FORAMINIFERA: CHARAKTERISTIKA, KLASIFIKACE, ŽIVOTNÍ CYKLUS - BIOLOGIE - 2025

Tyto Foraminifera jsou skupina améboidním prvoků, jiné mořských a sladkovodních. Objevili se na začátku primární éry (Cambrian) a jejich nástupci osídlili dnešní oceány. Najdete je od přímořských oblastí (hypo nebo hypersalin) po dno oceánu a od tropů po studené arktické a antarktické oceány.

Jeho rozdělení závisí na několika faktorech. Například existují druhy, které podporují velké a časté změny teploty, zatímco jiné je nemohly přežít, takže tepelná struktura oceánů představuje významné rozdíly mezi asociacemi foraminifera.

Vzorky písku Foraminifera odebrané z pláže Ngapali.

Hloubka je rovněž určujícím faktorem v distribuci foraminifery díky svému přímému dopadu na pronikání světla. Pro jeho část, tlak se vztahuje na výše uvedené faktory (teplota a hloubka), přímo zasahovat do rozpustnosti CO ₂, který ovlivňuje sekreci uhličitanu vápenatého pro tvorbu skořápky.

Na druhé straně je energie vody v mělkých oblastech důležitým prvkem, protože ovlivňuje typ substrátu (tvrdý nebo měkký) a distribuci živin.

Podobně další faktory, jako je slanost, zákal vody, pH, přítomnost stopových prvků a / nebo organických složek, proudy, rychlost sedimentace, mohou na místní úrovni určit distribuci foraminifery.

Známý druh

V současnosti je známo více než 10 000 druhů, zatímco asi 40 000 vyhynulo. Některé druhy mají jako své stanoviště mořské dno, tj. Jsou to bentické organismy, mnohokrát žijí maskované na písku jako součást epifauny (epibetonické) nebo mohou žít pod pískem (endobetonické). Z tohoto důvodu jsou také známé jako živý písek.

Mohou také žít na rostlinách, ve kterých spočívají jako epifyty, a dokonce si mnozí z nich volí přisedlý život, to znamená, že žijí připoutaní k substrátu po celou dobu jejich existence.

Zatímco jiné foraminifery žijí vznášející se v různých hloubkách v oceánu (mezi 0 a 300 m), to znamená, že mají planktonický život, který tvoří součást mořského mikroplanktonu. Tyto formy jsou vzácnější a méně rozmanité.

Větší a složitější planktonická foraminifera jsou běžnější v tropickém a subtropickém prostředí. Zatímco v prostředí s velkou šířkou jsou tyto organismy obvykle vzácné, menší a velmi jednoduchých tvarů.

vlastnosti

Charakteristickým rysem foraminifery je kostra nebo skořápka, struktura, která umožňuje studovat zaniklé formy ve formě mořských mikrofosilů, které se ukládají na mořské dno.

Skořápka tedy představuje základní prvek pro odlišení foraminifery a je to jediná struktura organismu, která zkamenuje. Tyto fosílie jsou velmi hojné v mořském sedimentu a podílejí se také na tvorbě sedimentárních hornin.

Hlavní chemické sloučeniny ve skořápce jsou kalcit, aragonit a oxid křemičitý. Tvar a rozměr embryonální komory závisí na jejím původu, zda je výsledkem sexuální nebo asexuální reprodukce.

Během jejich ontogeneze řídí foraminifera růst a velikost komor. Tato kontrola se provádí délkou a uspořádáním pseudopodiálních proudů, protože pseudopody jsou zodpovědné za vytvoření organické membrány, která předchází minerální skořápce.

Tento proces je velmi důležitý pro udržování buněčných procesů, protože komora funguje jako bioreaktor.

Faktory podílející se na velikosti a morfologii foraminifery

Je třeba poznamenat, že velikost a konečná morfologie, kterou může foraminifer přijmout, závisí na různých faktorech, včetně:

• Tvar a rozměry embryonální komory.
• Počet fází růstu do dospělosti (tj. Počet komor foraminifer).
• Tvar komory a její modifikace během ontogeneze.
• Uspořádání kamer.

Větší foraminifera mají strategické růstové vzorce, které udržují konstantní objem komory bez překročení optimální velikosti. Tyto strategie spočívají v rozdělení kamer do různých oddílů zvaných kliky.

Tyto kliky jsou uspořádány tak, aby zajistily transportní a regulační funkce mezi protoplazmy uvnitř komor a vně. To znamená, že všechny kamery a kliky jsou dokonale propojeny.

Uspořádání komor může sledovat přímou nebo spirálovou osu. To bude záviset na poloze pseudopodiálních proudů a umístění otvoru nebo otvorů v komoře.

Taxonomie

Doména: Eukarya

Protistické království

Žádné hodnocení: SAR Supergroup

Superphylum: Rhizaria

Phylum: Foraminifera

Třídy a objednávky

• Athalamea (Reticulomyxida)
• Monothalamea (Allogromiida, Astrorhizida, Komokiida)
• Xenophyophorea (Psamminida, Stannomida)
• Tubothalamea (Fusulinid, Involutinid, Milliolid, Silicoloulinulin, Spirillinida)
• Globothalamea (Lituolida, Loftusiida, Schlumbergerinida, Textulariida, Trochamminida, Rotaliida, Buliminida, Globigerinida, Robertinida, Carterinida, Lagenida).

Klasifikace

Přestože je ještě mnoho věcí, které je třeba objasnit, lze zatím rozlišit 5 tříd:

Athalamea

Zde jsou foraminifera, které nemají skořápku nebo jsou nahé.

Monothalamea

Zahrnuty jsou betonické foraminifery, které mají organickou nebo aglutinovanou skořápku s jedinou komorou.

Xenophyophorea

V tomto případě jsou foraminifery velkého specializovaného betonického typu, multinukleované a s aglutinovanou skořápkou. Obvykle se jedná o detitivory nebo saprofágy, to znamená, že získávají jídlo z detritů nebo rozkládajících se organických látek.

Tubothalamea

To zahrnuje betonickou foraminiferu, která má více trubicových komor alespoň v juvenilní fázi, které mohou být spirálovitě stočeny, s aglutinovanou nebo vápenatou skořápkou.

Globothalamea

Tato klasifikace zahrnuje betonické i planktonické foraminifery s vícekomorovými kulovitými, aglutinovanými nebo vápenatými skořápkami. Mušle mohou být uniseriate, biseriate, triseriate nebo trocospiralate.

Tato klasifikace se však neustále vyvíjí.

Morfologie

-Velikost

Velikost foraminifery je obvykle mezi 0,1 a 0,5 cm, přičemž některé druhy měří od 100 um do 20 cm.

-Protoplazma

Foraminifera jsou tvořeny protoplazmatickou hmotou, která tvoří buňku foraminifery.

Protoplazma je obvykle bezbarvá, ale někdy může obsahovat malá množství organických pigmentů, lipidového materiálu, symbiotických řas nebo sloučenin železa, které dávají barvu.

Protoplazma se skládá z vnitřní části zvané endoplazma a z vnější části ektoplazmy.

V endoplazmě je chráněna skořápkou a v ní jsou organely distribuovány jako trávicí vakuoly, jádro, mitochondrie, granule, Golgiho aparát nebo ribozomy. Proto se někdy nazývá granulární endoplazma. Ektoplazma je průhledná a odtud začínají stahovací pseudopody.

Protoplazma je zevně ohraničena organickou membránou tvořenou překrývajícími se vrstvami mukopolysacharidů.

Protoplasmatická hmota se rozšiřuje ze skořápky jedním nebo více otvory (póry) a pokrývá ji navenek (mimokamerální protoplazma), a tak se tvoří pseudopodie.

- Kostra nebo skořápka

Foraminifera trvale fixuje svůj buněčný povrch vytvořením minerální kostry (skořápky).

Shell je tvořen komorami oddělenými septa ale současně oni komunikují spolu navzájem přes propojovací díry volaly foramina, proto jméno foraminifera. Chemické složení kostry nebo skořepiny z nich dělá struktury, které se snadno fosilizují.

Vnitřek komor je pokryt organickým materiálem velmi podobným chitinu. Kromě toho skořepina může mít hlavní otvory; to může také mít vnější póry nebo postrádat je.

Minerální obal může být tvořen jediným oddílem (primitivní foraminifera nebo monothalamus) nebo komorou, která roste nepřetržitě, nebo několika komorami, které se vytvářejí v po sobě jdoucích stádiích, ve složitém diskontinuálním růstovém systému (polythalamic foraminifera).

Tento poslední proces spočívá v přidání nového kosterního materiálu do dříve vytvořené skořápky a na strategických místech.

Mnoho foraminifera je schopno vybrat materiál pro vytvoření své skořápky podle svého chemického složení, velikosti nebo tvaru, protože okrajové pseudopodiální proudy, které jsou ve styku se substrátem, jsou schopny jej rozeznat.

- Typy Foraminifery

Podle formy konstrukce skořápky je lze rozdělit do tří hlavních typů Foraminifery:

Aglutinovaný (nebo písčitý)

V tomto typu skořápky foraminifera shromažďuje se svými pseudopody velké množství organické hmoty dostupné v prostředí, ve kterém žijí, které později aglutinuje, jako jsou minerální zrna, houby, spikule, rozsivky atd.

Většina aglutinovaných foraminiferových cementů slupku s uhličitanem vápenatým, ale pokud tato sloučenina není přítomna v médiu, jako jsou ty, které žijí v hlubokých oceánských oblastech, kde vápník neexistuje, mohou tak učinit pomocí křemičitých, železitých, organických cementů. atd

Porcelán

V tomto případě je skořápka tvořena jehlami magnezitového kalcitu, které jsou syntetizovány v Golgiho aparátu foraminifery.

Tyto jehly jsou přepravovány a hromaděny do zahraničí a mohou sloužit jako spojovací prvky pro cizí struktury (Cement) nebo přímo tvoří vnější kostru. Nacházejí se v hypersalinovém prostředí (> 35% slanost).

Obvykle jsou neprůhledné, to znamená, že mají tendenci mít pseudo-póry, které úplně neprocházejí skořápkou.

Hyaliny

Ty jsou vytvářeny růstem krystalů kalcitu díky organické šabloně, vytvořené procesem zvaným biomineralizace (mineralizace in situ), prováděné mimo protoplazmatické tělo.

Vyznačují se průhledností díky tenkosti stěny. Vyvrtávají se také tam, kde se umístění, hustota a průměr pórů liší podle druhu.

-Pseudopodie

Tato struktura se používá pro mobilizaci, fixaci k substrátům, zachycení kořisti a vytvoření kostry. Pro zatažení a rozšíření pseudopodů má foraminifera sofistikovanou síť mikrotubulů uspořádaných ve více či méně paralelních řadách.

Prodloužení pseudopodie může dosáhnout dvakrát až třikrát více než je délka těla a může být až 20krát větší než jeho délka. To bude záviset na každém konkrétním druhu.

Druh pohybu během přemístění přímo souvisí s tvarem skořepiny a polohou otvorů (kde se objevují pseudopody).

Ale nejvíce foraminifera se pohybuje následujícím způsobem: pseudopods se připojí k substrátu a pak tlačí zbytek buňky. Tímto způsobem se mohou pohybovat rychlostí přibližně 1 až 2,5 cm / hod.

Na druhé straně se pseudopodie foraminifery nazývá Granurreticulopodia, protože uvnitř pseudopodie je obousměrný cytoplazmatický tok, který nese granule.

Granule se mohou skládat z částic různých materiálů, mitochondrií, trávicích nebo odpadních vakuol, symbiotických dinoflagelátů atd. Z tohoto důvodu je jednou ze synonym skupiny Granuloreticulosa.

Další důležitou charakteristikou pseudopodie je to, že jsou obvykle dlouhé, tenké, rozvětvené a velmi hojné, čímž vytvářejí síť retikulopodií stohováním (anastomóza).

Životní cyklus

Životní cyklus foraminifery je obvykle krátký, obvykle několik dní nebo týdnů, ale ve velkých formách může životní cyklus dosáhnout dvou let.

Trvání bude záviset na životní strategii, kterou foraminifera užívá. Například malé formy s jednoduchou morfologií vyvinou krátkou oportunistickou strategii.

Vzhledem k tomu, že velké formy a mimořádně složitá morfologie skořápky vytvářejí konzervativní životní strategii.

Toto poslední chování je u jednobuněčných organismů velmi vzácné; jim umožňuje udržovat jednotnou hustotu obyvatelstva a pomalý růst.

Reprodukce

Většina foraminifera má dvě morfologie, s generační střídání v závislosti na typu reprodukce, sexuální nebo asexuální, s výjimkou planktonického foraminifera, které se reprodukuje pouze sexuálně.

Tato změna morfologie se nazývá dimorfismus. Výsledná forma sexuální reprodukce (gamogony) se nazývá gamonte, zatímco z asexuální reprodukce (schizogony) se získá schizontová forma. Oba jsou morfologicky odlišné.

Některé foraminifery koordinují reprodukční cyklus se sezónním cyklem, aby optimalizovaly využití zdrojů. To není neobvyklé vidět několik nepřetržitých asexuálních reprodukcí nastávat předtím sexuální generace nastane v betonic formách.

To vysvětluje, proč jsou formy schizontu hojnější než formy gamont. Gamonte má zpočátku jedno jádro a poté se rozdělí, aby vytvořil řadu gamet.

Zatímco schizont je vícejaderný a po meióze se fragmentuje a vytváří nové gamety.

Reprodukční cyklus Foraminifery

Výživa

Foraminifera se vyznačuje tím, že jsou heterotrofy, to znamená, že se živí organickou hmotou.

V tomto případě se foraminifera živí hlavně rozsivkami nebo bakteriemi, ale jiné větší druhy se živí hlístami a korýši. Koristi jsou uvězněni svými pseudopody.

Také tyto organismy mohou používat symbiotické řasy různých typů, jako jsou zelené, červené a zlaté řasy, jakož i diatomy a dinoflageláty, a může existovat i velmi komplexní řada z nich u stejného jedince.

Na druhé straně některé druhy foraminifery jsou kleptoplasty, což znamená, že chloroplasty z požitých řas se stávají součástí foraminifery, aby pokračovaly ve výkonu fotosyntézy.

To představuje alternativní způsob výroby energie pro život.

Aplikace

Množství fosilních záznamů foraminifery v průběhu geologického času, evoluce, složitosti a velikosti z nich činí preferovaný nástroj pro studium současnosti a minulosti Země (geologické hodiny).

Proto je jeho velká rozmanitost druhů velmi užitečná v biostratigrafických, paleoekologických a paleoceanografických studiích.

Může však také pomoci předcházet ekologickým katastrofám, které mohou ovlivnit ekonomiku, protože změny v populacích foraminifera naznačují změny v životním prostředí.

Například skořápka foraminifera je citlivá na změnu prostředí a rychle reaguje na změny prostředí v jejich okolí. Z tohoto důvodu jsou ideálním indikátorovým druhem pro studium kvality a zdraví útesové vody.

Případ Mauricia

Také některé události nás přiměly přemýšlet o tom. To je případ fenoménu pozorovaného na Mauriciu, kde část bílého písku na pláži zmizela a nyní ho musí importovat z Madagaskaru, aby si udrželi turistický tok.

A co se tam stalo? Odkud pochází písek? Proč to zmizelo?

Odpověď zní:

Písek není ničím jiným než akumulací skořápek uhličitanu vápenatého mnoha organismů, mezi nimi foraminifera, která se umývá na břehu. Zmizení písku bylo způsobeno postupným a trvalým poklesem producentů uhličitanu.

K tomu došlo v důsledku znečištění moří dusíkem a fosforem, které se dostávají na pobřeží v důsledku nadměrného používání hnojiv při výsadbě určitých produktů, jako je cukrová třtina.

Z tohoto důvodu je studium foraminifery ve společenských vědách důležité, aby se zabránilo ekologickým katastrofám, jako je ta popsaná výše, která přímo ovlivňuje ekonomiku a společnost.

Reference

1. Přispěvatelé Wikipedie. Foraminifera. Wikipedia, The Encyclopedia, 2018. K dispozici na adrese es.wikipedia.org.
2. Calonge A, Caus E a García J. Los Foraminifers: současnost a minulost. Teaching of Sciences Sciences, 2001 (9.2) 144-150.
3. Hromic T. Biodiverzita a ekologie mikrobentosu (Foraminifera: Protozoa), mezi Boca del Guafo a Golfo de Penas (43 ° - 46 ° s), Chile. Věda. Tecnol. 30 (1): 89-103, 2007
4. Humphreys AF, Halfar J, Ingle JC, et al. Vliv teploty mořské vody, pH a živin na distribuci a charakter nízkého hojnosti mělké vody bentické foraminifery v Galápagos. PLoS One. 2018; 13 (9): e0202746. Publikováno 2018, 12. září, doi: 10,1371 / časopis
5. De Vargas C, Norris R, Zaninetti L, Gibb SW, Pawlowski J. Molekulární důkaz kryptické speciace v planktonických foraminiferech a jejich vztah k oceánským provinciím. Proc Natl Acad Sci USA. 1999; 96 (6): 2864-8.