tiek sadalīti kā gremošanas vakuoli, kodols, mitohondriji, granulas, Golgi aparāts vai ribosomas. Tāpēc to dažreiz sauc par granulētu endoplazmu. Ektoplazma ir caurspīdīga, un no turienes sākas retraktilie pseidopodi.

Protoplazmu ārēji ierobežo organiska membrāna, kas sastāv no mukopolisaharīdu loksnēm.

Protoplazmas masa izplešas no apvalka caur vienu vai vairākām atverēm (porām) un pārklāj to ārēji (ekstrakamerāla protoplazma), un šādi veidojas pseidopodija.

-Skelets vai apvalks

Foraminifera pastāvīgi nostiprina viņu šūnu virsmu, veidojot minerālu skeletu (apvalku).

Apvalku veido kameras, kas atdalītas ar septa, bet tajā pašā laikā tās savstarpēji sazinās caur savienojuma caurumiem, ko sauc par foramina, no tā arī nosaukums foraminifera. Skeleta vai apvalka ķīmiskais sastāvs padara tās struktūras, kas ļoti viegli pārakmeņojas.

Kameru iekšpusi klāj organisks materiāls, kas ir ļoti līdzīgs hitīnam. Turklāt apvalkam var būt galvenās atveres; tai var būt arī ārējas poras, vai arī tām to nav.

Minerālu apvalku var veidot ar vienu nodalījumu (primitīvu foraminifera vai monothalamus) vai kameru, kas nepārtraukti aug, vai arī ar vairākām kamerām, kas veidojas secīgos posmos, sarežģītā, nepārtrauktā augšanas sistēmā (polialamiešu foraminifera).

Šis pēdējais process sastāv no jauna skeleta materiāla pievienošanas iepriekš izveidotajam apvalkam un stratēģiskās vietās.

Daudzi foraminifera spēj izvēlēties materiālu, lai veidotu apvalku, pēc tā ķīmiskā sastāva, lieluma vai formas, jo marginālās pseidopodijas strāvas, kas ir saskarē ar substrātu, spēj to atpazīt.

-Foraminifera veidi

Pēc čaumalas konstrukcijas formas tos var iedalīt trīs galvenajos Foraminifera veidos:

Aglutināta (vai smilšaina)

Šāda veida čaumalās foraminifera kopā ar saviem pseidopodiem savāc lielu daudzumu organisko vielu, kas ir pieejama vidē, kurā viņi dzīvo, un kas vēlāk aglutinējas, piemēram, minerālu graudi, sūkļa spicules, diatomi utt.

Lielākā daļa aglutinātās foraminifera to apvalku cementē ar kalcija karbonātu, bet, ja šis savienojums neatrodas barotnē, piemēram, tādos, kas dzīvo dziļos okeāna apgabalos, kur kalcija neeksistē, viņi to var izdarīt ar silīcija, dzelzs un organiskajiem cementiem. utt

Porcelāns

Šajā gadījumā apvalks tiek veidots caur magnēzija kalcīta adatām, kuras tiek sintezētas foraminifera Golgi aparātā.

Šīs adatas tiek transportētas un uzkrātas uz ārzemēm, un tās var kalpot kā svešķermeņu (cementa) savienojošie elementi vai tieši veidot ārējo skeletu. Tie ir sastopami hipersalīnā vidē (sāļums> 35%).

Tās parasti ir nepilnīgas, tas ir, tām mēdz būt pseidoporas, kas pilnībā nešķērso čaulu.

Hialīnas

Tos veido kalcīta kristālu augšana, pateicoties organiskajam šablonam, ko veido process, ko sauc par biomineralizāciju (mineralizāciju in situ) un ko veic ārpus protoplazmas ķermeņa.

Viņiem ir raksturīga caurspīdība to sienas plānuma dēļ. Tos urbj arī tur, kur poru atrašanās vieta, blīvums un diametrs ir mainīgs atkarībā no sugas.

-Pseidopodija

Šo struktūru izmanto mobilizēšanai, nostiprināšanai pie substrātiem, laupījuma sagūstīšanai un skeleta izveidošanai. Pseidopodu ievilkšanai un pagarināšanai foraminifera ir izsmalcināts mikrotubulu tīkls, kas izvietoti vairāk vai mazāk paralēlās rindās.

Pseidopodijas pagarinājums var sasniegt ķermeņa garumu divas vai trīs reizes un var būt pat 20 reizes lielāks par tā garumu. Tas būs atkarīgs no katras konkrētās sugas.

Kustības veids pārvietošanas laikā ir tieši saistīts ar apvalka formu un atveru novietojumu (kur parādās pseidopodi).

Bet lielākā daļa foraminifera pārvietojas šādā veidā: pseidopodi piestiprinās pie substrāta un pēc tam nospiež pārējo šūnu. Šādi pārvietojoties, viņi var virzīties uz priekšu ar ātrumu aptuveni 1–2,5 cm / stundā.

No otras puses, foraminifera pseidopodijas sauc par Granurreticulopodia, jo pseudopodia iekšpusē ir divvirzienu citoplazmas plūsma, kas pārvadā granulas.

Granulas var sastāvēt no dažādu materiālu daļiņām, mitohondrijiem, gremošanas vai atkritumu vakuoliem, simbiotiskiem dinoflagellate utt. Šī iemesla dēļ viens no grupas sinonīmiem ir Granuloreticulosa.

Vēl viena svarīga pseidopodijas īpašība ir tā, ka tie parasti ir gari, plāni, sazaroti un ļoti bagātīgi, tādējādi veidojot retikulopodijas tīklu, sakraujot tos (anastomoze).

Dzīves cikls

Foraminifera dzīves cikls parasti ir īss, parasti dažas dienas vai nedēļas, bet lielās formās dzīves cikls var sasniegt divus gadus.

Ilgums būs atkarīgs no dzīves stratēģijas, ko uzņem foraminifera. Piemēram, mazas formas ar vienkāršu morfoloģiju izstrādā īsu oportūnistisku stratēģiju.

Tā kā lielās formas un ar īpaši sarežģītu čaumalas morfoloģiju izstrādā konservatīvu dzīves stratēģiju.

Vienšūnu organismos šī pēdējā izturēšanās ir ļoti reta; ļauj viņiem saglabāt vienotu iedzīvotāju blīvumu un lēnu izaugsmi.

Pavairošana

Lielākajai daļai foraminifera ir divas morfoloģijas ar paaudžu maiņu atkarībā no reprodukcijas veida - seksuālas vai aseksuālas, izņemot planktoniskās foraminiferas, kas tikai vairojas seksuāli.

Šīs izmaiņas morfoloģijā sauc par dimorfismu. Iegūto seksuālās reprodukcijas formu (gamogoniju) sauc par gamonte, savukārt no aseksuālās reprodukcijas (šizogonijas) tiek iegūta šizont forma. Abi ir morfoloģiski atšķirīgi.

Daži foraminifera reproducēšanas ciklu koordinē ar sezonas ciklu, lai optimizētu resursu izmantošanu. Nav retums redzēt vairākas nepārtrauktas aseksuālas reprodukcijas, pirms seksuāla paaudze notiek betoniskās formās.

Tas izskaidro, kāpēc šizonta formas ir daudz bagātīgākas nekā gamontes. Sākumā gamontei ir viens kodols, un pēc tam tā sadalās, lai iegūtu daudzas gametas.

Tā kā šizonts ir daudzkodolu un pēc meiozes tas saplīst, veidojot jaunas gametas.

Foraminifera reproduktīvais cikls

Uzturs

Foraminifera ir raksturīga heterotrofiem, tas ir, tie barojas ar organiskām vielām.

Šajā gadījumā foraminifera galvenokārt barojas ar diatomām vai baktērijām, bet citas lielākas sugas barojas ar nematodēm un vēžveidīgajiem. Laupījumi tiek ieslodzīti caur saviem pseidopodiem.

Arī šie organismi var izmantot dažāda veida simbiotiskās aļģes, piemēram, zaļās, sarkanās un zelta aļģes, kā arī diatomus un dinoflagellates, un daudziem no tiem vienā un tajā pašā indivīdā var būt pat ļoti sarežģīta daudzveidība.

No otras puses, dažas foraminifera sugas ir kleptoplastiskas, kas nozīmē, ka hloroplasti no uzņemtajām aļģēm kļūst par foraminifera sastāvdaļu, lai turpinātu pildīt fotosintēzes funkciju.

Tas ir alternatīvs enerģijas iegūšanas veids dzīvošanai.

Lietojumprogrammas

Foraminifera fosilā reģistra pārpilnība ģeoloģiskā laika, evolūcijas, sarežģītības un lieluma dēļ padara tos par iecienītāko instrumentu Zemes tagadnes un pagātnes izpētei (ģeoloģiskais pulkstenis).

Tāpēc tā lielā sugu daudzveidība ir ļoti noderīga biostratigrāfiskos, paleoekoloģiskos un paleokeleogrāfiskos pētījumos.

Bet tas var arī palīdzēt novērst ekoloģiskas katastrofas, kas var ietekmēt ekonomiku, jo izmaiņas foraminifera populācijā norāda uz apkārtējās vides izmaiņām.

Piemēram, lobītas foraminiferas ir jutīgas pret vides izmaiņām un ātri reaģē uz apkārtējās vides izmaiņām. Šī iemesla dēļ tās ir ideālas indikatoru sugas rifu ūdens kvalitātes un veselības izpētei.

Maurīcijas lieta

Arī daži notikumi ir likuši mums par to padomāt. Tas ir gadījums, kas novērots Maurīcijā, kur pazuda daļa no pludmales baltajām smiltīm, un tagad viņiem tas jāimportē no Madagaskaras, lai uzturētu tūristu plūsmu.

Un kas tur notika? No kurienes nāk smiltis? Kāpēc tas pazuda?

Atbilde ir šāda:

Smiltis nav nekas cits kā daudzu organismu kalcija karbonāta čaulu uzkrāšanās, to vidū krastā mazgāto foraminifera. Smilšu pazušana notika pakāpeniskā un ilgstošā karbonātu ražotāju skaita samazināšanās dēļ.

Tas notika jūru piesārņojuma rezultātā ar slāpekli un fosforu, kas nonāk piekrastēs pārmērīga mēslojuma izmantošanas dēļ dažu produktu, piemēram, cukurniedru, stādīšanai.

Šī iemesla dēļ foraminifera izpēte sociālajās zinātnēs ir svarīga, lai novērstu vides katastrofas, piemēram, iepriekš aprakstīto, kas tieši ietekmē ekonomiku un sabiedrību.

Atsauces

1. Wikipedia līdzautori. Foraminifera. Wikipedia, Bezmaksas enciklopēdija, 2018. Pieejams vietnē es.wikipedia.org.
2. Calonge A, Caus E un García J. Los Foraminifers: tagadne un pagātne. Zemes zinātņu mācīšana, 2001. gads (9.2), 144–150.
3. Hromic T. Mikrobentosa (Foraminifera: Protozoa) bioloģiskā daudzveidība un ekoloģija starp Boca del Guafo un Golfo de Penas (43–46º s), Čīle. Zinātne. Tecnol. 30 (1): 89-103, 2007
4. Humphreys AF, Halfar J, Ingle JC, et al. Jūras ūdens temperatūras, pH un barības vielu ietekme uz sekla ūdens bentiskā foraminifera izplatību un raksturu Galapagos. PLoS One. 2018; 13 (9): e0202746. Publicēts 2018. gada 12. septembrī doi: 10.1371 / journal.pone.0202746
5. De Vargas C, Norris R, Zaninetti L, Gibb SW, Pawlowski J. Molekulārie pierādījumi par kripto specifikāciju planktoniskos foraminiferos un to saistība ar okeāna provincēm. Proc Natl Acad Sci ASV. 1999; 96 (6): 2864-8.