Karakteristik diatom, klasifikasi, nutrisi, reproduksi



itu diatom (Diatoma) adalah sekelompok mikroalga, terutama akuatik dan uniseluler. Mereka dapat hidup bebas (seperti yang plantónicas) atau membentuk koloni (seperti yang terdiri dari bentos). Mereka dicirikan oleh keberadaan distribusi kosmopolitan; yaitu, mereka dapat ditemukan di seluruh planet ini.

Bersama-sama dengan kelompok mikroalga lain, mereka adalah bagian dari singkapan besar fitoplankton yang ada di perairan tropis, subtropis, Arktik, dan Antartika. Asal-usulnya berasal dari Jurassic dan hari ini merupakan salah satu kelompok mikroalga terbesar yang diketahui manusia, dengan lebih dari seratus ribu spesies digambarkan antara hidup dan punah..

Secara ekologis, mereka adalah bagian penting dari jaring trofik dari banyak sistem biologis. Endapan diatom adalah sumber bahan organik yang sangat penting yang terakumulasi di dasar laut.

Setelah proses sedimentasi yang lama, tekanan bahan organik dan jutaan tahun, endapan ini menjadi minyak yang menggerakkan banyak peradaban kita saat ini.

Pada zaman kuno, laut menutupi wilayah bumi yang saat ini muncul; di beberapa daerah ini ada endapan diatom, yang dikenal sebagai bumi diatom. Bumi diatom memiliki banyak kegunaan dalam industri makanan, konstruksi dan bahkan farmasi.

Indeks

  • 1 Karakteristik
    • 1.1 Formulir
  • 2 Taksonomi dan klasifikasi
    • 2.1 Klasifikasi tradisional
    • 2.2 Klasifikasi terbaru
  • 3 Nutrisi
    • 3.1 Klorofil
    • 3.2 Karotenoid
  • 4 Reproduksi
    • 4.1 Aseksual
    • 4.2 Seksual
  • 5 Ekologi
    • 5.1 Berbunga
  • 6 Aplikasi
    • 6.1 Paleoceanografi
    • 6.2 Biostratigrafi
    • 6.3 Bumi diatom
    • 6.4 Ilmu Forensik
    • 6.5 Nanoteknologi
  • 7 Referensi

Fitur

Mereka adalah organisme eukariotik dan fotosintesis, dengan fase sel diploid. Semua spesies mikroalga ini bersel satu, dengan bentuk kehidupan bebas. Dalam beberapa kasus mereka membentuk koloni (kelapa), rantai panjang, kipas dan spiral.

Karakteristik mendasar dari diatom adalah bahwa mereka menyajikan frustule. Fraktur adalah dinding sel yang sebagian besar terdiri dari silika yang membungkus sel dalam struktur yang mirip dengan kotak atau cawan Petri.

Bagian atas kapsul ini disebut epiteca, dan bagian bawahnya disebut hipotek. Frustrasi bervariasi dalam ornamen, tergantung pada spesies.

Formulir

Bentuk diatom adalah variabel dan memiliki kepentingan taksonomi. Beberapa simetri terpancar (pusat) dan yang lain mungkin memiliki bentuk yang berbeda, tetapi mereka selalu simetris secara bilateral (uang).

Diatom tersebar luas di seluruh badan air di planet ini. Mereka terutama laut; Namun, beberapa spesies telah ditemukan di badan air tawar, kolam dan lingkungan lembab.

Organisme autotrofik ini memiliki klorofil a, c1 dan c2, dan memiliki pigmen seperti diatoxanthin, diadinoxanthin, β-carotene dan fucoxanthin. Pigmen ini memberi mereka warna emas yang memungkinkan mereka menangkap cahaya matahari dengan lebih baik.

Taksonomi dan klasifikasi

Saat ini, pemesanan taksonomi diatom masih kontroversial dan dapat direvisi. Sebagian besar ahli sistematika dan ahli taksonomi menemukan kelompok besar mikroalga ini dalam divisi Heterokontophyta (kadang-kadang sebagai Bacillariophyta). Peneliti lain mengklasifikasikan mereka sebagai filum dan bahkan sebagai taksa yang lebih tinggi.

Klasifikasi tradisional

Menurut urutan taksonomi klasik, diatom terletak di kelas Bacillariophyceae (juga disebut Diatomophyceae). Kelas ini dibagi menjadi dua ordo: Pusat dan Pennales.

Pusat

Mereka adalah diatom yang frustasinya memberi mereka simetri radial. Beberapa spesies memiliki ornamen berduri dan di permukaannya mereka tidak memiliki celah yang disebut raphe..

Pesanan ini terdiri dari setidaknya dua subordon (tergantung pada penulis) dan setidaknya lima keluarga. Mereka terutama laut; Namun, ada perwakilan ini di badan air tawar.

Pennales

Diatom ini memiliki bentuk memanjang, oval dan / atau linier, dengan simetri bipolar bilateral. Mereka memiliki ornamen dalam frustrasi garis putus-putus dan beberapa memiliki raphe sepanjang sumbu longitudinal.

Bergantung pada ahli taksonomi, pesanan ini terdiri dari setidaknya dua subordo dan tujuh keluarga. Mereka sebagian besar air tawar, meskipun spesies juga telah dideskripsikan di lingkungan laut.

Klasifikasi terbaru

Di atas adalah klasifikasi taksonomi klasik dan pemesanan pesanan diatom; Ini adalah cara yang paling umum digunakan untuk membedakan mereka. Namun, banyak pengaturan taksonomi telah muncul dari waktu ke waktu.

Pada tahun 90-an para ilmuwan Round & Crawford menyumbangkan klasifikasi taksonomi baru yang terdiri dari 3 kelas: Coscinodiscophyceae, Bacillariophyceae dan Fragilariophyceae.

Coscinodiscophyceae

Sebelumnya mereka adalah bagian dari diatom ordo Sentral. Saat ini, kelas ini diwakili oleh setidaknya 22 ordo dan 1174 spesies.

Bacillariophyceae

Mereka adalah diatom simetri bilateral dengan raphe. Anggota kelas ini sebelumnya membentuk ordo Pennales.

Kemudian mereka dibagi menjadi diatom dengan raphe dan tanpa raphe (dengan cara yang sangat umum). Diketahui bahwa kelas mikroalga ini diwakili oleh 11 pesanan dan sekitar 12 ribu spesies.

Fragilariophyceae

Ini adalah kelas diatom yang anggotanya sebelumnya juga merupakan bagian dari ordo Pennales. Mikroalga ini memiliki simetri bilateral tetapi tidak ada raphe. dan mereka diwakili oleh 12 pesanan dan sekitar 898 spesies.

Beberapa ahli taksonomi tidak menganggap takson ini sah dan menempatkan Fragilariophyceae sebagai subkelas dalam kelas Bacillariophyceae.

Nutrisi

Diatom adalah organisme fotosintetik: mereka menggunakan energi cahaya (matahari) untuk mengubahnya menjadi senyawa organik. Senyawa organik ini diperlukan untuk memenuhi kebutuhan biologis dan metabolisme Anda.

Untuk mensintesis senyawa organik ini, diatom membutuhkan nutrisi; Nutrisi ini terutama nitrogen, fosfor dan silikon. Elemen terakhir ini berfungsi sebagai pembatas nutrisi, karena diperlukan untuk membentuk frustule.

Untuk proses fotosintesis, mikroorganisme ini menggunakan pigmen seperti klorofil dan karotenioda.

Klorofil

Klorofil adalah pigmen fotosintesis hijau yang terletak di kloroplas. Dalam diatom hanya dua jenis yang diketahui: klorofil a (Chl a) dan klorofil c (Chl c).

Chl a memiliki partisipasi primordial dalam proses fotosintesis; alih-alih, Chl c adalah pigmen aksesori. Chl c yang paling umum di diatom adalah c1 dan c2.

Karotenoid

Karotenoid adalah sekelompok pigmen milik keluarga isoprenoid. Dalam diatom, setidaknya tujuh jenis karotenoid telah diidentifikasi.

Seperti klorofil, ini membantu diatom menangkap cahaya untuk mengubahnya menjadi senyawa makanan organik untuk sel.

Reproduksi

Diatom bereproduksi secara aseksual dan seksual, masing-masing melalui mitosis dan meiosis.

Aseksual

Setiap sel induk mengalami proses pembelahan mitosis. Produk mitosis, bahan genetik, inti sel dan sitoplasma digandakan, untuk menghasilkan dua sel anak yang identik dengan sel induk.

Setiap sel yang baru dibuat mengambil epiteca selebaran sel induk dan kemudian membangun atau membentuk hipotek sendiri. Proses reproduksi ini dapat terjadi antara satu dan delapan kali dalam jangka waktu 24 jam, tergantung pada spesiesnya.

Karena setiap sel anak akan membentuk hipotek baru, sel yang mewarisi hipotek ibu akan lebih kecil daripada saudara perempuannya. Ketika proses mitosis diulang, penurunan sel anak bersifat progresif sampai tercapai minimum yang berkelanjutan.

Seksual

Proses reproduksi seksual sel terdiri dari pembelahan sel diploid (dengan dua set kromosom) menjadi sel haploid. Sel-sel haploid memiliki setengah muatan genetik sel progenitor.

Begitu diatom yang direproduksi secara aseksual mencapai ukuran minimum, suatu jenis reproduksi seksual mulai didahului oleh meiosis. Meiosis ini menimbulkan gamet haploid dan telanjang atau tidak cocok; gamet sekering yang membentuk spora yang disebut auxospora.

Auxospora memungkinkan diatom untuk memulihkan diploidi dan ukuran maksimum spesies. Mereka juga memungkinkan diatom untuk bertahan hidup saat kondisi lingkungan yang merugikan.

Spora ini sangat tahan, dan hanya akan tumbuh dan membentuk frustrasi masing-masing ketika kondisinya menguntungkan.

Ekologi

Diatom memiliki dinding sel yang kaya silikon oksida, yang biasa disebut silika. Karena itu, pertumbuhannya dibatasi oleh ketersediaan senyawa ini di lingkungan tempat mereka berkembang.

Seperti disebutkan di atas, mikroalga ini adalah kosmopolitan dalam distribusi. Mereka hadir di badan air tawar, laut dan bahkan di lingkungan dengan ketersediaan air rendah atau dengan tingkat kelembaban tertentu.

Di kolom air, mereka terutama mendiami zona pelagis (air terbuka), dan beberapa spesies membentuk koloni dan mendiami substrat bentik.

Secara umum, populasi diatom tidak berukuran konstan: jumlah mereka sangat bervariasi dengan periodisitas tertentu. Periode ini terkait dengan ketersediaan nutrisi, dan juga tergantung pada faktor fisik-kimia lainnya, seperti pH, salinitas, angin dan cahaya, antara lain..

Berbunga

Ketika kondisi optimal untuk pengembangan dan pertumbuhan diatom, sebuah fenomena yang disebut berbunga atau singkapan terjadi.

Selama singkapan, populasi diatom dapat mendominasi struktur komunitas fitoplankton, dan beberapa spesies berpartisipasi dalam mekar ganggang berbahaya atau pasang merah.

Diatom mampu menghasilkan zat berbahaya, di antaranya asam domoat. Racun ini dapat terakumulasi dalam rantai trofik dan pada akhirnya dapat mempengaruhi manusia. Keracunan pada manusia dapat menyebabkan pingsan dan masalah memori hingga koma atau bahkan kematian.

Diperkirakan ada lebih dari 100 ribu spesies diatom (beberapa penulis percaya bahwa ada lebih dari 200 ribu) di antara yang hidup (lebih dari 20 ribu) dan yang punah..

Populasi mereka berkontribusi sekitar 45% dari produksi utama lautan. Demikian juga, mikroorganisme ini sangat penting dalam siklus silikon samudera karena kandungan silika mereka dalam frustule.

Aplikasi

Paleoceanografi

Komponen silika dalam frustasi diatomite membuat mereka sangat tertarik pada paleontologi. Mikroalga ini menempati lingkungan yang sangat spesifik dan beragam mulai dari masa Kapur.

Fosil-fosil alga ini membantu para ilmuwan untuk merekonstruksi distribusi geografis laut dan benua sepanjang masa geologis.

Biostratigrafi

Fosil diatom yang ditemukan dalam sedimen laut memungkinkan para peneliti untuk mengetahui berbagai perubahan lingkungan yang telah terjadi sejak zaman prasejarah hingga saat ini..

Fosil-fosil ini memungkinkan untuk menentukan umur relatif dari strata di mana mereka ditemukan dan juga berfungsi untuk menghubungkan strata dari berbagai lokasi.

Bumi diatom

Hal ini dikenal sebagai tanah diatom untuk endapan besar mikroalga fosil yang ditemukan terutama di daratan. Deposito paling penting dari tanah-tanah ini adalah di Libya, Irlandia dan Denmark.

Ini juga disebut diatomit, dan merupakan bahan yang kaya akan silika, mineral, dan elemen jejak, yang memiliki banyak kegunaan. Di antara kegunaan yang paling menonjol adalah sebagai berikut:

Pertanian

Ini digunakan sebagai insektisida pada tanaman; Ini menyebar pada tanaman sebagai semacam tabir surya. Itu juga banyak digunakan sebagai pupuk.

Akuakultur

Dalam budidaya udang, tanah diatom telah digunakan dalam produksi makanan. Telah ditunjukkan bahwa zat tambahan ini meningkatkan pertumbuhan dan asimilasi makanan komersial.

Dalam biakan mikroalga digunakan sebagai saringan dalam sistem aerasi dan saringan pasir.

Biologi molekuler

Tanah diatom telah digunakan untuk ekstraksi dan pemurnian DNA; untuk ini digunakan bersama dengan zat-zat yang mampu mengganggu struktur molekul air. Contoh zat ini adalah guanidin hidroklorida dan tiosianat.

Makanan dan minuman

Ini digunakan untuk menyaring dalam produksi berbagai jenis minuman seperti anggur, bir, dan jus alami. Setelah dipanen produk-produk tertentu seperti biji-bijian, ini dimandikan di tanah diatom untuk mencegah serangan oleh kumbang dan hama lainnya.

Hewan peliharaan

Ini adalah bagian dari komponen pasir sanitasi (kerikil sanitasi) yang biasa digunakan dalam kotak untuk kucing dan hewan peliharaan lainnya.

Dokter hewan

Di beberapa tempat digunakan sebagai bekas luka yang efisien untuk luka hewan. Ini juga digunakan dalam kontrol arthropoda ektoparasit pada hewan peliharaan dan domestik.

Lukisan

Ini digunakan sebagai cat sealer atau enamel.

Lingkungan

Earth diatomaceous digunakan untuk restorasi area yang terkontaminasi oleh logam berat. Di antara penerapannya dalam konteks ini adalah fakta bahwa ia mengembalikan tanah yang terdegradasi dan mengurangi toksisitas aluminium dalam tanah yang diasamkan..

Ilmu forensik

Dalam kasus kematian dengan pencelupan (tenggelam), salah satu analisis yang dilakukan adalah adanya diatom dalam tubuh korban. Karena komposisi kerangka silika diatom, mereka tetap di dalam tubuh bahkan jika mereka ditemukan dengan beberapa tingkat penguraian.

Ilmuwan menggunakan spesies itu untuk mencari tahu apakah peristiwa itu terjadi, misalnya, di rawa, di laut atau di danau; Ini dimungkinkan karena diatom memiliki tingkat kekhususan lingkungan tertentu. Banyak kasus pembunuhan telah diselesaikan berkat kehadiran diatom di tubuh para korban.

Nanoteknologi

Penggunaan diatom dalam nanoteknologi masih dalam tahap awal. Namun, penelitian dan penggunaan di bidang ini menjadi lebih sering. Tes saat ini sedang digunakan untuk mengubah frustrasi silikon menjadi silikon dan memproduksi dengan komponen listrik ini.

Ada banyak harapan dan potensi penggunaan diatom dalam nanoteknologi. Studi menunjukkan bahwa mereka dapat digunakan untuk manipulasi genetik, untuk pembangunan mikrokomponen elektronik yang kompleks dan sebagai biocell fotovoltaik..

Referensi

  1. A. Canizal Silahua (2009). Katalog ilustrasi diatom air tawar Meksiko. I. Keluarga Naviculaceae. Laporan penelitian untuk mendapatkan judul: Ahli Biologi. Universitas Otonomi Nasional Meksiko. 64 hal.
  2. V. Cassie (1959). Marine Plankton Diatoms. Tuatara.
  3. Alga diatom. Encyclopædia Britannica. Dipulihkan dari britannica.com.
  4. M.D. Guiry & G.M. Guiry (2019). AlgaeBase. Publikasi elektronik di seluruh dunia, Universitas Nasional Irlandia, Galway. Diperoleh dari algaebase.org.
  5. Identifikasi fitoplankton. Diatom dan dinoflagellata. Dipulihkan dari ucsc.edu.
  6. Diatom Ensiklopedia Dunia Baru. Diperoleh dari newworldencyclopedia.org.
  7. P. Kuczynska, M. Jemiola-Rzeminska & K. Strzalka (2015). Pigmen Fotosintesis dalam Diatom. Obat Kelautan.
  8. Diatom KEAJAIBAN. Dipulihkan dari ucl.ac.uk.
  9. Bumi diatom. Dipulihkan dari diatomea.cl.
  10. Silika, tanah diatom dan udang. Dipulihkan dari balnova.com.
  11. L. Baglione. Penggunaan bumi diatom. Dipulihkan dari tecnicana.org
  12. Diatom Diperoleh dari en.wikipedia.org.
  13. A. Guy (2012). Diatom Nanotek. Diperoleh dari nextnature.net.