FORAMINIFERA: EGENSKABER, KLASSIFICERING, LIVSCYKLUS - BIOLOGI - 2025

De foraminiferer er en gruppe af amoeboid protozoer, nogle andre marine og ferskvand. De optrådte i begyndelsen af ​​den primære æra (Cambrian), og deres efterfølgere har befolket nutidens oceaner. De findes fra kystområder (hypo eller hypersalin) til havbunden og fra troperne til de kolde arktiske og antarktiske hav.

Dens distribution afhænger af flere faktorer. For eksempel er der arter, der understøtter store og hyppige temperaturændringer, mens andre ikke kunne overleve den, så havets termiske struktur markerer vigtige forskelle mellem foraminifera-foreningerne.

Foraminifera sandprøver taget fra Ngapali-stranden.

Ligeledes er dybde også en afgørende faktor i fordelingen af ​​foraminifera på grund af dens direkte indflydelse på lysets penetrering. På sin side er tryk relateret til de tidligere faktorer (temperatur og dybde), der direkte griber ind i opløseligheden af ​​CO ₂, der påvirker udskillelsen af ​​calciumcarbonat til dannelse af skaller.

På den anden side er energien i vand i lavvandede områder et relevant element, fordi det påvirker typen af ​​underlag (hårdt eller blødt) og fordelingen af ​​næringsstoffer.

Ligeledes kan andre faktorer, såsom saltholdighed, vandgrumlighed, pH, tilstedeværelse af sporstoffer og / eller organiske komponenter, strømme, sedimentationshastighed, på lokalt niveau bestemme fordelingen af ​​foraminifera.

Kendte arter

På nuværende tidspunkt er der kendt mere end 10.000 arter, mens ca. 40.000 er udryddet. Nogle arter har havbunden som deres levested, det vil sige at de er bentiske organismer, mange gange lever de kamufleret på sandet som en del af epifaunaen (epibetonisk), eller de kan leve under sandet (endobetonisk). Af denne grund er de også kendt som levende sand.

De kan også leve på planter, hvor de hviler som epifytter, og selv mange af dem vælger et stille liv, det vil sige, at de lever bundet til et underlag i hele deres eksistens.

Mens andre foraminifera lever flydende på forskellige dybder i havet (mellem 0 og 300 m), det vil sige, har de planktoniske liv, der udgør en del af det marine mikroplankton. Disse former er sjældnere og mindre forskellige.

Større og mere komplekse planktoniske foraminifera er mere almindelige i tropiske og subtropiske miljøer. I miljøer med høj breddegrad er disse organismer normalt knappe, mindre og meget enkle former.

egenskaber

Et kendetegn, der skiller sig ud i foraminifera, er skelettet eller skallen, en struktur, der har muliggjort, at uddødte former er blevet undersøgt i form af marine mikrofossiler, der aflejres på bunden af ​​havet.

Således udgør skallen det grundlæggende element til at differentiere foraminifera, og det er den eneste struktur i organismen, der fossilerer. Disse fossiler er meget rigelige i havsediment og deltager også i dannelsen af ​​sedimentære klipper.

De vigtigste kemiske forbindelser i skaller er kalsit, aragonit og silica. Formen og dimensionen af ​​det embryonale kammer afhænger af dets oprindelse, hvad enten det er produktet af seksuel eller aseksuel reproduktion.

Under deres ontogeni styrer foraminifera væksten og størrelsen af ​​kamrene. Denne kontrol udføres gennem længden og arrangementet af de pseudopodiale strømme, da pseudopoderne er ansvarlige for dannelsen af ​​den organiske membran, der går forud for mineralskallen.

Denne proces er meget vigtig til vedligeholdelse af cellulære processer, da kammeret fungerer som en bioreaktor.

Faktorer involveret i størrelsen og morfologien af ​​foraminifera

Det skal bemærkes, at størrelsen og den endelige morfologi, som en foraminifer kan anvende, afhænger af forskellige faktorer, herunder:

• Formen og dimensionerne på det embryonale kammer.
• Antallet af vækststadier til voksen alder (dvs. antallet af kamre i foraminifer).
• Kammerets form og dets ændringer under ontogeni.
• Arrangementet af kameraerne.

Større foraminifera har strategiske vækstmønstre for at holde kammervolumen konstant uden at overskride den optimale størrelse. Disse strategier består i at opdele kameraerne i forskellige rum, der kaldes cliques.

Disse klemmer er arrangeret på en sådan måde, at de sikrer transport- og reguleringsfunktioner mellem protoplasmaet inde i kamrene og ydersiden. Det vil sige, at alle kameraer og kliques er perfekt forbundet med hinanden.

Arrangementet af kamrene kan følge en retlinet eller spiralakse. Dette vil afhænge af placeringen af ​​de pseudopodiale strømme og placeringen af ​​åbningen eller åbningerne i kammeret.

Taksonomi

Domæne: Eukarya

Protistisk rige

Ingen placering: SAR Supergroup

Superphylum: Rhizaria

Phylum: Foraminifera

Klasser og ordrer

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

Klassifikation

Selvom der stadig er mange ting at afklare, kan der indtil nu skelnes mellem 5 klasser:

Athalamea

Her er de foraminiferaer, der ikke har en skal, eller som er nøgne.

Monothalamea

Betonic foraminifera, der har en organisk eller agglutineret skal med et enkelt kammer er inkluderet.

Xenophyophorea

I dette tilfælde er foraminiferaen af ​​den store specialiserede beton-type, multinuklædet og med en agglutineret skal. De er normalt detritivorer eller saprofagøse, det vil sige, de får deres mad fra detritus eller nedbrydende organisk stof.

Tubothalamea

Dette inkluderer betonisk foraminifera, der har flere rørformede kamre i det mindste i det unge trin, der kan spiralformet, med en agglutineret eller kalkholdig skal.

Globothalamea

Denne klassificering dækker både betonisk og planktonisk foraminifera med flerlags kugleformede, agglutinerede eller kalkholdige skaller. Skaller kan være uniseriate, biseriate, triseriate eller trocospiralate.

Denne klassificering er dog i konstant udvikling.

Morfologi

-Størrelse

Størrelsen af ​​foraminifera er normalt mellem 0,1 og 0,5 cm, hvor nogle arter måler fra 100 um til 20 cm.

-Protoplasm

Foraminifera dannes af en protoplasmatisk masse, der udgør cellen i en foraminifera.

Protoplasma er normalt farveløs, men kan undertiden indeholde små mængder organiske pigmenter, lipidmateriale, symbiotiske alger eller farvegivende jernforbindelser.

Protoplasmaet består af en intern del kaldet endoplasma og den ydre del ektoplasma.

I endoplasmaet er den beskyttet af skallen, og i den er organellerne fordelt som fordøjelsesvakuoler, kerner, mitokondrier, granuler, Golgi-apparater eller ribosomer. Derfor kaldes det undertiden granulær endoplasma. Ektoplasmaen er gennemsigtig, og de indtrækkende pseudopoder begynder derfra.

Protoplasmaet er eksternt omskrevet af en organisk membran, der består af overlagrede lag mucopolysaccharider.

Den protoplasmatiske masse ekspanderer ud af skallen gennem en eller flere åbninger (porer) og dækker den eksternt (ekstra-kamera-protoplasma), og det er sådan, pseudopoder dannes.

-Skelet eller skal

Foraminifera fikserer deres celleoverflade permanent ved at opbygge et mineralsk skelet (skallen).

Skallen består af kamre, der er adskilt af septa, men på samme tid kommunikerer de med hinanden gennem sammenkoblingshuller kaldet foramina, deraf navnet foraminifera. Den kemiske sammensætning af skelettet eller skallen gør dem til strukturer, der fossiler meget let.

Det indre af kamrene er dækket af et organisk materiale, der ligner chitin. Endvidere kan skallen have hovedåbninger; det kan også have udadvendte porer eller mangle dem.

Mineralskallen kan dannes af et enkelt rum (primitiv foraminifera eller monothalamus) eller kammer, der vokser kontinuerligt eller af flere kamre, der dannes i successive trin, i et kompliceret diskontinuerligt vækstsystem (polythalamic foraminifera).

Denne sidste proces består af at tilføje nyt skeletmateriale til den tidligere dannede skal og på strategiske steder.

Mange foraminifera er i stand til at vælge materialet til at danne deres skal i henhold til dets kemiske sammensætning, størrelse eller form, da de marginale pseudopodiale strømme, der er i kontakt med underlaget, er i stand til at genkende det.

- Typer af Foraminifera

I henhold til konstruktionsformen af ​​skallen kan de klassificeres i tre hovedtyper af Foraminifera:

Agglutineret (eller sandet)

I denne type skaller samler foraminifera med deres pseudopods en stor mængde organisk stof til rådighed i det miljø, de lever i, som senere agglutinerer, såsom mineralkorn, svampespikler, kiselalager osv.

De fleste agglutinerede foraminifera cementerer deres skal med calciumcarbonat, men hvis denne forbindelse ikke er til stede i mediet, såsom dem, der lever i dybe havområder, hvor calcium ikke findes, kan de gøre det med kiselholdige, ferruginøse, organiske cement. etc

Porcelæn

I dette tilfælde dannes skallen gennem nåle af magnesisk calcit, der syntetiseres i Golgi-apparatet i foraminifera.

Disse nåle transporteres og akkumuleres i udlandet og kan tjene som forbindelseselementer til fremmede strukturer (cement) eller direkte danne det ydre skelet. De findes i hypersaline miljøer (> 35% saltholdighed).

De er generelt uperforerede, det vil sige, at de har en tendens til at have pseudoporer, der ikke krydser hele skallen.

Hyalines

Disse dannes ved vækst af kalsitkrystaller takket være en organisk skabelon, dannet ved en proces kaldet biomineralisering (mineralisering in situ), der udføres uden for det protoplasmiske legeme.

De er kendetegnet ved at være gennemsigtige på grund af deres tyndhed. De bores også, hvor placeringen, densiteten og diameteren af ​​porerne er varierende afhængigt af arten.

-Pseudopodia

Denne struktur bruges til mobilisering, fiksering på underlag, fangst af bytte og skabelse af skelet. Til tilbagetrækning og udvidelse af pseudopoderne har foraminiferaen et sofistikeret netværk af mikrotubulier arrangeret i mere eller mindre parallelle rækker.

Forlængelsen af ​​pseudopodia kan nå to eller tre gange længden af ​​kroppen og kan endda være op til 20 gange dens længde. Dette afhænger af hver enkelt art.

Typen af ​​bevægelse under forskydning er direkte relateret til formen på skallen og placeringen af ​​åbningerne (hvor pseudopoderne dukker op).

Men de fleste foraminifera bevæger sig på følgende måde: pseudopoderne fastgøres til et underlag og skubber derefter resten af ​​cellen. Når de bevæger sig på denne måde, kan de gå videre med en hastighed på cirka 1 til 2,5 cm / time.

På den anden side kaldes foraminifera's pseudopodia Granurreticulopodia, fordi der inden i pseudopodia er en tovejs cytoplasmisk strømning, der bærer granuler.

Granulaterne kan bestå af partikler af forskellige materialer, mitokondrier, fordøjelses- eller affaldsvakuoler, symbiotiske dinoflagellater osv. Af denne grund er en af ​​synonymerne i gruppen Granuloreticulosa.

Et andet vigtigt kendetegn ved pseudopodia er, at de normalt er lange, tynde, forgrenede og meget rigelige, hvilket således danner et netværk af reticulopodia ved stabling (anastomose).

Livscyklus

Foraminifera's livscyklus er generelt kort, normalt et par dage eller uger, men i store former kan livscyklussen nå to år.

Varigheden afhænger af den livsstrategi, som foraminifera tager. For eksempel udvikler små former med simpel morfologi en kort opportunistisk strategi.

Mens de store former og med en usædvanligt kompleks morfologi af skallen udvikler en konservativ livsstrategi.

Denne sidste opførsel er meget sjælden i encellede organismer; giver dem mulighed for at opretholde en ensartet befolkningstæthed og langsom vækst.

Reproduktion

De fleste af foraminifera har to morfologier, med generationsskifte, afhængigt af reproduktionstypen, seksuel eller aseksuel, med undtagelse af planktonisk foraminifera, der kun reproducerer seksuelt.

Denne ændring i morfologi kaldes dimorfisme. Den resulterende form for seksuel reproduktion (gamogony) kaldes gamonte, mens fra aseksuel reproduktion (schizogony) opnås schizont-formen. Begge er morfologisk forskellige.

Nogle foraminifera koordinerer reproduktionscyklussen med den sæsonbestemte cyklus for at optimere ressourceforbruget. Det er ikke ualmindeligt at se adskillige kontinuerlige aseksuelle reproduktioner forekomme, før en seksuel generation sker i betonformer.

Dette forklarer, hvorfor schizontformerne er mere rigelige end dem fra gamontes. Gamonte har oprindeligt en enkelt kerne og deler sig derefter for at producere adskillige gameter.

Mens skizont er multinucleated, og efter meiose fragmenter det til dannelse af nye gameter.

Forplantningscyklus af Foraminifera

Ernæring

Foraminifera er kendetegnet ved at være heterotrofer, dvs. at de lever af organisk stof.

I dette tilfælde lever foraminiferaen hovedsageligt af kiselalger eller bakterier, men andre større arter lever af nematoder og krebsdyr. Rov er fanget gennem deres pseudopoder.

Disse organismer kan også bruge symbiotiske alger af forskellige typer, såsom grønne, røde og guldalger, såvel som kiselalger og dinoflagellater, og der kan endda være en meget kompleks række af mange af dem i samme person.

På den anden side er nogle arter af foraminifera kleptoplastiske, hvilket betyder, at kloroplasterne fra indtagne alger bliver en del af foraminiferaen for at fortsætte med at udføre funktionen af ​​fotosyntesen.

Dette repræsenterer en alternativ måde at producere energi til at leve på.

Applikationer

Overfloden i fossilregistret af foraminifera over geologisk tid, evolution, kompleksitet og størrelse gør dem til et foretrukket instrument til at studere jordens nutid og fortid (geologisk ur).

Derfor er dens store mangfoldighed af arter meget nyttig i biostratigrafiske, paleoekologiske og paleoceanografiske undersøgelser.

Men det kan også hjælpe med at forhindre økologiske katastrofer, der kan påvirke økonomien, da ændringer i foraminifera-populationer indikerer ændringer i miljøet.

For eksempel er afskalede foraminifera følsomme over for miljøændringer og reagerer hurtigt på ændringer i miljøet omkring dem. Af denne grund er de ideelle indikatorarter til undersøgelse af revvandets kvalitet og sundhed.

Sag om Mauritius

Nogle begivenheder har også fået os til at tænke over det. Sådan er tilfældet med det fænomen, der blev observeret i Mauritius, hvor en del af det hvide sand på stranden forsvandt, og nu skal de importere det fra Madagaskar for at bevare turiststrømmen.

Og hvad skete der? Hvor kommer sandet fra? Hvorfor forsvandt det?

Svaret er følgende:

Sandet er intet andet end ophobningen af ​​calciumcarbonatskaller fra mange organismer, blandt dem foraminifera, der vaskes i land. Sandens forsvinden skyldtes den progressive og vedvarende reduktion af carbonatproducenterne.

Dette skete som en konsekvens af forurening af havene med nitrogen og fosfor, der når kysterne på grund af overdreven brug af gødning til plantning af visse produkter, såsom sukkerrør.

Af denne grund er undersøgelsen af ​​foraminifera i samfundsvidenskaben vigtig for at forhindre miljøkatastrofer, såsom den, der er beskrevet ovenfor, der direkte påvirker økonomien og samfundet.

Referencer

1. Wikipedia-bidragydere. Foraminiferer. Wikipedia, The Free Encyclopedia, 2018. Tilgængelig på es.wikipedia.org.
2. Calonge A, Caus E og García J. Los Foraminifers: nutid og fortid. Undervisning i Jordvidenskab, 2001 (9.2) 144-150.
3. Hromic T. Biodiversity and Ecology of Microbenthos (Foraminifera: Protozoa), mellem Boca del Guafo og Golfo de Penas (43º-46º s), Chile. Videnskab. TECNOL. 30 (1): 89-103, 2007
4. Humphreys AF, Halfar J, Ingle JC, et al. Effekt af havvandstemperatur, pH og næringsstoffer på fordelingen og karakteren af ​​lavt overfladevand bundt foraminifera i Galápagos. PLoS One. 2018; 13 (9): e0202746. Offentliggjort 2018 12. september doi: 10.1371 / journal.pone.0202746
5. De Vargas C, Norris R, Zaninetti L, Gibb SW, Pawlowski J. Molekylær bevis for kryptisk speciation i planktoniske foraminifere og deres forhold til oceaniske provinser. Proc Natl Acad Sci USA. 1999; 96 (6): 2864-8.