Le diatomee sono la parte più importante del plancton marino e d'acqua dolce. La diatomea microscopica dell'organismo è una singola cellula coperta da un guscio di silicio. Esistono forme coloniali di questo gruppo di alghe, che spesso formano un rivestimento grigio simile a gel, verde-marrone o marrone su varie superfici. Le diatomee svolgono un ruolo enorme negli ecosistemi, anche piccole come un acquario in una stanza. Le alghe creano una quantità significativa di biomassa, che ha già attirato l'attenzione dei produttori biologici e dei combattenti per la purezza dei bacini idrici.

Dipartimento di Diatomee

Il nome sistematico internazionale del gruppo di diatomee è Bacillariophyceae. Secondo varie fonti, da 20.000 a 200.000 specie che vivono nel sale e acqua dolce anche sotto la copertura glaciale dell'Artico e dell'Antartico. Le diatomee sono per lo più organismi planctonici, il che implica l'assenza di organi per il movimento attivo nell'acqua. I più piccoli rappresentanti di questo gruppo, che sono in grado di muoversi indipendentemente, sono stati studiati, per i quali hanno numerosi adattamenti.

La superficie delle cuspidi solide di organismi unicellulari e coloniali è ricoperta da uno strato sottile composti organici. C'è un modello di costole, tratti con cui si possono distinguere le diatomee. Una foto di una di queste microscopiche creature, situata sotto, dà un'idea della forma della cellula, della struttura della sua superficie. Il colore delle diatomee varia dal giallo al marrone, a causa della presenza di una miscela di clorofille, xantofille e caroteni - ci sono circa 9 diversi pigmenti in totale.

diatomee

Struttura esterna delle diatomee

Una delle principali caratteristiche distintive delle diatomee è la parete cellulare solida formata dalla silice con additivi di alluminio, magnesio, ferro e composti organici. La copertina è composta da due metà della stessa dimensione, che sono chiuse come una scatola o scatola. Uno sportello è più grande dell'altro, entrambi hanno una forma leggermente convessa o piatta. La grande metà del guscio copre un piccolo, come un coperchio. Ci sono strutture aggiuntive - setti. Dividono la cellula in camere separate.

Numerosi segni di struttura interna ed esterna distinguono le diatomee. La foto al microscopio consente di esaminare attentamente le caratteristiche della parete cellulare e dei contenuti interni. Il muro esterno per tutta la sua lunghezza non è uniforme, è permeato da molti fori attraverso i quali lo scambio di sostanze con l'ambiente. Sul guscio di silice, ci sono escrescenze che aiutano le forme coloniali a creare associazioni e resistere a onde e correnti.

foto di diatomee

Struttura cellulare diatomee

Il citoplasma forma uno strato sottile di parete, c'è una specie di ponte in cui si trova un nucleo diploide con nucleoli (1-8 pezzi). Praticamente tutto lo spazio cellulare interno è occupato dal vacuolo. I cromatofori si trovano principalmente lungo le pareti. Questi sono dischi piccoli ma numerosi o più grandi. Le diatomee eterotrofiche non contengono pigmenti. Nei cromatofori delle diatomee autotrofi, sono presenti plastidi colorati:

  • a- e c-clorofilla (verde);
  • β- e ε- caroteni (arancione);
  • xantofille (diadinoxantina, diatoxantina, fucoxantina e altri pigmenti gialli).

rappresentanti di diatomee

Le reazioni di fotosintesi nelle cellule di diatomee portano alla formazione di lipidi, non di carboidrati, come la maggior parte delle piante terrestri. Oltre alle molecole di grassi necessarie per l'attività vitale, i grani di volutina e crisolaminarina sono nella qualità delle inclusioni e delle sostanze di conservazione nelle cellule.

Diatomee coloniali

La divisione sequenziale di una singola cella di diatomea provoca l'apparizione di un'intera colonia. Separati organismi più piccoli sono tenuti insieme a causa di varie escrescenze del guscio, avendo la forma di ganci, corna e spine. Le diatomee sotto forma di noduli e film mucosi informi non hanno una struttura ordinata. Se non c'è muco comune, le cellule vengono fissate con persiane solide, formano nastri, catene, cespugli o hanno la forma di una stella o di un ventilatore.

divisione diatomea

Diatomee di riproduzione

La riproduzione vegetativa delle diatomee è associata alla divisione mitotica del nucleo nella cellula. Nascono due protoplasti, ognuno dei quali ha una foglia solida. Il secondo è completato, dopo di che i nuovi organismi delle forme coloniali di alghe di diatomea rimangono collegati, mentre gli organismi unicellulari sono separati. Il risultato propagazione vegetativa c'è una diminuzione delle dimensioni delle celle da una generazione all'altra. Un secondo, più piccolo, viene completato per la valvola esistente, quindi, nel tempo, tali diatomee diventano più piccole.

I rappresentanti di un numero di gruppi di diatomee durante la riproduzione sessuale subiscono la coniugazione, come alghe verdi unicellulari. Nelle diatomee centrali, il processo oogamico avviene, con alcuni individui che danno le uova e altri che danno spermatozoi flagellati. Si verifica la fecondazione, con conseguente zigote rivestito con una guaina di pectina, quindi si forma un auxosporo.

riproduzione di diatomee

I principali gruppi sistematici di diatomee

Il dipartimento Bacillariophyta riunisce oltre 10.000 specie moderne. I rappresentanti della scienza biologica affermano che in realtà esistono molte volte di più. La sistematica delle diatomee nei secoli scorsi ha subito diversi cambiamenti. Le controversie sono condotte principalmente attorno al numero di classi. La classificazione più comune è:

Diatomee classiche (Centrofitee) - contiene 5 ordini di grandezza. Appartengono a questo gruppo di diatomee unicellulari e coloniali. Tipi: Cyclotella meneghiniana, Melosira arctica e altri. Rappresentanti di diatomee centriste formano la base del plancton, non possono muoversi attivamente nella colonna d'acqua.

Classe Pennatnye, o diatomee di Cirro (Pennatophyceae). Ha 4 ordini.
In questo gruppo sono ampiamente rappresentate specie unicellulari capaci di movimento attivo e forme coloniali. Tra le diatomee dei cirri, predominano gli organismi bentonici che popolano laghi e mari. Preferire la superficie di vari substrati, coprirli con una pellicola mucosa o grumi. I generi come Synedra, Fragilaria, Tabellaria, Diatoma, Navicula, Cymbella appartengono alle diatomee dei cirri.

diatomee in un acquario

L'origine del dipartimento è Bacillariophyceae

Le diatomee sono molto diverse dalle altre alghe. Dopo aver esaminato le piastre dei pigmenti e il processo di fotosintesi, che si sono verificati nelle cellule, gli scienziati sono giunti alla conclusione sull'origine di questi organismi dai flagellati più antichi. La prova della teoria è la loro capacità di sintetizzare materia organica utilizzando pigmenti di diverso colore: verde, arancione e giallo. I ricercatori hanno stabilito una relazione di diatomee con alghe marroni, dorate e giallo-verdi.

Le conchiglie di silice solide per centinaia di migliaia di anni sono state depositate sul fondo dei mari e degli oceani sotto forma di diatomiti e altre rocce. Le più antiche diatomee fossili sono conservate tra i depositi del Cretaceo del Mesozoico (era della vita media). La diatomite e i tripoli vengono estratti principalmente nelle cave, utilizzate nella costruzione.

il valore delle diatomee

Ecologia delle diatomee

Le diatomee si diffondono ampiamente nei corpi idrici freschi e salini in tutto il mondo. Questi organismi vivono tra le rocce bagnate, nel terreno, hanno persino imparato le sorgenti calde, il manto nevoso e il ghiaccio delle regioni polari. I mari e gli oceani abitano soprattutto specie di diatomee centrica.

I bacini d'acqua dolce sono habitat tipici delle alghe pennatali della diatomea. Tra i rappresentanti di questo gruppo non ci sono solo forme planctoniche, ma anche bentoniche (organismi di fondo). C'è una grande varietà di diatomee epifitiche e quelle che fanno "fiorire" l'acqua nei laghi e nei bacini artificiali e nella loro crescita eccessiva.

Diatomee valore

Nel mondo le diatomee oceaniche costituiscono oltre i 2/3 della diversità totale delle specie di alghe. Rappresentano il 50% della biomassa totale dei mari e degli oceani, su scala planetaria, anche questa cifra sembra impressionante: il 25% della massa organica.

Le diatomee sono all'inizio della catena alimentare degli ecosistemi acquatici. Queste cellule fotosintetiche nella composizione del plancton servono da cibo per gli invertebrati. Pesci, crostacei e altri rappresentanti della fauna marina si nutrono anche di diatomee o mangiano zooplancton. Valore economico e scientifico delle diatomee:

  • utilizzati come indicatori o indicatori dello stato delle acque superficiali;
  • formare la base per la formazione di sapropel (fango diatomea) sul fondo dei bacini;
  • fanno parte dei depositi minerali (diatomite e tripoli);
  • promuovere l'autopulizia dei corpi idrici da una serie di inquinamento inorganico;
  • aiutare a determinare l'origine e l'età delle rocce dai gusci delle forme fossili.

diatomee

Diatomee nell'acquario

Vivono su pareti di vetro, colonizzano la superficie di pietre e dispositivi, coprono le foglie di piante multicellulari sott'acqua. A loro non piace la luce intensa, quindi preferiscono le aree oscurate dell'acquario. Le diatomie devono essere combattute in modo che l'intera biocenosi artificiale dietro le pareti di vetro non sia ricoperta da muco marrone. È necessario pulire il film e grumi bruni non appena iniziano a comparire sulle pietre e sugli elettrodomestici. La cosa più difficile da rimuovere la placca dalle diatomee sulle foglie delle piante sottomarine.

Dovrebbero essere prese misure per regolare l'illuminazione e la composizione dell'acqua. Una delle ragioni della "fioritura" del liquido nell'acquario e nei corpi idrici naturali è l'eccessivo contenuto di silicati. Se ci sono poche sostanze minerali, lo sviluppo delle diatomee è lento. Lo stesso effetto è causato dalla buona illuminazione dell'acquario, dalla pulizia costante di vetri e pietre dalle colonie di diatomee.