PERIFITON: JELLEMZŐK, MORFOLÓGIA, ÖSSZETEVŐK, NÖVEKEDÉS - BIOLÓGIA - 2026

A perifitont, amelyet némelyiknek biofilmnek is nevezünk, meghatározhatjuk mikroorganizmusok halmazaként, amelyek különféle szubsztrátumokhoz valamilyen bélést alkotnak vagy rögzítve vannak. A perifitont alkotó mikroorganizmusok az általuk választott extracelluláris mátrix jelenlétének köszönhetően együtt tarthatók.

A perifitonban levő mikroorganizmusok sokfélesége miatt megtalálható az összes élőhelytípusban, még a legkedvezőtlenebb éghajlati körülmények között is, mint például a gleccserek és még a forró források.

Perifiton. Forrás: Everglades NPS, Homestead, Florida, Egyesült Államok

Ökológiai szempontból a perifiton nagyon fontos, mivel az ökoszisztémákban különféle funkciókat lát el, amelyek közül kiemelkedik a szennyezettségi mutatóként való képessége.

Általános tulajdonságok

A perifiton egy összetett, szőtt hálózat, amelyet általában valamilyen típusú víz alá merített szubsztrátumhoz kötnek. Hasonlóképpen, tekintettel arra, hogy az azt alkotó szervezetek exponenciálisan szaporodnak, a perifiton gyorsan növekszik. Ennek oka az, hogy a közegben vannak a szükséges tápanyagok a mikroorganizmusok optimális fejlődéséhez.

Hasonlóképpen, a perifériás egyik legfigyelemreméltóbb tulajdonsága, hogy az azt alkotó organizmusok egyfajta extracelluláris mátrixot választanak ki, amely összetartja és egymáshoz és a szubsztrátumhoz rögzítve zselatin konzisztenciát mutat.

A perifiton számos mikroorganizmusból áll, mint például baktériumok, protozoák és algák. Ezek mindegyike hozzájárul sajátos tulajdonságainak és tulajdonságainak ahhoz, hogy a perifiton virágzzon, fejlődjön és uralkodjon.

Morfológia

Morfológiai szempontból a periphytont vékony szőnyegként figyelték meg, amely lefedi a vizek különböző felületeit. Különböző típusú mikroorganizmusok széles skálájából áll, például algákból, baktériumokból, gombákból és protozókból, amelyek olyan poliszacharid mátrixot választanak ki, amelyben tömörülnek.

Noha a perifitont sokféle szubsztrát fedik le, úgy tűnik, hogy az új kutatások azt sugallják, hogy főként növényeken található meg.

Egyes szakemberek egyfajta fűként írják le, amelynek vastagsága az ökoszisztéma függvényében változhat. A perifiton textúrája meglehetősen sima, egyes szakemberek szerint még meztelen is. Az uralkodó szín zöld, így elárulja a fotoszintézisben részt vevő organizmusok bőségét összetételében.

Alkatrészek

A perifiton alkotóelemei meglehetõsen változatosak, elsõsorban a monera és a protista királyság tagjai.

A Monera királyság szervezetei

A perifitonban jelen lévő baktériumok mennyisége nagyon bőséges. Természetesen a baktériumfajok nem szokásosak, inkább attól az ökoszisztémától függenek, amelyben megtalálják.

Figyelembe véve azonban a különféle tanulmányokat, amelyekben a világ különböző területeinek perifitonját jellemezték, megállapítható, hogy a benne gyakoribb prokarióta nemzetségek a következők:

• Enterobacter sp: anaerob baktériumokból áll, amelyek elsősorban a szerves anyag bomlói. Emellett elvégzik a fermentációs folyamatot, amelyen keresztül metabolizálják a szénhidrátokat, és aerob körülmények között képesek oxidálni a sokféle szubsztrátot. Néhányan elismert emberi kórokozók is.
• Pseudomonas sp: gram-negatív bacillus alakú baktériumok, amelyek főként az oxigénben gazdag környezetben fejlődnek ki. Kataláz-pozitív organizmusok, így lebonthatják a hidrogén-peroxidot. A metabolikus sokféleségnek köszönhetően sokféle környezetet képes kolonizálni, lehetővé téve számukra, hogy sok ökoszisztémában perifiton komponenseiként találják meg őket.
• Citrobacter sp: aerob anyagcserével rendelkező bakteriális baktériumokból álló csoport. Gram-negatívok és képesek bizonyos szénhidrátok, például laktóz fermentálására. Közös víz- és talajlakók, ezért a perifiton rendszeres alkotóelemei.
• Egyéb baktériumtípusok: többek között a Chromobacterium sp, az Acinetobacter sp, a Stenotrophomonas sp és a Klebsiella sp, amelyeket számos környezetben a perifiton komponenseiként találtak.
• Cianobaktériumok: ezeket általában kék-zöld algáknak nevezik. Pigmentek, például klorofill vannak a sejtekben, így egyesek fotoszintetizálódhatnak. Képesek továbbá légköri nitrogént használni ennek az elemnek a forrásaként.

A protiszta királyság szervezetei

A protiszta királyság tagjai, amelyek a perifiton részét képezik, algák és protozoák, köztük a következők:

• Chlorophytas: ezek az úgynevezett zöld algák, amelyek sejtjeiben bőséges klorofill található, ami jellegzetes zöld színüket adja meg nekik. A klorofill jelenléte miatt ezek autotrofikus szervezetek, amelyek képesek a fotoszintézis folyamatának végrehajtására. Mérete változó, és a perifitonban megfigyelhető zöld alga, mind makroszkopikus, mind mikroszkopikus. A perifitonban található zöld alga nemzetségek közül megemlíthető többek között az Ulothrix, a Chaetophora és az Oedogonium.
• Rhodophytas: közismert nevén vörös alga. Általában többsejtűek, klorofilt és más pigmenteket, például karotinoidokat tartalmaznak. Ez utóbbiak hozzájárulnak a jellegzetes vöröses színének eléréséhez. A perifériában a vörös algák egyik leggyakrabban előforduló nemzetsége a Hildebrandia.
• Diatómák: egysejtű algák, amelyek a tengeri élőhelyekben nagyon gyakoriak. Azokat jellemzik, hogy sejtjeiket egy hidratált szilícium-dioxidból álló sejtfal korlátozza. Képesek a fotoszintézisre. A perifériában a leggyakoribb diatóma nemzetségek többek között a Cocconeis, Cymbella és Navicula.

Diatom, a perifiton rendes tagja. Forrás: Picturepest

• Protozoák: eukarióta mikroszkopikus organizmusok, egysejtűek és általában heterotróf jellegűek. Néhányuknak vannak flagella, amely segíti őket a mozgás folyamatában. A perifitonban a leggyakoribb protozoán nemzetségek a Stentor, Vorticella, Euplotes és Epistylis.

Növekedés

A perifiton növekedése és fejlődése fokozatos folyamat, amely több szakaszból áll:

• Érintkezés és rögzítés a felülethez: ez a perifiton kialakulásának kezdeti fázisa. Ebben a szakaszban az azt alkotó baktériumok és más mikroorganizmusok bizonyos kapcsolatokat létesítenek a szubsztrátummal, és maguk rögzítik azt. Kezdetben ezek a kapcsolatok kissé gyengék, de a mikroorganizmusok számának növekedésével erősebbé válnak.
• Mikrokolóniák képződése: a szubsztrátumhoz rögzített mikroorganizmusok szaporodni kezdenek, főleg aszexuálisan bináris hasadással.
• Kommunikáció a molekulák között és az extracelluláris mátrix előállítása: "kvórumérzékelő" néven ismert mechanizmuson keresztül kötések alakulnak ki a különféle sejtek között. Hasonlóképpen, az EPS (extracelluláris polimer anyagok) termelése megnövekszik, amelyek hozzájárulnak ahhoz, hogy a mikroorganizmusok szorosan összekapcsolódjanak.
• A perifiton érése: ebben a szakaszban már egy komplex struktúra kezd kialakulni. Itt a perifitont alkotó organizmusok alkalmazkodni kezdenek olyan szempontokhoz, mint az oxigén és egyes tápanyagok elérhetősége.

A perifiton növekedési stádiumai. Forrás: Aalexopo

Hasznosság

A perifiton létfontosságú elem az ökoszisztémákban, mivel ezen keresztül például meg lehet határozni a szennyezettség mértékét, valamint megtisztítani a szennyezett vizeket. Ugyanígy a perifiton táplálékforrásként szolgál a halak számára az ökoszisztémában, amelyben megtalálható, tehát az akvakultúrában is felhasználják.

A szennyezés és a vízminőség mutatója

A perifitont számos ökoszisztémában használták a szennyezés szintjének mutatójaként. Ennek oka az, hogy vannak szervezetek, amelyek hajlamosak bizonyos összetevőkre, amelyek szennyező anyagnak tekinthetők.

Ebben az értelemben, amikor meg akarja tudni egy hely szennyezettségének szintjét, akkor vehet mintát a perifitonról, amely ott nőtt, és azonosíthatja az abban található mikroorganizmusokat.

Ha megismeri a perifitonban levő egyes mikroorganizmusok és egyes szennyező anyagok kapcsolatát, kétség nélkül megállapítható, hogy a környezet szennyezett-e vagy sem.

Hasonlóképpen, a periphyton felhasználható a vízminőség meghatározására, mivel ez a változásokra nagyon érzékeny, és az általuk generált gyors válasz miatt.

Ökoszisztéma tisztító

Különböző tanulmányok kimutatták, hogy a perifiton kiválóan tisztítja az ökoszisztémákat. Ennek oka az, hogy az azt alkotó mikroorganizmusok képesek abszorbeálni és metabolizálni bizonyos szennyező anyagokat, például egyes fémeket, mint például a cink, kadmium, réz és nikkel.

Ezzel nagymértékben csökkenti a szennyezés mértékét bizonyos helyeken. Jelenleg vizsgálják a képességét a káros vegyi anyagok eltávolítására, valamint a víz zavarosságának csökkentésére.

Haltakarmány és az akvakultúra-ágazat

Bizonyított, hogy a perifiton bizonyos halak számára táplálékforrás, amely bizonyos alkalmazkodási lehetőségeket mutat, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy a perifitont lekaparják a szubsztrátról. Hasonlóképpen, az akvakultúrával foglalkozó projektekben is felhasználták az ily módon felnevelt halak és puhatestűek táplálására.

Irodalom

1. Aloi, E. (1990). A legfrissebb édesvízi perifiton mező-módszerek kritikus áttekintése. Kanadai Halászati ​​és Vízi Tudományos Folyóirat. 47. 656-670.
2. Haiying, L., Feng, Y., Wang, J. és Wu, Y. (2016). A perifiton morfológiájának, felépítésének és működésének a válaszai a szélsőséges tápanyagterhelésre. Környezetszennyezés. 214. 878-884.
3. Hall-Stoodley, L. és Stoodley, P. (2002). A mikrobiális biofilmek fejlesztési szabályozása. Jelenlegi vélemény a biotechnológiáról, 13: 228-233.
4. Hill, W., Ryon, M., Smith, J. és Marshall, s. (2010). A perifiton szerepe a szennyezés hatásainak közvetítésében egy patak-ökoszisztémában. Környezetgazdálkodás. 45 (3). 563-76.
5. Rojas, J. (2005). Bakteriális sokféleség a perifitonban az eichornia sp, pistia sp és azolla sp gyökereiben, a Föld Egyetem mesterséges vizes élőhelyén. Lásd: repositoriotec.tec.ac.cr
6. Voltolina, D.: Audelo, J., Romero, E. és Pacheco, M. (2013). A periféria előmozdítása a fehér garnélarák-tenyésztés területén: az ökológiai akvakultúra felé. São Paulo Halászati ​​Intézet közleménye. 39.
7. Yadav, R., Kumar, P., Saini, V., Sharma, B. (2017). A perifiton fontossága az akvakultúrában. Aqua star 38-43.