FORAMINIFERA: JELLEMZŐK, OSZTÁLYOZÁS, ÉLETCIKLUS - BIOLÓGIA - 2025

A foraminifera egy amoeboid protozoa, néhány más tengeri és édesvízi csoport. Megjelent az elsődleges korszak elején (kambrium), és utódjaik lakották a mai óceánokat. Megtalálhatók a part menti területektől (hipo- vagy hiperszin) az óceán fenekéig, és a trópusoktól a hideg sarkvidéki és antarktiszi óceánokig.

Eloszlása ​​több tényezőtől függ. Például vannak olyan fajok, amelyek támogatják a nagy és gyakori hőmérsékleti változásokat, míg mások nem tudták ezt túlélni, tehát az óceánok hőszerkezete fontos különbségeket mutat a foraminifera társulások között.

A Ngapali strandtól vett Foraminifera homokminták.

Hasonlóképpen, a mélység is meghatározó tényező a foraminifera eloszlásában, mivel annak közvetlen hatása van a fény penetrációjára. A nyomás viszont az előző tényezőkhöz kapcsolódik (hőmérséklet és mélység), közvetlenül befolyásolja a CO ₂ oldhatóságát, amely befolyásolja a kalcium-karbonát kiválasztását a héjak kialakulásához.

Másrészt a sekély területeken a víz energiája releváns elem, mivel befolyásolja a szubsztrát típusát (kemény vagy puha) és a tápanyagok eloszlását.

Hasonlóképpen, más tényezők, mint például a sótartalom, a víz zavarossága, a pH, a nyomelemek és / vagy szerves komponensek jelenléte, az áramok, az ülepedési sebesség, meghatározzák a foraminifera eloszlását helyi szinten.

Ismert fajok

Jelenleg több mint 10 000 faj ismert, mintegy 40 000 faj kihalt. Egyes fajok élőhelye a tengerfenék, azaz bentikus szervezetek, sokszor az epifauna részeként homokba álcázva élnek (epibetonikus), vagy homok alatt (endobetonikus). Ezért élő homoknak is nevezik őket.

Emellett növényeken is élhetnek, amelyekben epifitákként nyugszanak, sőt sokan ülő életüket is választják, vagyis egész létezésük alatt szubsztráthoz kapcsolódnak.

Míg a többi foraminifera az óceán különböző mélységében (0 és 300 m között) úszik, azaz planktonikus életük képezi a tengeri mikroplankton részét. Ezek a formák ritkábbak és kevésbé változatosak.

A nagyobb és összetettebb planktonikus foraminifera gyakoribb trópusi és szubtrópusi környezetben. Míg a nagy szélességű környezetben ezek az organizmusok általában ritkák, kisebbek és nagyon egyszerű alakúak.

jellemzők

A foraminiferában kiemelkedő tulajdonság a csontváz vagy a héj, egy olyan szerkezet, amely lehetővé tette a kihalt formáknak a tenger fenekén lerakódott tengeri mikrofoszszilok formájában történő tanulmányozását.

Így a héj képezi a foraminifera megkülönböztetésének alapvető elemét, és ez a szervezet egyetlen struktúrája, amely kövületként megy ki. Ezek a kövületek nagyon bőségesen jelen vannak a tengeri üledékben, és szintén részt vesznek üledékes kőzetek kialakulásában.

A héjában a fő kémiai vegyületek a kalcit, aragonit és a szilícium-dioxid. Az embrionális kamra alakja és mérete az eredetétől függ, függetlenül attól, hogy szexuális vagy asexuális reprodukció eredménye.

A korai fejlődésük során a foraminifera szabályozza a kamrák növekedését és méretét. Ez az ellenőrzés az ál-lábáramok hosszán és elrendezésén keresztül történik, mivel az ál-lábak azért felelnek meg az ásványi héjat megelőző szerves membrán kialakulásáért.

Ez a folyamat nagyon fontos a sejtes folyamatok fenntartásához, mivel a kamra bioreaktorként működik.

A foraminifera méretében és morfológiájában részt vevő tényezők

Meg kell jegyezni, hogy a foraminifer mérete és végleges morfológiája különféle tényezőktől függ, többek között:

• Az embrionális kamra alakja és méretei.
• A felnőttkorig terjedő növekedési szakaszok száma (vagyis a foraminifer kamráinak száma).
• A kamra alakja és annak módosulása a kovalencia során.
• A kamerák elrendezése.

A nagyobb foraminiferáknak stratégiai növekedési mintázata van, hogy a kamra térfogata állandó maradjon az optimális méret meghaladása nélkül. Ezek a stratégiák a kamerák felosztását különféle rekeszekre, úgynevezett kattintásokra osztják.

Ezek a klipek úgy vannak elrendezve, hogy biztosítsák a szállító és szabályozó funkciókat a kamrák belsejében lévő protoplazma és a kifelé között. Vagyis az összes kamera és kattintás tökéletesen össze van kötve.

A kamrák elrendezése egyenes vagy spiráltengelyt követhet. Ez attól függ, hogy az ál-lámpás áramok milyen helyzetben vannak, és a nyílás vagy nyílások elhelyezkedését a kamrában.

taxonómia

Tartomány: Eukarya

Protiszta királyság

Nincs rang: SAR szupercsoport

Szupermaga: Rhizaria

Menedékjog: Foraminifera

Osztályok és megrendelések

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

Osztályozás

Bár még sok dolgot kell tisztázni, eddig öt osztályt lehet megkülönböztetni:

Athalamea

Itt vannak a foraminiferák, amelyeknek nincs héja vagy meztelenek.

Monothalamea

Ide tartoznak azok a betonforaminiferák, amelyek szerves vagy agglutinált héjúak egyetlen kamrával.

Xenophyophorea

Ebben az esetben a foraminifera nagy specializált beton típusú, sokmagvú és agglutinált héjú. Általában detritivorok vagy szaprófélék, vagyis ételeiket detritustól vagy bomló szerves anyagból nyerik.

Tubothalamea

Ide tartoznak a beton foraminifera-k, amelyek legalább a fiatalkorban több csőkamrával rendelkeznek, amelyek spirálisan tekercselhetők, agglutinált vagy meszes kagylóval.

Globothalamea

Ez a besorolás kiterjed mind a beton, mind a plankton foraminifera rétegekre, többrétegű gömbös, agglutinált vagy meszes kagylóval. A héjak lehetnek unizeriátok, biszeridák, triszeriátok vagy trokozpiralátok.

Ez a besorolás azonban folyamatosan fejlődik.

Morfológia

-Méret

A foraminifera mérete általában 0,1 és 0,5 cm között van, néhány faj esetében 100 μm és 20 cm között.

-Protoplazma

A foraminiferat protoplazmatikus tömeg alkotja, amely a foraminifera sejtét képezi.

A protoplazma általában színtelen, de néha tartalmazhat kis mennyiségű szerves pigmentet, lipid anyagot, szimbiotikus algákat vagy színt adó vasvegyületeket.

A protoplazma egy endoplazmának nevezett belső részből és a külső rész ektoplazmából áll.

Az endoplazmában a héj védi, és az organellák emésztő vákuumként, magként, mitokondriumként, granulátumként, Golgi készülékként vagy riboszómákként oszlanak el. Ez az oka annak, hogy néha granulált endoplazmának hívják. Az ektoplazma átlátszó, és az övvisszahúzó állatok ott kezdődnek.

A protoplazmát kívülről egy szerves membrán veszi körül, amely mukopoliszacharidok egymásra helyezett lapjaiból áll.

A protoplazmatikus tömeg kinyúlik a héjból egy vagy több nyíláson (pórusokon) keresztül, és kívülről takarja le (extrakamerális protoplazma), és így alakulnak ki ál állatok.

- Csontváz vagy héj

A Foraminifera tartósan rögzíti sejtfelületét egy ásványváz (a héj) felépítésével.

A héj septokkal elválasztott kamrákból áll, de ugyanakkor a foramina néven ismert összekötő nyílásokon keresztül kommunikálnak egymással, innen származik a foraminifera név. A csontváz vagy a héj kémiai összetétele azokat a szerkezeteket teszi lehetővé, amelyek nagyon könnyen kövülnek meg.

A kamrák belsejét a kitinhez nagyon hasonló szerves anyag borítja. Ezenkívül a héjnak lehet fő nyílása; lehetnek külső pórusai is, vagy hiányozhatnak ezekből.

Az ásványi héj egyetlen rekeszből (primitív foraminifera vagy monothalamus), vagy kamrából állhat, amely folyamatosan növekszik, vagy több kamrából, amelyek egymást követő szakaszokban vannak kialakítva, egy bonyolult szakaszos növekedési rendszerben (politalamuszos foraminifera).

Ez az utolsó folyamat abból áll, hogy új vázas anyagot adunk a korábban kialakított héjhoz és stratégiai helyekre.

Számos foraminifera képes megválasztani az anyagot, hogy héját képezzék annak kémiai összetétele, mérete vagy alakja szerint, mivel a szubsztráttal érintkező marginális állati áramok képesek felismerni azt.

-Típusú Foraminifera

A héj felépítésének formája szerint a Foraminifera három fő típusába sorolhatók:

Agglutinált (vagy homokos)

Az ilyen típusú héjban a foraminifera az ál állatokkal nagy mennyiségű szerves anyagot gyűjt össze, amely a környezetben elérhető, amelyben élnek, amely később agglutinálódik, például ásványi szemek, szivacs-tüskék, diatómák stb.

A legtöbb agglutinált foraminifera héját kalcium-karbonáttal cementálják, de ha ez a vegyület nincs jelen a közegben, például azokban, amelyek mély óceáni területeken élnek, ahol nem létezik kalcium, akkor ezt szilícium-dioxidos, erjesztő, szerves cementekkel megtehetik. stb.

Porcelán

Ebben az esetben a héjat magnézium-kalcit tűkkel hozzák létre, amelyeket a foraminifera Golgi-készülékében szintetizálnak.

Ezeket a tűket külföldre szállítják és gyűjtik, és idegen szerkezetek (cement) összekötő elemeiként szolgálhatnak, vagy közvetlenül képezik a külső csontvázat. A hiperszin környezetekben találhatók (sótartalma> 35%).

Általában nem perforáltak, azaz olyan pszeudo-pórusok vannak, amelyek nem lépik át teljesen a héjat.

Hyalines

Ezeket a kalcitkristályok növekedése képezi egy szerves templátnak köszönhetően, amelyet egy biomineralizációnak (in situ mineralizációnak) nevezett folyamat képez, amelyet a protoplazmatikus testön kívül hajtanak végre.

A fal vékonyságának köszönhetően átlátszóak. Fúrásokat is végeznek, ahol a pórusok elhelyezkedése, sűrűsége és átmérője fajonként változhat.

-Pseudopodia

Ezt a szerkezetet mobilizálásra, szubsztrátumokhoz való rögzítésre, ragadozó elfogására és a csontváz létrehozására használják. Az ál állatok visszahúzására és meghosszabbítására a foraminifera-k kifinomult mikrotubulus-hálózattal rendelkeznek, többé-kevésbé párhuzamos sorokba rendezve.

Az ál állatok meghosszabbítása elérheti a test hosszának kétszeresét vagy háromszorosát, sőt akár húszszorosa is lehet. Ez az egyes fajoktól függ.

A mozgás típusa az elmozdulás során közvetlenül kapcsolódik a héj alakjához és a nyílások helyzetéhez (ahol az ál állatok jelennek meg).

A legtöbb foraminifera azonban a következő módon mozog: az ál állatok egy hordozóhoz kapcsolódnak, majd a sejt többi részét megnyomják. Ilyen módon mozogva körülbelül 1–2,5 cm / óra sebességgel haladhatnak előre.

Másrészt a foraminifera ál állatokat Granurreticulopodia-nak hívják, mivel az álszeres állatokban kétirányú citoplazmatikus áramlás van, amely granulátumokat hordoz.

A granulátumok különféle anyagok részecskéiből, mitokondriumokból, emésztő vagy hulladék vákuumokból, szimbiotikus dinoflagelátokból stb. Ezért a csoport egyik szinonimája a Granuloreticulosa.

A pszeudopodia másik fontos jellemzője, hogy általában hosszúak, vékonyak, elágazóak és nagyon bőségesek, így egymásra rakással (anastomosis) képezik a retikulopodia hálózatát.

Életciklus

A foraminifera életciklusa általában rövid, általában néhány nap vagy hét, de nagy formákban az életciklus elérheti a két évet.

Az időtartam az életstratégiától függ, amelyet a foraminifera alkalmaz. Például az egyszerű morfológiájú kicsi formák rövid opportunista stratégiát dolgoznak ki.

Míg a héj nagy formái és rendkívül összetett morfológiájával konzervatív életstratégiát dolgoznak ki.

Ez az utolsó viselkedés nagyon ritka az egysejtű szervezetekben; lehetővé teszi számukra az egységes népsűrűség és a lassú növekedés fenntartását.

Reprodukció

A foraminifera többségének két morfológiája van, generációs váltakozással a reprodukció típusától függően, szexuális vagy asexuális, kivéve a planktonikus foraminiferat, amely csak nemi úton szaporodik.

Ezt a morfológiai változást dimorfizmusnak nevezzük. A szexuális szaporodás formáját (gamogony) gamonte-nek nevezik, míg az asexual reprodukciónak (skizogony) a skizont formát kapják. Mindkettő morfológiailag eltérő.

Néhány foraminifera a szaporodási ciklust összehangolja a szezonális ciklusokkal, az erőforrások optimális felhasználása érdekében. Nem ritka, ha több folyamatos aszexuális reprodukció fordul elő, mielőtt a szexuális generáció betonikus formában megtörténik.

Ez magyarázza, hogy a skizont formái miért sokkal gazdagabbak, mint a gamontok. A gamonte kezdetben egyetlen maggal rendelkezik, majd osztódik, hogy számos ivarsejt jöjjön létre.

Míg a skizont többmagvú és a meiozis után új ivarsejteket képez.

A Foraminifera reproduktív ciklusa

Táplálás

A foraminiferákat heterotrófok jellemzik, azaz szerves anyagból táplálkoznak.

Ebben az esetben a foraminifera elsősorban diatómákból vagy baktériumokból táplálkozik, de más nagyobb fajok fonálférgekből és rákfélékből táplálkoznak. A zsákmányok csapdába esnek az ál állatokkal.

Ezek az organizmusok különféle típusú szimbiotikus algákat is használhatnak, például zöld-, vörös- és aranyalgákat, valamint diatómákat és dinoflagelátokat, és ezek közül egyben nagyon sokféle lehet.

Másrészről, néhány foraminifera faj kleptoplasztikus, ami azt jelenti, hogy az elfogyasztott algák kloroplasztjai a foraminifera részévé válnak annak érdekében, hogy továbbra is elvégezzék a fotoszintézis funkcióját.

Ez egy alternatív módot jelent az energia előállításához.

Alkalmazások

A foraminifera fosszilis rekordjainak geológiai idő, evolúció, összetettség és méret szerinti bősége teszi őket a Föld jelen és múltjának (geológiai óra) tanulmányozására szolgáló kedvenc műszerré.

Ezért a fajok nagy sokszínűsége nagyon hasznos a biostratigráfiás, paleoökológiai és paleoeceográfiai vizsgálatokban.

De hozzájárulhat a gazdaságot érintő ökológiai katasztrófák megelőzéséhez is, mivel a foraminifera populációk változása a környezet változásait jelzi.

Például a héj nélküli foraminifera érzékeny a környezeti változásokra és gyorsan reagál a körülötte lévő környezet változásaira. Ezért ideális indikátorfajok a zátonyvíz minőségének és egészségének vizsgálatához.

Mauritius esete

Ezenkívül egyes események arra késztettek bennünket. Ilyen helyzet van a Mauritiusban megfigyelt jelenségnek, ahol a strand fehér homokos része eltűnt, és ezt most Madagaszkárról kell behozniuk a turisztikai áramlás fenntartása érdekében.

És mi történt ott? Honnan származik a homok? Miért tűnt el?

A válasz a következő:

A homok nem más, mint sok szervezet kalcium-karbonát héjának felhalmozódása, köztük a partra mosott foraminiferák. A homok eltűnését a karbonáttermelők fokozatos és tartós csökkenése okozta.

Ez annak a következménye, hogy a tengereket szennyezik a nitrogén és foszfor, amelyek a partokra jutnak, mivel a műtrágyákat túlzott mértékben használják bizonyos termékek, például cukornád ültetésére.

Ezért a foraminifera tanulmányozása a társadalomtudományban fontos a környezeti katasztrófák - például a fent leírt - megelőzése érdekében, amelyek közvetlenül befolyásolják a gazdaságot és a társadalmat.

Irodalom

1. Wikipedia közreműködői. Foraminifera. Wikipedia, The Free Encyclopedia, 2018. Elérhető az es.wikipedia.org oldalon.
2. Calonge A, Caus E és García J. Los Foraminifers: jelen és múlt. Földtudományok tanítása, 2001 (9.2), 144-150.
3. Hromic T. A mikrobenthosz (Foraminifera: Protozoa) biodiverzitása és ökológiája, Boca del Guafo és Golfo de Penas között (43–46º s), Chile. Tudomány. TECNOL. 30 (1): 89-103 (2007)
4. Humphreys AF, Halfar J, Ingle JC és mtsai. A tengervíz hőmérsékletének, pH-jának és tápanyagjainak hatása az alacsony bőségű sekély vízben található bentózis foraminifera eloszlására és jellegére Galápagoson. PLoS One. 2018; 13 (9): e0202746. Közzétéve: 2018. szeptember 12. doi: 10.1371 / journal.pone.0202746
5. De Vargas C, Norris R, Zaninetti L, Gibb SW, Pawlowski J. A planktonikus foraminifírek kripta-specifikációjának molekuláris bizonyítéka és az óceáni tartományokkal való kapcsolatuk. Proc Natl Acad Sci USA. 1999, 96 (6): 2864-8.