Chia sẻ:
Đặc điểm tảo cát, phân loại, dinh dưỡng, sinh sản
các tảo cát (Diatoma) là một nhóm vi tảo, chủ yếu là thủy sinh và đơn bào. Chúng có thể có cuộc sống tự do (như những loài thực vật) hoặc hình thành các thuộc địa (giống như các thuộc địa bao gồm các bentos). Chúng được đặc trưng bởi sự phân phối quốc tế; đó là, chúng có thể được tìm thấy trên khắp hành tinh.
Cùng với các nhóm vi tảo khác, chúng là một phần của sự thoát ra tuyệt vời của thực vật phù du tồn tại ở vùng biển nhiệt đới, cận nhiệt đới, Bắc cực và Nam cực. Nguồn gốc của nó bắt nguồn từ kỷ Jura và ngày nay đại diện cho một trong những nhóm vi tảo lớn nhất mà con người biết đến, với hơn một trăm ngàn loài được mô tả giữa sống và tuyệt chủng.
Về mặt sinh thái, chúng là một phần quan trọng của mạng lưới chiến lợi phẩm của nhiều hệ thống sinh học. Tiền gửi diatomaceous là một nguồn vật chất hữu cơ rất quan trọng tích lũy dưới đáy biển.
Sau quá trình bồi lắng lâu dài, áp lực chất hữu cơ và hàng triệu năm, các mỏ này đã trở thành loại dầu di chuyển phần lớn nền văn minh hiện tại của chúng ta.
Vào thời cổ đại, các khu vực bao phủ trên biển của trái đất hiện đang nổi lên; ở một số khu vực này có các mỏ tảo cát, được gọi là đất tảo cát. Diatomaceous earth có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, xây dựng và thậm chí cả dược phẩm.
Chỉ số
- 1 Đặc điểm
- 1.1 Mẫu
- 2 Phân loại và phân loại
- 2.1 Phân loại truyền thống
- 2.2 Phân loại gần đây
- 3 Dinh dưỡng
- 3.1 Chất diệp lục
- 3.2 Carotenoit
- 4 Sinh sản
- 4.1 Vô tính
- 4.2 Tình dục
- 5 sinh thái
- 5.1 hoa
- 6 ứng dụng
- 6.1 Paleoceanography
- 6.2 Thư sinh học
- 6.3 Diatomaceous trái đất
- 6.4 Khoa học pháp y
- 6.5 Công nghệ nano
- 7 tài liệu tham khảo
Tính năng
Chúng là sinh vật nhân chuẩn và quang hợp, với một giai đoạn tế bào lưỡng bội. Tất cả các loài vi tảo này là đơn bào, với các dạng sống tự do. Trong một số trường hợp, chúng tạo thành khuẩn lạc (dừa), chuỗi dài, quạt và xoắn ốc.
Đặc tính cơ bản của tảo cát là chúng thể hiện sự bực bội. Thành phần là một thành tế bào bao gồm chủ yếu là silica bao quanh tế bào trong một cấu trúc tương tự như một hộp hoặc đĩa Petri.
Phần trên của viên nang này được gọi là epiteca, và phần dưới được gọi là thế chấp. Các thất vọng khác nhau trong trang trí, tùy thuộc vào loài.
Mẫu
Hình dạng của tảo cát rất thay đổi và có tầm quan trọng về phân loại. Một số là đối xứng bức xạ (trung tâm) và một số khác có thể có các hình thức khác nhau, nhưng chúng luôn đối xứng hai bên (đồng xu).
Diatoms phổ biến khắp các vùng nước trên hành tinh. Họ chủ yếu là hàng hải; tuy nhiên, một số loài đã được tìm thấy trong các cơ thể nước ngọt, ao và môi trường ẩm ướt.
Những sinh vật tự dưỡng này có diệp lục a, c1 và c2 và có các sắc tố như diatoxanthin, diadinoxanthin,-carotene và fucoxanthin. Các sắc tố này cung cấp cho chúng một màu vàng cho phép chúng thu được ánh sáng mặt trời tốt hơn.
Phân loại và phân loại
Hiện nay, thứ tự phân loại của tảo cát đang gây tranh cãi và có thể sửa đổi. Hầu hết các nhà hệ thống và nhà phân loại học định vị nhóm vi tảo lớn này trong bộ phận Heterokontophyta (đôi khi là Bacillariophyta). Các nhà nghiên cứu khác phân loại chúng là một phylum và thậm chí là phân loại cao hơn.
Phân loại truyền thống
Theo thứ tự phân loại cổ điển, tảo cát nằm trong lớp Bacillariophyceae (còn gọi là Diatomophyceae). Lớp này được chia thành hai đơn đặt hàng: Trung tâm và Pennales.
Trung tâm
Chúng là những tảo cát mà sự thất vọng mang lại cho chúng sự đối xứng xuyên tâm. Một số loài có trang trí gai góc và trên bề mặt của chúng, chúng không có vết nứt gọi là raphe..
Thứ tự này bao gồm ít nhất hai phân vùng (tùy thuộc vào tác giả) và ít nhất năm gia đình. Họ chủ yếu là hàng hải; Tuy nhiên, có những đại diện của những thứ này trong cơ thể của nước ngọt.
Cờ lê
Những tảo cát này có hình dạng thon dài, hình bầu dục và / hoặc tuyến tính, với sự đối xứng lưỡng cực hai bên. Họ có những vật trang trí trong sự thất vọng của những vệt chấm và một số có một đường dọc theo trục dọc.
Tùy thuộc vào nhà phân loại, thứ tự này bao gồm ít nhất hai phân khu và bảy gia đình. Chúng chủ yếu là nước ngọt, mặc dù các loài cũng đã được mô tả trong môi trường biển.
Phân loại gần đây
Trên đây là phân loại phân loại cổ điển và đặt hàng các đơn đặt hàng tảo cát; Đó là cách thường được sử dụng nhất để phân biệt chúng. Tuy nhiên, nhiều thỏa thuận phân loại đã xuất hiện theo thời gian.
Vào những năm 90, các nhà khoa học Round & Crawford đã đóng góp một phân loại phân loại mới bao gồm 3 lớp: Coscinodiscophyceae, Bacillariophyceae và Fragilariophyceae.
Coscinodiscophyceae
Trước đây họ là một phần của tảo cát của trật tự trung tâm. Hiện tại, lớp này được đại diện bởi ít nhất 22 đơn đặt hàng và 1174 loài.
Bacillariophyceae
Chúng là tảo cát đối xứng song phương với raphe. Các thành viên của lớp này trước đây đã hình thành trật tự Pennales.
Sau đó, chúng được chia thành các tảo cát với raphe và không có raphe (một cách rất khái quát). Được biết, lớp vi tảo này được đại diện bởi 11 đơn đặt hàng và khoảng 12 nghìn loài.
Fragilariophyceae
Đó là một lớp tảo cát mà các thành viên trước đây cũng là một phần của trật tự Pennales. Những vi tảo này có sự đối xứng song phương nhưng không thể hiện raphe. và chúng được đại diện bởi 12 đơn đặt hàng và một số 898 loài.
Một số nhà phân loại học không coi taxon này là hợp lệ và định vị Fragilariophyceae như là một phân lớp trong lớp Bacillariophyceae.
Dinh dưỡng
Diatoms là sinh vật quang hợp: chúng sử dụng năng lượng ánh sáng (mặt trời) để biến đổi nó thành các hợp chất hữu cơ. Những hợp chất hữu cơ này là cần thiết để đáp ứng nhu cầu sinh học và trao đổi chất của bạn.
Để tổng hợp các hợp chất hữu cơ này, tảo cát cần chất dinh dưỡng; Những chất dinh dưỡng này chủ yếu là nitơ, phốt pho và silicon. Phần tử cuối cùng này hoạt động như một chất dinh dưỡng giới hạn, bởi vì nó được yêu cầu để hình thành sự thất vọng.
Đối với quá trình quang hợp, các vi sinh vật này sử dụng các sắc tố như diệp lục và caroteniodes.
Chất diệp lục
Chất diệp lục là một sắc tố quang hợp màu xanh lá cây nằm trong lục lạp. Trong tảo cát chỉ có hai loại được biết đến: diệp lục a (Chl a) và diệp lục c (Chl c).
Chl a có sự tham gia nguyên thủy trong quá trình quang hợp; thay vào đó, Chl c là một sắc tố phụ kiện. Chl c phổ biến nhất trong tảo cát là c1 và c2.
Carotenoit
Carotenoids là một nhóm các sắc tố thuộc họ isoprenoid. Trong tảo cát, ít nhất bảy loại carotenoids đã được xác định.
Giống như diệp lục, những tảo cát này giúp thu ánh sáng để biến nó thành các hợp chất thực phẩm hữu cơ cho tế bào.
Sinh sản
Tảo cát sinh sản vô tính và hữu tính, thông qua nguyên phân và giảm phân.
Vô tính
Mỗi tế bào mẹ trải qua một quá trình phân chia phân bào. Sản phẩm của quá trình nguyên phân, vật liệu di truyền, nhân tế bào và tế bào chất được nhân đôi, để tạo ra hai tế bào con giống hệt tế bào mẹ.
Mỗi tế bào mới được tạo ra như một epiteca một tờ rơi của tế bào gốc và sau đó xây dựng hoặc hình thành thế chấp riêng của nó. Quá trình sinh sản này có thể xảy ra từ một đến tám lần trong khoảng thời gian 24 giờ, tùy thuộc vào loài.
Vì mỗi tế bào con gái sẽ hình thành một thế chấp mới, nên một người được thừa kế thế chấp của mẹ sẽ nhỏ hơn chị gái mình. Khi quá trình nguyên phân được lặp đi lặp lại, việc giảm các tế bào con diễn ra liên tục cho đến khi đạt được mức tối thiểu bền vững.
Tình dục
Quá trình sinh sản hữu tính của tế bào bao gồm sự phân chia một tế bào lưỡng bội (với hai bộ nhiễm sắc thể) thành các tế bào đơn bội. Tế bào đơn bội có một nửa tải lượng di truyền của tế bào tiền thân.
Một khi các tảo cát sinh sản vô tính đạt kích thước tối thiểu, một kiểu sinh sản hữu tính bắt đầu trước bệnh teo cơ. Bệnh nấm này làm phát sinh giao tử đơn bội và trần hoặc giao tử; các giao tử hình thành bào tử gọi là bào tử.
Các vật liệu phụ cho phép các tảo cát phục hồi lưỡng bội và kích thước tối đa của loài. Chúng cũng cho phép tảo cát tồn tại thời gian có điều kiện môi trường bất lợi.
Các bào tử này rất kháng thuốc, và sẽ chỉ phát triển và hình thành các khối tương ứng của chúng khi điều kiện thuận lợi.
Sinh thái học
Diatoms có thành tế bào giàu silic oxit, thường được gọi là silica. Do đó, sự tăng trưởng của nó bị hạn chế bởi sự sẵn có của hợp chất này trong môi trường nơi chúng phát triển.
Như đã đề cập ở trên, các vi tảo này là quốc tế trong phân phối. Chúng có mặt trong các cơ thể của nước ngọt, biển và thậm chí trong môi trường có lượng nước thấp hoặc độ ẩm nhất định.
Trong cột nước, chúng chủ yếu sống ở vùng xương chậu (nước mở) và một số loài hình thành các khuẩn lạc và sống trên các chất nền đáy.
Nói chung, các quần thể tảo cát không có kích thước không đổi: số lượng của chúng thay đổi rất lớn với tính chu kỳ nhất định. Tính tuần hoàn này có liên quan đến sự sẵn có của các chất dinh dưỡng, và cũng phụ thuộc vào các yếu tố hóa lý khác, chẳng hạn như pH, độ mặn, gió và ánh sáng, trong số những thứ khác..
Ra hoa
Khi điều kiện tối ưu cho sự phát triển và tăng trưởng của tảo cát, một hiện tượng gọi là ra hoa hoặc xuất hiện.
Trong thời gian phát triển, quần thể tảo cát có thể chi phối cấu trúc cộng đồng của thực vật phù du và một số loài tham gia vào các loài tảo độc hại hoặc thủy triều đỏ.
Diatoms có khả năng sản xuất các chất có hại, trong số đó có axit domoic. Những độc tố này có thể tích lũy trong chuỗi trophic và cuối cùng có thể ảnh hưởng đến con người. Nhiễm độc ở người có thể gây ra từ ngất xỉu và các vấn đề về trí nhớ đến hôn mê hoặc thậm chí tử vong.
Người ta cho rằng có hơn 100 nghìn loài tảo cát (một số tác giả tin rằng có hơn 200 nghìn) giữa sống (hơn 20 nghìn) và tuyệt chủng.
Dân số của họ đóng góp khoảng 45% sản lượng chính của các đại dương. Tương tự như vậy, các vi sinh vật này rất cần thiết trong chu trình silicon đại dương vì hàm lượng silica của chúng trong khối.
Ứng dụng
Cổ sinh vật học
Thành phần silica trong bã diatomite làm cho chúng rất quan tâm đến cổ sinh vật học. Những vi tảo này chiếm môi trường rất đặc thù và đa dạng từ khoảng thời gian kỷ Phấn trắng.
Hóa thạch của những loài tảo này giúp các nhà khoa học tái cấu trúc sự phân bố địa lý của biển và lục địa trong suốt thời gian địa chất.
Thư sinh học
Hóa thạch của tảo cát được tìm thấy trong trầm tích biển cho phép các nhà nghiên cứu biết những thay đổi môi trường khác nhau đã xảy ra từ thời tiền sử cho đến ngày nay..
Những hóa thạch này cho phép thiết lập độ tuổi tương đối của các tầng mà chúng được tìm thấy và cũng phục vụ để liên kết các tầng lớp của các địa phương khác nhau.
Diatomaceous trái đất
Nó được gọi là đất diatomaceous với các mỏ lớn của vi tảo hóa thạch được tìm thấy chủ yếu trên đất liền. Các khoản tiền gửi quan trọng nhất của những vùng đất này là ở Libya, Ireland và Đan Mạch.
Nó cũng được gọi là diatomite, và là một vật liệu giàu silica, khoáng chất và các nguyên tố vi lượng, có nhiều công dụng. Trong số các ứng dụng nổi bật nhất là:
Nông nghiệp
Nó được sử dụng làm thuốc trừ sâu trong cây trồng; Nó lây lan trên cây như một loại kem chống nắng. Nó cũng được sử dụng rộng rãi làm phân bón.
Nuôi trồng thủy sản
Trong nuôi tôm, đất tảo cát đã được sử dụng trong sản xuất thực phẩm. Nó đã được chứng minh rằng phụ gia này cải thiện sự tăng trưởng và đồng hóa của thực phẩm thương mại.
Trong nuôi cấy vi tảo, nó được sử dụng làm bộ lọc trong hệ thống sục khí và trong các bộ lọc cát.
Sinh học phân tử
Trái đất diatomaceous đã được sử dụng để chiết xuất và tinh chế DNA; vì điều này, nó được sử dụng cùng với các chất có khả năng phá vỡ cấu trúc phân tử của nước. Ví dụ về các chất này là guanidine hydrochloride và thiocyanate.
Thức ăn và đồ uống
Nó được sử dụng để lọc trong sản xuất các loại đồ uống khác nhau như rượu vang, bia và nước ép tự nhiên. Sau khi được thu hoạch một số sản phẩm như ngũ cốc, chúng được tắm trong đất tảo cát để ngăn chặn sự tấn công của mọt và các loài gây hại khác.
Thú cưng
Nó là một phần của các thành phần cát vệ sinh (sỏi vệ sinh) thường được sử dụng trong các hộp cho mèo và các vật nuôi khác.
Thú y
Ở một số nơi, nó được sử dụng như một vết sẹo hiệu quả cho vết thương động vật. Nó cũng được sử dụng trong việc kiểm soát động vật chân đốt ở động vật nuôi trong nhà và trang trại.
Tranh
Nó được sử dụng như một chất bịt kín hoặc sơn men.
Môi trường
Diatomaceous earth được sử dụng để phục hồi các khu vực bị ô nhiễm bởi kim loại nặng. Trong số các ứng dụng của nó trong bối cảnh này là thực tế là nó phục hồi đất bị thoái hóa và làm giảm độc tính của nhôm trong đất bị axit hóa..
Khoa pháp y
Trong trường hợp tử vong do ngâm (chết đuối), một trong những phân tích được thực hiện là sự hiện diện của tảo cát trong cơ thể của các nạn nhân. Do thành phần của bộ xương silica của tảo cát, chúng vẫn tồn tại trong cơ thể ngay cả khi chúng được tìm thấy với một mức độ phân hủy.
Các nhà khoa học sử dụng các loài để tìm hiểu xem sự cố xảy ra, ví dụ, trong một đầm lầy, trên biển hoặc trong hồ; Điều này là có thể bởi vì tảo cát có một mức độ đặc thù môi trường nhất định. Nhiều vụ án giết người đã được giải quyết nhờ sự hiện diện của tảo cát trong thi thể các nạn nhân.
Công nghệ nano
Việc sử dụng tảo cát trong công nghệ nano vẫn còn trong giai đoạn ban đầu. Tuy nhiên, các nghiên cứu và sử dụng trong lĩnh vực này đang trở nên thường xuyên hơn. Các thử nghiệm hiện đang được sử dụng để chuyển đổi các silicon silicon thành silicon và sản xuất với các thành phần điện này.
Có rất nhiều kỳ vọng và tiềm năng sử dụng tảo cát trong công nghệ nano. Các nghiên cứu cho thấy rằng chúng có thể được sử dụng để thao tác di truyền, để xây dựng các vi chất điện tử phức tạp và như các tế bào quang điện.
Tài liệu tham khảo
- A. Canizal Silahua (2009). Danh mục minh họa của tảo cát nước ngọt Mexico. I. Họ Naviculaceae. Báo cáo nghiên cứu để có được danh hiệu: Nhà sinh học. Đại học tự trị quốc gia Mexico. 64 trang.
- V. Cassie (1959). Sinh vật phù du biển. Tuatara.
- Tảo tảo cát. Bách khoa toàn thư Britannica. Phục hồi từ britannica.com.
- Tiến sĩ Guiry & G.M. Guiry (2019). Tảo. Ấn phẩm điện tử toàn cầu, Đại học Quốc gia Ireland, Galway. Lấy từ algaebase.org.
- Nhận dạng thực vật phù du. Diatoms và dinoflagellates. Phục hồi từ ucsc.edu.
- Tảo cát Bách khoa toàn thư thế giới mới. Lấy từ newworldencyclopedia.org.
- P. Kuczynska, M. Jemiola-Rzeminska & K. Strzalka (2015). Sắc tố quang hợp trong Diatoms. Thuốc biển.
- Tảo cát PHƯƠNG TIỆN. Được phục hồi từ ucl.ac.uk.
- Diatomaceous đất. Phục hồi từ diatomea.cl.
- Silica, đất tảo cát và tôm. Phục hồi từ balnova.com.
- L. Baglione. Công dụng của đất tảo cát. Phục hồi từ tecnicana.org
- Tảo cát Lấy từ en.wikipedia.org.
- A. Chàng trai (2012). Diatoms công nghệ nano. Lấy từ nextnature.net.