PERIPHYTON: KARAKTERISTIKA, MORFOLOGI, KOMPONENTER, VÆKST - BIOLOGI - 2025

Den periphyton, kendt af nogle som biofilm kan defineres som et sæt af mikroorganismer, der danner en slags foring af eller er forankret på forskellige substrater. Mikroorganismerne, der udgør periphyton, holdes sammen takket være tilstedeværelsen af ​​den ekstracellulære matrix, som de udskiller.

På grund af den store mangfoldighed af mikroorganismer i periphyton, kan den findes i alle typer levesteder, selv under de mest ugunstige klimatiske forhold, såsom gletschere og endda varme kilder.

Periphyton. Kilde: Everglades NPS fra Homestead, Florida, USA

Fra et økologisk synspunkt er perifytonen meget vigtig, da den udfører forskellige funktioner i økosystemer, blandt hvilke dens kapacitet som en indikator på forureningsniveauer skiller sig ud.

Generelle karakteristika

Periphyton er et komplekst, vævet netværk, der generelt er knyttet til en eller anden type underlag nedsænket i vand. I betragtning af at organismerne, der består af den, tendens til at reproducere eksponentielt, har periphytonen en hurtig vækst. Dette er tilfældet, fordi der i mediet er de nødvendige næringsstoffer til, at mikroorganismerne kan udvikle sig optimalt.

Tilsvarende er en af ​​de mest bemærkelsesværdige egenskaber ved perifition, at de organismer, der udgør den, udskiller en slags ekstracellulær matrix med gelatinøs konsistens, der holder dem sammen og forankres til hinanden og til underlaget.

Perifytonen er sammensat af en lang række mikroorganismer såsom bakterier, protosoer og alger. Hver af disse bidrager med sine særlige egenskaber og karakteristika for, at periphyton kan trives, udvikles og sejler.

Morfologi

Morfologisk observeres perifytonen som et tyndt tæppe, der dækker de forskellige overflader, der findes i vandet. Den består af en bred vifte af mikroorganismer af forskellige typer, såsom alger, bakterier, svampe og protozoer, der udskiller en polysaccharidmatrix, hvori de komprimeres.

Selvom perifytonen findes, der dækker en lang række underlag, synes ny forskning at antyde, at den hovedsageligt findes på planter.

Nogle specialister beskriver det som en slags græs, hvis tykkelse kan variere afhængigt af det økosystem, det findes i. Periphytonens struktur er ganske glat, selv klassificeret som snegle af nogle specialister. Den fremherskende farve er grøn og forråder således overfloden af ​​fotosyntetiske organismer i dens sammensætning.

komponenter

Komponenterne i periphytonen er ret varierede, hovedsageligt medlemmer af monera- og protista-kongeriget.

Organismer fra Monera-rige

Mængden af ​​bakterier, der findes i periphytonen, er meget rigelig. Naturligvis er bakteriearter ikke standard, men afhænger af det økosystem, hvori det findes.

Under hensyntagen til forskellige undersøgelser, hvor perifytonen i forskellige områder over hele verden er blevet karakteriseret, kan det imidlertid konstateres, at de prokaryote slægter, der findes i den med større frekvens, er følgende:

• Enterobacter sp: består af anaerobe bakterier, der hovedsageligt er dekomponere af organisk stof. De udfører også fermenteringsprocessen, gennem hvilken de metaboliserer kulhydrater, og også under aerobe forhold er de i stand til at oxidere en lang række substrater. Nogle er også anerkendte menneskelige patogener.
• Pseudomonas sp: er gramnegative bacillusformede bakterier, der hovedsageligt trives i iltrige miljøer. De er katalasepositive organismer, så de kan nedbryde brintperoxid. Takket være metabolisk mangfoldighed har de evnen til at kolonisere en bred vifte af miljøer, hvilket gør det muligt at finde dem som komponenter i periphyton i mange økosystemer.
• Citrobacter sp: gruppe bestående af bacillære bakterier, der har en aerob metabolisme. De er gramnegative og er i stand til at fermentere nogle kulhydrater, såsom lactose. De er almindelige indbyggere i vand og jord, og det er derfor, de er regelmæssige bestanddele af periphytonen.
• Andre bakterietyper: Andre bakterielle slægter, der er fundet som komponenter i periphytonen i en række miljøer er blandt andet Chromobacterium sp, Acinetobacter sp, Stenotrophomonas sp og Klebsiella sp.
• Cyanobakterier: Disse er generelt kendt som blågrønne alger. De har pigmenter som f.eks. Klorofyll inde i deres celler, så nogle kan fotosynteses. De er også i stand til at bruge atmosfærisk nitrogen som kilde til dette element.

Organismer fra det protistiske rige

Medlemmerne af protista-kongeriget, der er en del af periphytonen, er alger og protosoer, herunder:

• Chlorophytas: de er de såkaldte grønalger med rigelig klorofyll i deres celler, hvilket giver dem deres karakteristiske grønne farve. På grund af tilstedeværelsen af ​​klorofyl er de autotrofiske organismer, der er i stand til at udføre fotosynteseprocessen. Dens størrelse er variabel, og grønalger kan observeres i periphyton, både makroskopisk og mikroskopisk. Blandt slægterne af grønalger, der findes i periphyton, kan nævnes blandt andet Ulothrix, Chaetophora og Oedogonium.
• Rhodophytas: almindeligvis kendt som rødalger. De er generelt multicellulære og indeholder chlorophyll og andre pigmenter, såsom carotenoider. Sidstnævnte bidrager til at give det sin typiske rødlige farve. En af de mest almindeligt fundne slægter af rødalger i perifytonen er Hildebrandia.
• Diatomer: De er encellede alger, der er ganske almindelige i marine levesteder. De er karakteriseret, fordi deres celler er begrænset af en cellevæg bestående af hydreret siliciumdioxid. De er i stand til fotosyntesen. De mest almindelige diatom-slægter i periphytonen er blandt andet Cocconeis, Cymbella og Navicula.

Diatom, regelmæssigt medlem af periphyton. Kilde: Picturepest

• Protozoer: De er kendetegnet ved at være eukaryote mikroskopiske organismer, unicellulære og generelt heterotrofiske. Nogle har flagella, der hjælper dem i bevægelsesprocessen. De almindelige protozo-slægter i periphyton er Stentor, Vorticella, Euplotes og Epistylis blandt mange andre.

Øge

Væksten og udviklingen af ​​periphytonen er en gradvis proces, der omfatter flere stadier:

• Kontakt og forankring til overfladen: det er den indledende fase af dannelsesprocessen af ​​periphytonen. På dette trin begynder bakterierne og andre mikroorganismer, der danner den, at etablere visse forbindelser med underlaget og forankre sig selv til det. Oprindeligt er disse forbindelser noget svage, men når antallet af mikroorganismer vokser, bliver de stærkere.
• Dannelse af mikrokolonier: mikroorganismer, der var forankret til underlaget, begynder at reproducere, hovedsageligt aseksuelt gennem binær fission.
• Kommunikation mellem molekyler og produktion af den ekstracellulære matrix: gennem en mekanisme kendt som "quorum-sensing" oprettes bindinger mellem de forskellige celler. Ligeledes øges produktionen af ​​EPS (ekstracellulære polymere stoffer), hvilket bidrager til, at mikroorganismerne er tæt sammen.
• Modning af perifytonen: allerede på dette stadium begynder en kompleks struktur at udvikle sig. Her begynder de organismer, der udgør periphyton, at tilpasse sig aspekter som tilgængeligheden af ​​ilt og nogle næringsstoffer.

Vækststadier i perifytonen. Kilde: Aalexopo

Utility

Periphyton er et element af vital betydning i økosystemer, da det gennem det er muligt for eksempel at bestemme graden af ​​forurening såvel som at rydde op i forurenede farvande. På samme måde tjener perifytonen som en fødekilde for fiskene i det økosystem, den findes i, så den bruges også i akvakultur.

Indikator for forurening og vandkvalitet

Perifytonen er blevet brugt i adskillige økosystemer som en indikator på forureningsniveauer. Dette skyldes, at der er organismer, der har en forudbestemmelse for visse komponenter, der kan betragtes som forurenende stoffer.

I denne forstand kan du tage en prøve af periphytonen, der er vokset der, og identificere de mikroorganismer, der findes i det, når du vil vide, hvor forurenende et sted der er.

Ved at kende forholdet mellem nogle mikroorganismer i periphyton og visse forurenende stoffer er det muligt uden tvivl at konkludere, om et miljø er forurenet eller ej.

Ligeledes kan perifytonen bruges til at bestemme vandkvaliteten på grund af dens høje følsomhed over for ændringer og den hurtige reaktion, den genererer til dem.

Økosystemrenser

Forskellige undersøgelser har vist, at periphyton er en fremragende rengøringsmiddel for økosystemer. Dette skyldes, at mikroorganismerne, der udgør den, er i stand til at absorbere og metabolisere visse forurenende stoffer, såsom nogle metaller, såsom zink, cadmium, kobber og nikkel.

Ved at gøre dette reducerer de forureningsniveauerne meget på visse steder. Dets evner til at fjerne skadelige kemikalier såvel som at reducere vandgrumlighed undersøges i øjeblikket.

Fiskefoder og i akvakulturindustrien

Det har vist sig, at periphytonen er en fødekilde for nogle fisk, der viser visse tilpasninger, der giver dem mulighed for at skrabe periphytonen fra underlaget. Ligeledes er det blevet brugt i nogle projekter, der involverer akvakultur for at være mad til fisk og bløddyr, der er opdrættet på denne måde.

Referencer

1. Aloi, E. (1990). En kritisk gennemgang af de nylige metoder til fersk periphyton-felt. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 47. 656-670.
2. Haiying, L., Feng, Y., Wang, J. og Wu, Y. (2016). Respons af periphyton-morfologi, struktur og funktion til ekstrem belastning af næringsstoffer. Miljøforurening. 214. 878-884.
3. Hall-Stoodley, L. og Stoodley, P. (2002). Udviklingsregulering af mikrobielle biofilmer. Aktuel udtalelse inden for bioteknologi, 13: 228-233.
4. Hill, W., Ryon, M., Smith, J. og Marshall, s. (2010). Perifytons rolle i formidling af virkningerne af forurening i et strømøkosystem. Miljøhåndtering. 45 (3). 563-76.
5. Rojas, J. (2005). Bakteriel mangfoldighed i periphyton i rødder af eichornia sp, pistia sp og azolla sp, i et kunstigt vådområde fra Earth University. Set på: repositoriotec.tec.ac.cr
6. Voltolina, D:, Audelo, J., Romero, E. og Pacheco, M. (2013). Fremme af periphyton til opdræt af hvide rejer: mod økologisk akvakultur. Sao Paulo Fisheries Institute Bulletin. 39.
7. Yadav, R., Kumar, P., Saini, V., Sharma, B. (2017). Betydningen af ​​periphyton for akvakultur. Aqua-stjerne 38-43.