Diatom adalah bagian terpenting dari plankton laut dan air tawar. Organisme mikroskopis diatom adalah sel tunggal yang dilapisi cangkang silikon. Ada bentuk kolonial dari kelompok ganggang ini, mereka sering membentuk lapisan seperti gel abu-abu, hijau-coklat atau coklat di berbagai permukaan. Diatom memainkan peran besar dalam ekosistem, bahkan sekecil akuarium di sebuah ruangan. Alga menciptakan sejumlah besar biomassa, yang telah menarik perhatian produsen zat organik dan pejuang kemurnian badan air.

Departemen Diatom

Nama sistematis internasional untuk kelompok diatom adalah Bacillariophyceae. Gabungkan dalam kelompok besar ini - menurut berbagai sumber - dari 20.000 hingga 200.000 spesies yang hidup di air asin dan air tawar, bahkan di bawah lapisan es Kutub Utara dan Antartika. Diatom adalah organisme planktonik yang dominan, yang berarti bahwa mereka tidak memiliki organ untuk gerakan aktif di dalam air. Perwakilan terkecil dari kelompok ini, yang dapat bergerak secara mandiri, telah dipelajari, untuk ini mereka memiliki banyak adaptasi.

Permukaan katup padat organisme uniseluler dan kolonial ditutupi dengan lapisan tipis senyawa organik. Ada pola tulang rusuk, guratan, yang dengannya diatom dapat dibedakan. Foto salah satu makhluk mikroskopis ini, yang terletak di bawah, memberikan gambaran tentang bentuk sel, struktur permukaannya. Warna diatom bervariasi dari kuning hingga coklat, yang disebabkan oleh adanya campuran klorofil, xantofil, dan karoten - total ada sekitar 9 pigmen berbeda.

Struktur luar diatom

Salah satu karakteristik pembeda utama diatom adalah cangkang keras sel, dibentuk oleh silikon dioksida dengan pengotor senyawa aluminium, magnesium, besi, dan zat organik. Penutup terdiri dari dua bagian dengan ukuran berbeda, yang ditutup seperti peti mati atau kotak. Satu daun lebih besar dari yang lain, keduanya memiliki bentuk yang sedikit cembung atau rata. Separuh cangkang yang lebih besar menutupi separuh cangkang yang lebih kecil seperti penutup. Ada struktur tambahan - septa. Mereka membagi sel menjadi ruang terpisah.

Banyak tanda struktur internal dan eksternal membedakan diatom. Foto di bawah mikroskop memungkinkan Anda mempelajari fitur membran sel dan konten internal dengan cermat. Dinding luar sepanjang seluruh panjangnya tidak homogen, itu ditembus dengan banyak lubang di mana pertukaran zat dengan lingkungan terjadi. Ada pertumbuhan pada cangkang silika yang membantu bentuk kolonial menciptakan asosiasi, menahan gelombang dan arus.

Struktur sel diatom

Sitoplasma membentuk lapisan parietal tipis, terdapat semacam jembatan yang di dalamnya terdapat satu inti diploid dengan nukleolus (1-8 buah). Hampir semua ruang sel internal ditempati oleh vakuola. Kromatofora terutama terletak di sepanjang dinding. Ini adalah cakram kecil tapi banyak atau piringan besar. Diatom heterotrofik tidak mengandung pigmen. Kromatofora diatom autotrofik mengandung plastida berwarna:

• a- dan c-klorofil (hijau);
• - dan -karoten (oranye);
• xanthophylls (diadinoxanthin, diatoxanthin fucoxanthin dan pigmen kuning lainnya).

Reaksi fotosintesis dalam sel diatom menghasilkan lipid, bukan karbohidrat, seperti pada kebanyakan tumbuhan darat. Selain molekul lemak yang diperlukan untuk kehidupan, butiran volutin dan chrysolaminarin hadir sebagai zat inklusi dan cadangan dalam sel.

diatom kolonial

Pembelahan berturut-turut dari satu sel diatom menghasilkan penampilan seluruh koloni. Organisme kecil yang terpisah disatukan berkat berbagai pertumbuhan cangkang, dalam bentuk kait, tanduk, dan paku. Diatom dalam bentuk gumpalan dan film lendir tak berbentuk tidak memiliki struktur yang teratur. Jika tidak ada lendir yang umum, maka sel-sel disatukan oleh katup padat, membentuk pita, rantai, semak-semak, atau berbentuk bintang, kipas.

Reproduksi diatom

Reproduksi vegetatif diatom dikaitkan dengan pembelahan mitosis nukleus dalam sel. Ada dua protoplas, masing-masing akhirnya meninggalkan satu katup padat. Yang kedua sedang diselesaikan, setelah itu organisme baru dari bentuk kolonial diatom tetap terhubung, dan yang uniseluler dipisahkan. Hasil perkembangbiakan vegetatif adalah penurunan ukuran sel dari generasi ke generasi. Yang kedua, ukurannya lebih kecil, sedang diselesaikan ke katup yang sudah ada, oleh karena itu, diatom tersebut menjadi lebih kecil dari waktu ke waktu.

Perwakilan dari sejumlah kelompok diatom mengalami konjugasi selama reproduksi seksual, seperti ganggang hijau uniseluler. Dalam diatom sentris, proses oogami terjadi, ketika beberapa individu menghasilkan telur, sementara yang lain menghasilkan spermatozoa berflagel. Terjadi fertilisasi, menghasilkan zigot yang dilapisi membran pektin, kemudian terbentuk auksospora.

Kelompok sistematis utama diatom

Divisi Bacillariophyta menyatukan lebih dari 10.000 spesies modern. Perwakilan ilmu biologi mengklaim bahwa sebenarnya ada beberapa kali lebih banyak dari mereka. Taksonomi diatom telah mengalami beberapa perubahan selama berabad-abad terakhir. Perdebatan terutama seputar jumlah kelas. Klasifikasi yang paling umum:

Kelas Centric diatoms (Centrophyceae) - berisi 5 ordo. Diatom uniseluler dan kolonial termasuk dalam kelompok ini. Spesies: Cyclotella meneghiniana, Melosira arctica dan lain-lain. Perwakilan dari diatom sentris membentuk dasar plankton, mereka tidak dapat bergerak secara aktif di kolom air.

Kelas Pennate, atau diatom Cirrus (Pennatophyceae). Memiliki 4 pesanan.
Dalam kelompok ini, spesies uniseluler yang mampu bergerak aktif, dan bentuk-bentuk kolonial terwakili secara luas. Di antara diatom cirrus, organisme bentik yang menghuni danau dan laut mendominasi. Mereka lebih suka permukaan berbagai substrat, menutupinya dengan lapisan lendir atau gumpalan. Diatom berbulu milik genera seperti Synedra, Fragilaria, Tabellaria, Diatoma, Navicula, Cymbella.

Asal usul divisi Bacillariophyceae

Diatom sangat berbeda dari alga lainnya. Setelah mempelajari pelat pigmen, serta proses fotosintesis yang terjadi dalam sel, para ilmuwan sampai pada kesimpulan bahwa organisme ini berasal dari flagela paling kuno. Bukti teorinya adalah kemampuan mereka untuk mensintesis zat organik menggunakan pigmen warna yang berbeda - hijau, oranye dan kuning. Para peneliti telah menetapkan ikatan keluarga diatom dengan ganggang coklat, emas dan kuning-hijau.

Cangkang sel silika padat telah diendapkan di dasar laut dan samudera dalam bentuk diatomit dan batuan lainnya selama ratusan ribu tahun. Diatom fosil paling kuno telah diawetkan di antara deposit Kapur dari Mesozoikum (era kehidupan tengah). Diatomite dan tripoli ditambang terutama di tambang dan digunakan dalam konstruksi.

Ekologi diatom

Diatom tersebar luas di badan air tawar dan air asin di seluruh dunia. Organisme ini hidup di antara bebatuan basah, di tanah, mereka bahkan menguasai mata air panas, lapisan salju, dan es di daerah kutub. Laut dan samudera dihuni terutama oleh spesies yang termasuk diatom sentris.

Badan air tawar adalah habitat khas untuk diatom pennate. Di antara perwakilan kelompok ini, tidak hanya planktonik, tetapi juga bentuk bentik (organisme dasar). Ada berbagai macam diatom epifit dan yang menyebabkan "mekarnya" air di danau dan waduk, pertumbuhannya yang berlebihan.

Arti dari diatom

Di Samudra Dunia, diatom membentuk lebih dari 2/3 dari seluruh keanekaragaman spesies alga. Mereka menyumbang 50% dari total biomassa laut dan samudera, pada skala planet, angka ini juga terlihat mengesankan - 25% dari massa organik.

Diatom merupakan awal dari rantai makanan dalam ekosistem perairan. Sel fotosintesis pada plankton ini berfungsi sebagai makanan bagi invertebrata. Ikan, krustasea, dan perwakilan fauna laut lainnya juga memakan diatom atau memakan zooplankton. Kepentingan ekonomi dan ilmiah dari diatom:

• digunakan sebagai indikator atau indikator keadaan air permukaan;
• membentuk dasar pembentukan sapropel (lumpur diatomaceous) di dasar waduk;
• merupakan bagian dari endapan mineral (diatomit dan tripoli);
• berkontribusi pada pemurnian diri badan air dari sejumlah kontaminan anorganik;
• membantu menentukan asal dan usia batuan dari cangkang bentuk fosil.

Diatom di akuarium

Mereka mendiami dinding kaca, mendiami permukaan batu dan peralatan, menutupi daun tanaman multiseluler bawah air. Mereka tidak menyukai cahaya terang, jadi mereka lebih suka area gelap di akuarium. Diatom harus diperangi agar seluruh biocenosis buatan di balik dinding kaca tidak tertutup lendir berwarna coklat. Penting untuk membersihkan film dan gumpalan cokelat segera setelah mulai muncul di batu dan peralatan. Yang paling sulit adalah menghilangkan plak dari diatom pada daun tanaman bawah air.

Tindakan yang diambil harus ditujukan untuk mengatur pencahayaan dan komposisi air. Salah satu alasan "mekar" cairan di akuarium dan reservoir alami adalah kandungan silikat yang berlebihan. Jika ada sedikit mineral, maka perkembangan diatom lambat. Efek yang sama disebabkan oleh pencahayaan akuarium yang baik, pembersihan konstan gelas dan batu dari koloni diatom.

Departemen diatom ( Bacillariophyta) memiliki lebih dari 20 ribu spesies. Ini adalah tubulocrysts fotoautotrofik ukuran mikroskopis, dengan thallus cocoid eksklusif, memiliki penutup dalam bentuk cangkang silika. kerang berdekatan dengan membran plasma dan terdiri dari dua bagian: epithecus dan hipotesis. Bagian yang lebih besar (epithec) bergerak dengan ujung-ujungnya ke hipoteka seperti tutup pada kotak (Gambar 3.1). Epithecus terdiri dari selempang datar atau cembung ( epivalva) dengan tepi melengkung dan pelek korset ( episingulum). Hipotesa memiliki bagian yang mirip: selempang ( hipovalva) dengan tepi melengkung dan pelek korset ( hiposingulum). Ikat pinggang pas bersama-sama, membentuk sabuk kerang. Di sebagian besar diatom, satu atau lebih masukkan pelek, yang meningkatkan volume sel dan mendorong pertumbuhannya. Bentuk cangkang bervariasi dan dicirikan, pertama-tama, oleh jenis simetri katup. Katup dengan banyak sumbu simetri disebut simetri radial atau aktinomorfik. Jika tidak, itu disebut zigomorfik. Katup zygomorphic simetris dalam arah memanjang dan melintang ( bisimetris), simetris hanya sepanjang satu sumbu ( monosimetris), cermin simetris atau asimetris.

Pola luar dan dalam kulit, diamati dengan mikroskop cahaya dan elektron, disebut struktur cangkang. Ini khusus untuk taksa yang berbeda dan dibentuk oleh berbagai elemen struktural, yang paling penting adalah perforasi - sistem lubang berbagai struktur yang terletak di katup, di mana protoplas berkomunikasi dengan lingkungan eksternal. Pori-pori kecil ( areola) dan ruang memanjang besar ditutupi dengan film berlubang ( alveolus). Di sayap cangkang mungkin ada satu atau dua pori-pori lendir melalui mana lendir disekresikan, yang berfungsi untuk menempelkan alga ke substrat dan membentuk koloni. Penebalan yang menonjol di atas permukaan luar atau dalam katup disebut Tulang iga mereka memberikan kekuatan pada cangkang. Dalam banyak diatom, tonjolan, bulu, paku, duri terbentuk di permukaan luar cangkang, yang meningkatkan permukaannya dan berfungsi untuk menghubungkan sel ke dalam koloni. Dalam diatom bergerak, di sisi katup cangkang ada jahitannya dalam bentuk sepasang slot tembus, serta nodul- dua kutub dan satu pusat (mereka adalah penebalan dinding katup). Struktur cangkang seperti itu, bersama dengan volume kecil protoplas dan banyak tetesan minyak, memastikan melonjaknya diatom di kolom air. Melalui jahitan, pelepasan dan sirkulasi sitoplasma terjadi, yang memastikan pergerakan reaktif ganggang.

Sel perwakilan departemen memiliki tipikal struktur eukariotik. sitoplasma di dalamnya membentuk lapisan parietal atau terakumulasi di kutub atau di tengah sel, terhubung dengan jembatan sitoplasma. Inti terletak di pusat massa sitoplasma atau di lapisan parietal, lebih dekat ke hipotekus (dalam sentris diatom,), atau - di jembatan sitoplasma yang bersentuhan langsung dengan kloroplas, lebih dekat ke epithecus (di pennate) (Untuk penjelasan tentang istilah centric dan pennate, lihat nanti di teks). Mitosis terbuka, tetapi alih-alih sentriol, fungsi mengatur spindel divisi dilakukan cakram kutub. Terletak di inti kompleks golgi.

plastida(kloroplas) simbiosis sekunder, tipe rhodophyte, empat membran (dua membran luar diatur dalam retikulum endoplasma kloroplas, yang langsung menuju ke shell kernel). Tilakoid, dikumpulkan dalam tiga dan terkadang ditusuk pirenoid, tersedia lamela korset. Set fotosintesis pigmen: klorofil sebuah dan Dengan, β - dan ε -karoten, xantofil (fucoxanthin, diatoxanthin, neoxanthins dan diadinoxanthin), yang menentukan warna thallus dari kuning muda, keemasan hingga coklat kehijauan. Sebuah sel mungkin memiliki beberapa mitokondria dengan krista tubular. Vakuola - empat jenis: dengan getah sel, dengan volutin, Dengan krisolaminarin dan dengan minyak(tiga komponen terakhir adalah produk asimilasi diatom).

reproduksi vegetatif, sebagian besar karakteristik diatom, dilakukan pembelahan sel menjadi dua. Sebelum membelah, tetesan minyak menumpuk di protoplas, ukurannya bertambah, mendorong katup terpisah sehingga hanya menyentuh tepi pelek korset. Nukleus membelah secara mitosis, dan kemudian seluruh protoplas. Setiap sel baru menerima satu penutup cangkang, yang merupakan atau menjadi epithecus, dan hypotheca selesai. Pembelahan vegetatif ganda menyebabkan penurunan progresif dalam ukuran sel dalam populasi, karena sel yang menerima hipoteka dari sel induk (menjadi epithecus) terus-menerus menyelesaikan konstruksi katup yang lebih kecil (hipotek mereka sendiri). Pemulihan ukuran sel asli yang merupakan karakteristik spesies tertentu terjadi selama perkecambahan sel yang tidak aktif, serta sebagai akibat dari proses seksual, disertai dengan pendidikan auksospora(spora tumbuh) . Auksospora tumbuh dengan ukuran maksimum yang mungkin untuk spesies tersebut, kemudian mengambil bentuk yang khas dan membentuk cangkang. Pada sejumlah spesies diatom, pembentukan auksospora terjadi karena otogami: Setelah meiosis, dua inti tetap hidup, yang bergabung di dalam sel mereka. Sebenarnya reproduksi aseksual untuk diatom tidak khas, namun, beberapa spesies mampu membentuk mikrospora, sifat dan cara pembentukannya belum dipelajari.

proses seksual- iso-, hetero- (aniso-) atau oogami. Dalam kasus oogami, satu-satunya tahap flagel untuk diatom terbentuk - spermatozoa. Ia memiliki satu flagel, ditutupi dengan retronem, aksonemanya tidak memiliki mikrotubulus pusat (rumus 9+0, bukannya 9+2), sistem radikular berkurang, di mana alih-alih kembar tiga hanya ada kembaran mikrotubulus, tubuh basal ditekan terhadap nukleus. Pada beberapa diatom, spermatozoa tidak memiliki flagel dan bergerak dengan bantuan pseudopodia. Dalam kasus iso dan heterogami, gamet tidak memiliki gluteal dan mengalir dari cangkang satu sel induk ke sel induk lainnya.

Siklus hidup semua diatom adalah diplofase dengan reduksi gamet tanpa perubahan generasi.

Dalam kondisi buruk, diatom masuk ke keadaan tidak aktif. Dalam hal ini, protoplas bergerak ke salah satu ujung sel, kehilangan getah sel dan menyusut kuat. Aktivitas vital sel-sel ini berlanjut ketika kondisi yang menguntungkan terjadi. Beberapa spesies danau planktonik dapat menunggu periode musim dingin di dasar badan air di negara bagian ini. Pada sejumlah spesies, pembentukan kista silika diamati.

Diatom memiliki distribusi yang luas dan biotop yang berbeda: badan air tawar dan asin, air yang tergenang dan mengalir, batuan basah, tanah dan bahkan lahan subur; mampu hidup di salju dan es. Peran di alam dan kepentingan praktis diatom sangat besar: mereka berpartisipasi dalam penciptaan bahan organik dan penyerapan karbon dari Samudra Dunia, merupakan bagian dari rantai trofik ekosistem perairan, berpartisipasi dalam siklus silikon dan sedimentasi, adalah digunakan dalam pemantauan lingkungan dan penanggalan arkeologi batuan sedimen.

Sistematika diatom didasarkan pada struktur cangkang, terutama simetri katup, keberadaan dan struktur jahitan. Departemen ini dibagi menjadi tiga kelas: coscinodiskophic (sentris) - Coscinodiscophyceae (Centrophyceae), rapuh (mulus) - Fragilariophyceae, bacilliariophycium (jahitan) - Bacillariophyceae. Dua kelas terakhir secara tradisional disebut diatom pennate.

Kelas coscinodyscophytic (Coscinodiscophyceae) menggabungkan ganggang dengan katup simetri radial (aktinomorfik), tanpa jahitan (Gambar 3.2). Dalam kebanyakan kasus, katup dibulatkan, sehingga sering disebut diatom sentris. Proses seksual adalah oogami. Kelas mencakup 22 pesanan.

Paling banyak didistribusikan memesan Melosirales, yang perwakilan tipikalnya adalah Melosi(Gambar 3.3). Sel melosyra berbentuk silindris, terhubung dalam koloni dengan bantuan rol lendir, paku atau gigi. Cangkangnya memiliki lengkungan katup yang tinggi dan pelek korset yang rumit; katupnya bulat, dengan areoles kecil.

PADA lingkaran kehidupan Melosira mengamati proses seksual oogami. Struktur seksual berdiferensiasi dari sel vegetatif. sel reproduksi wanita (sesuai dengan oogoni) dengan meiosis, diikuti oleh degenerasi tiga inti, menghasilkan satu telur. Pada jantan (sesuai dengan spermatogonia atau antheridium), pertama kali membentuk sel spermatogenik berflagel empat, yang, setelah meiosis, menghasilkan empat spermatozoa berflagel tunggal. Setelah pembuahan, auksospora terbentuk dari zigot.

Perwakilan kelas fragilariaceae, atau mulus, ( Fragillariphyceae) dicirikan oleh katup cangkang zygomorphic yang tidak memiliki jahitan dan tidak adanya tahap flagel dalam siklus hidup. Proses seksual iso-, heterogami, hanya untuk spesies dari genus Rhabdonema proses seksual oogami diketahui, tetapi spermatozoa tidak memiliki flagela, bergerak dengan bantuan pseudopodia.

Ada 12 ordo alga rapuh yang diketahui. Khas memesan – rapuh ( Fragilariales), dengan perwakilan paling umum dari genera Fragilaria, Tabellaria,Asterionella(Gambar 3.4) .

Pada jenis rapuh ( Fragilaria) sel sering membentuk koloni seperti pita yang sangat panjang. Katup cangkang linier, dengan goresan melintang. sel jenis asterionella ( Asterionella) berbentuk batang, di salah satu ujung katup dihubungkan ke pita berbentuk sisir berbentuk bintang atau melengkung secara spiral. Katup berbentuk linier, seringkali dengan ujung yang melebar. Perwakilan jenis tabellaria ( Tabellaria) katup dari sisi korset berbentuk pelat yang terhubung dalam koloni zigzag. Katupnya linier, melebar di ujung dan di tengah. Dalam kasus cangkang heteropol (kutub sel dengan bentuk berbeda), seperti pada jenis meridian ( Meridion), koloni dapat berbentuk kipas.

Informasi serupa.

KERAJAAN Heterokontobiontes (Chromista) – Heterokontes

Departemen ini disebut diatom (dari bahasa Yunani. di- dua, volume- sayatan, diseksi), atau Bacillaria ( basil- tongkat). Termasuk organisme soliter atau kolonial uniseluler, hampir selalu berukuran mikroskopis; bentuk terlihat dengan mata telanjang dan mencapai 2-3 mm. Kehadiran cangkang silika bivalvia adalah karakteristik. Sekitar 6-10 ribu spesies diketahui.

Struktur sel.

Kloroplas diatom berbagai bentuk, biasanya dinding, mengandung pigmen - klorofil a dan c, karoten, fucoxanthins.

Dalam diatom sentris, kloroplas banyak, kecil; di diatom pennate, mereka besar, sering berlobus. Warna kloroplas adalah coklat, kekuningan atau keemasan. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa pigmen hijau - klorofil - ditutupi oleh xantofil kuning-coklat tambahan, di mana fucoxanthin mendominasi. Mungkin ada satu atau lebih pirenoid, mereka menonjol di luar kloroplas dan kadang-kadang ditembus oleh tilakoid.

Ada banyak tetes minyak di sitoplasma. Volutin terjadi dalam bentuk tetesan besar dengan kemilau biru yang khas.

Mitokondria diatom berbagai bentuk (bulat, oval, berbentuk batang, berserabut). Aparatus Golgi terletak di sebelah nukleus, terdiri dari beberapa diktiosom (hingga 20), yang berisi 4 hingga 12 tangki.

Di atas plasmalemma, diatom membentuk penutup sel khusus - cangkang, terdiri dari silika amorf, komposisinya mirip dengan opal, oleh karena itu diatom sering disebut "batu berharga" laut ("opal" dalam bahasa Sansekerta berarti "berharga". batu"). Selain silika, komposisi cangkang termasuk campuran senyawa organik dan beberapa logam. Di dalam dan di luarnya ditutupi dengan lapisan organik tipis yang terdiri dari zat pektin. Setelah kematian alga, isi sel dihancurkan dan menghilang, sedangkan tulang punggung silika dari cangkang tetap tidak berubah. Itu tidak membusuk.

Cangkang terdiri dari dua bagian: bagian atas lebih besar - epithecus dan lebih rendah lebih rendah - hipotesis. Epithecus diletakkan di atas hypotheca seperti tutup kotak (Gbr. 20). Pada gilirannya, epithecus terdiri dari epivalva(selempang atas) dan episingulum(pinggiran korset epitheca); hipotesisnya adalah hipovalva(selempang bawah) dan hiposingulum(pinggiran korset hipoteka). Dua pelek pencari, saling tumpang tindih, membentuk korset. Dalam diatom, dua proyeksi cangkang dibedakan dan digunakan untuk identifikasi: pandangan dari katup dan dari korset. Daunnya biasanya rata. Tepi melengkungnya disebut lipatan selempang, bisa rendah atau tinggi. Dalam beberapa genera Melozira, Hyalodiscus) tutup cangkang ditutup langsung oleh tepi lipatan lipatan, dan korset terbentuk selama pembelahan sel.

Sebuah pelek sisipan muncul di antara tepi lipatan selempang dan pelek ikat pinggang (Gbr. 23). Mungkin ada banyak pelek yang diselingi, tetapi yang termuda akan selalu berada di dekat tikungan selempang, dan yang tertua di dekat ikat pinggang. Pentingnya pelek ini adalah untuk memastikan pertumbuhan cangkang dan meningkatkan volume sel. Dalam sejumlah spesies, partisi silikon tipis yang tidak lengkap tumbuh ke dalam rongga sel dari dinding bagian dalam tepi yang diselingi - septa. Mereka selalu memiliki satu atau lebih lubang dan membagi kandang menjadi ruang semi-terisolasi, yang meningkatkan permukaan kandang.

Ada dua jenis utama ikat pinggang: aktinomorfik, di mana tiga atau lebih sumbu simetri dapat ditarik (katup seperti itu khas untuk diatom sentris), serta zigomorfik, yang melaluinya tidak lebih dari dua sumbu simetri dapat ditarik (katup seperti itu adalah karakteristik diatom pennate).

Beras. 23. Diatom Pinnularia(pada:): TETAPI- pemandangan dari sisi sabuk; B– pemandangan dari sisi jahitan; PADA- potongan memanjang; G- persilangan; D- reproduksi vegetatif; 1 - epithecus, 2 - hypothecus, 3 - jahitan, 4 - nodul, 5 - kromatofor, 6 - pirenoid, 7 - sitoplasma, 8 - nukleus, 9 - vakuola, 10 - katup, 11 - korset

Cangkang diatom ditusuk dengan perforasi, yang berfungsi untuk mengkomunikasikan protoplas sel dengan lingkungan eksternal. Perforasi pada selempang menempati 10-75% dari luasnya. Mereka dapat dilipat menjadi baris yang terlihat sebagai goresan. Goresan bisa radial, paralel, konvergen. Kekuatan cangkang diberikan oleh penebalan yang menonjol di atas permukaan luar atau dalam katup, yang disebut rusuk.Pada permukaan katup, paku, bulu, tonjolan, dan duri sering terbentuk, yang berpartisipasi dalam pembentukan koloni.

Beberapa diatom pennate memiliki sistem jahitan. Jahitan seperti celah terdiri dari sepasang celah memanjang (cabang jahitan), yang terletak di selempang. Shovim berbentuk kanal memiliki bentuk tabung yang terletak di ketebalan katup, penebalannya berbentuk sisir - lunas , atau pertumbuhan pterigoid yang mengelilingi katup di sepanjang tepi - sayap . Jahitan seperti kanal berkomunikasi dengan lingkungan eksternal dengan bantuan celah tipis, dengan rongga internal sel - dengan bantuan lubang. Jahitan diatom menyediakan komunikasi antara protoplas dan lingkungan eksternal, dan juga mengambil bagian dalam gerakan.

Nukleusnya besar, mengandung 1–8 nukleolus; mereka menghilang selama mitosis. Sentriol tidak ada. Pusat organisasi mikrotubulus adalah pelat (Gbr. 24). Mereka terletak di kutub poros. Mikrotubulus gelendong terbentuk di luar nukleus, kemudian masuk ke dalam nukleus melalui area kulit yang hancur; amplop nuklir secara bertahap menghilang. Jadi, dalam diatom, mitosis terbuka. Pada tahap awal, mikrotubulus berjalan dari kutub ke kutub. Kinetokor kromosom tampak menempel pada mikrotubulus kutub. Pada anafase, kromosom bergerak ke arah kutub; pada anafase akhir, spindel memanjang. Sitokinesis dilakukan karena pembentukan alur pembelahan oleh invaginasi membran sel dari pinggiran ke pusat. Sitokinesis selesai dengan pembentukan membran inti anak. Bidang pembelahan sel dalam diatom selalu berjalan pada bidang yang sejajar dengan katup.

Beras. Gambar 24. Mitosis pada diatom pennate (menurut: C. Hoek van den et al., 1995): A – interfase, hampir sebelum profase; B - profase; B - spindel pembelahan metafase; G - spindel pembelahan anafase; 1 - pusat mikrotubulus; 2 - cangkang inti; 3 - poros profase; 4 - pelat kutub; 5 - aparatus Golgi; 6 - kinetokor; 7 - kromatid; 8 - mikrotubulus kromosom; 9 - mikrotubulus interpolar

Lalu lintas.

Basil yang hidup bebas bergerak di sepanjang substrat, seolah-olah merangkak di sisi katup. Gerakan itu terjadi secara merata atau tersentak-sentak ke arah sumbu longitudinal sel, apalagi, secara bergantian, sekarang dalam satu arah, lalu di yang lain, langsung berlawanan dengannya. Diatom dengan jahitan mampu melakukan gerakan geser aktif. Gerakan ini dilakukan dengan kecepatan 0,2–25 m/s. Sejumlah hipotesis telah diajukan mengenai mekanisme pergerakan mereka. Salah satu hipotesis menghubungkan pergerakan diatom dengan pelepasan lendir melalui jahitan, yang meliputi polisakarida fibrilar. Berubah menjadi untaian yang dilemparkan ke depan di sepanjang substrat, mereka menyediakan pergerakan diatom. Dipercaya bahwa protein kinesin dan/atau dynein adalah kekuatan pendorong yang mengarah pada pelepasan untaian ini. Hipotesis lain menghubungkan pergerakan diatom dengan gesekan sitoplasma yang bersirkulasi di jahitan. Gesekan sitoplasma yang mengalir terhadap substrat mengembangkan kekuatan motor yang menggerakkan sel ke arah yang berlawanan dengan alirannya. Hipotesis ketiga menjelaskan gerakan dengan mengambil air secara bergantian dan membuangnya dari ujung sel yang berlawanan. Keluarnya aliran air mengubah distribusi tekanan hidrostatik dalam tubuh alga, yang menyebabkan alga bergerak ke arah yang berlawanan dengan aliran.

Reproduksi. Pada diatom terjadi reproduksi vegetatif dan seksual (isogami, heterogami dan oogami).

proses seksual di sentris dan beberapa diatom pennate, ogamous .

Satu atau dua telur; mereka dibuahi di dalam oogonium atau, lebih jarang, setelah mereka masuk ke dalam air. Setelah pembuahan, zigot diploid terbentuk, yang berkembang menjadi auksospora yang tumbuh, mengenakan cangkang yang secara bertahap memperoleh karakteristik struktur spesies ini, berubah menjadi sel vegetatif. Pada sebagian besar diatom pennate, proses seksualnya isogami, tetapi flagela tidak ada dalam gamet (Gbr. 25, TETAPI). Sebelum isogami, meiosis terjadi, akibatnya 1-2 gamet haploid terbentuk. Fusi terjadi sedemikian rupa sehingga gamet dari satu sel merangkak ke sel lain. Gamet seluler dapat dianggap sebagai jantan, dan tetap berada di tempatnya sebagai betina.

reproduksi vegetatif. Lebih sering, reproduksi diatom terjadi secara vegetatif, dengan membagi sel menjadi dua. Selama pembelahan, kedua katup bergerak terpisah sampai ujung-ujungnya saling bersentuhan, kemudian isi seluler dibagi menjadi dua bagian simetris di bidang korset. Masing-masing dari dua sel yang baru muncul mengembangkan setengah dari cangkang (selempang) yang tidak dimilikinya, mendorongnya ke bagian lama yang diwarisinya. Dalam diatom yang hidup bebas, sel-sel muda dengan cepat berpisah dan menyebar, sedangkan pada diatom kolonial mereka tetap dekat satu sama lain. Karena, dengan pengulangan lebih lanjut dari proses pembagian, katup baru selalu dimasukkan ke yang lama, dan oleh karena itu jumlahnya lebih sedikit, maka setelah sejumlah pembelahan, generasi diatom harus dikurangi secara signifikan. Sel, setelah mencapai pertumbuhan minimum, kembali ke ukuran aslinya dengan berbagai cara. Pertama, sel yang lebih kecil yang dihasilkan mungkin tidak lagi membelah. Kedua, pada beberapa diatom, pita cangkang lebih elastis. Ketiga, adalah mungkin untuk memisahkan bagian-bagian cangkang dan menyamakan perbedaan ukuran antara epithecus dan hypotheca. Keempat, penurunan ukuran sel diatom bertentangan dengan peningkatannya sebagai akibat dari proses seksual, melalui pembentukan auksospora.

Ketika auksospora terbentuk, proses kopulasi terjadi, yang mengarah pada pembentukan zigospora. Dua sel saling mendekat, melepaskan katupnya, protoplasnya bergabung bersama, dikelilingi oleh membran selulosa padat, kemudian meningkat volumenya dan berubah menjadi auksospora, menghasilkan individu baru, yang terlihat lebih besar dari induknya.

Pembelahan reduksi pada diatom diamati sebelum pembentukan gamet, oleh karena itu individu vegetatif adalah organisme diploid, dan siklus hidup diatom adalah diplobion dengan reduksi gamet.

tahapan istirahat. Dalam kondisi yang tidak menguntungkan, diatom dapat membentuk spora dan sel yang tidak aktif. Struktur ini kaya akan zat cadangan yang akan dibutuhkan selama perkecambahan. Sel istirahat secara morfologi sangat dekat dengan sel vegetatif, sedangkan cangkang spora menjadi lebih tebal, membulat, dan ornamennya berubah. Sel-sel istirahat biasanya berkembang di lingkungan dengan kandungan silikon terlarut yang rendah, sedangkan spora, sebaliknya, memerlukan kehadiran silikon dalam jumlah yang cukup untuk membangun cangkang tebal mereka sendiri. Sel istirahat lebih sering dibentuk oleh diatom sentris air tawar dan pennate, sedangkan spora dibentuk oleh diatom laut sentris. Baik sel dan spora yang beristirahat dapat bertahan selama beberapa dekade.

Beras. 25. Skema proses seksual dan pembentukan auksospora diatom pennate (A) - misalnya gomfonem dan diatom sentris (B) sebagai contoh Melozir(menurut: L. L. Velikanov et al., 1981): 1 - perkembangan spermatozoa; 2 - perkembangan telur; 3 - pemupukan; 4 - pembentukan auksospora

sistematik

Gerakan aneh dan cangkang silika memunculkan lebih dari satu kali untuk mengklasifikasikan basil sebagai hewan. Sekarang secara umum diterima bahwa diatom adalah alga. Kebanyakan peneliti mengalokasikan mereka ke departemen khusus. Dipercaya bahwa sekitar 6-12 ribu spesies termasuk dalam departemen Diatom, tetapi beberapa penulis yakin bahwa jumlah sebenarnya spesies diatom dapat mencapai 1 juta.Dalam kebanyakan sistem, diatom dianggap dalam peringkat departemen Bacillariophyta dengan dua kelas : Centric - Centrophyceae dan Pennate - Pennatophyceae.

Kelas diatom Pennate - Pennatophyceae

Diatom pennate biasanya mencakup perwakilan uniseluler dan kolonial bergerak, melalui katup yang satu atau dua sumbu simetri dapat ditarik, katup memiliki jahitan. Proses seksual adalah isogami.

Marga navicula memiliki sel tunggal, biasanya mobile, jarang tertutup dalam selubung agar-agar, sederhana atau bercabang, di dalamnya sel-sel tetap mobile (Gbr. 26, PADA). Katup berbentuk simetris longitudinal, linier hingga elips. Struktur katup terdiri dari striae melintang yang tersusun paralel dan radial. Dua kromatofora pipih besar terletak di sepanjang sel dan berdekatan dengan korsetnya. Spesies ini tersebar luas di badan air tawar dan payau, kurang umum di laut. Sebagian besar bentik dan jarang planktonik.

Beras. 26. Diatom (oleh:): TETAPI – Pleurosigma; B – simbal; PADA – navicula; G – Synedra; D – tabellaria; E – diatom; DAN – Meridion; W – Siklotella: 1 - jahitan, 2 - simpul

Marga diatom- sel-sel terhubung menjadi koloni seperti pita dan zigzag, kadang-kadang menjadi seperti bintang (Gbr. 26, E). Karapas dari korset berbentuk linier, dengan sudut siku-siku, kadang-kadang ada pinggiran yang diselingi, septa tidak ada. Katup berbentuk elips hingga linier, struktur katup terbuat dari rusuk melintang kasar dan goresan melintang halus. Filiform bidang aksial, nyaris tidak terlihat. Rhymoportulae terletak di ujung katup. Kromatofora kecil, granular, banyak. Spesies air tawar, terutama bentik.

Marga tabellaria- sel berbentuk persegi panjang dari korset, elips hingga linier memanjang (Gbr. 26, D, Nasi. 27, G). Ada pelek yang diselingi dengan septa. Jahitannya hilang. Epifit air tawar.

Marga Nietzschia- sel dari berbentuk batang ke elips, lurus, jarang melengkung, soliter, sangat jarang terhubung ke koloni berserabut atau bercabang. Katup linier, jarang lanset dan elips, dengan carinae dan garis-garis melintang. Ada jahitan seperti kanal di lunas. Satu kromatofor pipih terletak di sepanjang sel di sepanjang diagonalnya atau berdekatan dengan salah satu sisi korset. Spesies laut, payau dan air tawar, lebih sering bentik (Lampiran 3B).

Beras. 27. Diatom Mulus: TETAPI – Synedra; B – Fragilaria; PADA – Asterionella; G – tabellaria: 1 - cangkang dari selempang, 2 - cangkang dari korset

Kelas diatom sentris - Centrophyceae

Diatom sentris adalah bentuk uniseluler dan kolonial, melalui katup di mana tiga atau lebih sumbu simetri dapat ditarik, di mana tidak ada mobilitas aktif, tidak ada jahitan pada cangkang, dan proses seksual oogami diamati. Spesies diatom sentris sangat banyak terwakili di plankton laut dan samudera sebagai salah satu produsen utama bahan organik.

Marga coscinodiscus-sel diskoid, jarang lenticular, selalu soliter. Cangkangnya biasanya kasar, seringkali dengan tepian yang diselingi (Gbr. 28, B). Katup berbentuk bulat, datar, cembung, terkadang bergelombang. Oleh

Beras. 28. Diatom Sentrik: TETAPI – Siklotella; B – coscinodiscus; PADA – Melozira; G – Aulacozira; D – Hetoceros dari korset, bagian dari rantai: 1 – pemandangan dari selempang, 2 – pemandangan dari ikat pinggang

tepi katup sering memiliki cincin duri kecil yang terletak pada sudut tertentu. Kromatofora adalah banyak pelat yang terletak di seluruh permukaan sel. Nukleus terletak di tengah, berdekatan dengan salah satu katup, jarang tergantung pada untaian sitoplasma di tengah sel. Spesies laut, terutama planktonik. Sering ditemukan dalam jumlah besar di daerah laut desalinasi dan di laut payau pedalaman.

Marga Rhizosoleniya memiliki sel silindris. Sel sering sangat memanjang tingginya, berbentuk tongkat panjang, lurus, jarang sedikit melengkung, soliter, jarang terhubung ke koloni berserabut. Karapas berbentuk bulat hingga elips pada penampang, sangat tipis. Ada banyak pelek yang diselingi, berbentuk cincin, trapesium, belah ketupat dan bersisik. Katup dalam bentuk tutup dengan bagian atas memanjang, yang ujungnya berlanjut dalam bentuk paku, bulu atau hasil. Kromatofora banyak, granular atau diskoid, sering menumpuk di tengah sel di sekitar nukleus. Laut, spesies planktonik (Lampiran, 3B).

Marga Hetoceros- sel berbentuk silinder rendah, terhubung dalam rantai, lebih jarang tunggal (Gbr. 28, D). Katup berbentuk elips, datar, cembung atau cekung. Satu bulu tipis memanjang dari kutub katup, yang dengannya sel-sel terhubung dalam koloni. Dalam hal ini, setae katup sel yang berdekatan dalam rantai bersentuhan satu sama lain, menekuk dan menyilang, cukup sering menyatu pada titik kontak. Bulu terminal rantai biasanya berbeda dari yang lain dalam hal panjang, ketebalan, dan arah. Bukaan antara ikat pinggang yang berdekatan dalam rantai disebut jendela, yang garis besarnya bisa sangat berbeda. Genus ini mencakup sejumlah besar spesies planktonik eksklusif yang membentuk sebagian besar fitoplankton pesisir laut dan samudera.

Ekologi dan signifikansi

Jenis diatom tersebar luas di alam, ditemukan di semua jenis biotop. Diatom hidup di perairan laut, payau, dan berbagai perairan tawar: baik di genangan (danau, kolam, rawa) maupun di aliran (sungai, aliran, saluran irigasi). Mereka umum di tanah, diisolasi dari sampel udara, dan membentuk komunitas yang kaya di es Arktik dan Antartika. Diatom dalam ekosistem perairan mendominasi alga mikroskopis lainnya sepanjang tahun. Mereka berlimpah baik di plankton dan di perifiton dan benthos. Plankton laut dan samudera didominasi oleh bentuk diatom sentris, meskipun beberapa bentuk pennate juga bercampur dengan mereka. Di plankton badan air tawar, sebaliknya, diatom pennate mendominasi. Komunitas bentik (bawah) juga dibedakan oleh banyak variasi dan jumlah diatom, yang biasanya hidup di kedalaman tidak lebih dari 50 m. Basil bentik merangkak di sepanjang substrat atau menempelkan diri dengan bantuan kaki lendir, tabung, dan bantalan. .

Diatom muncul berlimpah di perairan yang tergenang (kolam, genangan air, parit), membentuk selaput lendir kuning-coklat di bagian bawah dan dekat pantai. Mereka ditemukan di mata air mineral, di pipa air, bahkan di teko air, di permukaan batu basah, batu, kayu, tanah (misalnya, dalam pot dengan tanaman), dll. Beberapa jenis diatom epifit menempel di laut dan ganggang air tawar, terkadang dalam jumlah yang sangat banyak sehingga ganggang tersebut tidak dapat dikenali lagi. Setelah badan air mengering, diatom dapat terangkat bersama debu oleh angin dan dipindahkan ke area yang luas. Banyak spesies yang benar-benar kosmopolitan dan ditemukan di mana-mana. Komposisi spesies basil di badan air ditentukan oleh kompleks faktor abiotik, di mana salinitas air sangat penting. Jenis-jenis persalinan Rhizosoleniya, Skeletonema, Hetotseros, Biddulphia, Schizonema, Striatella adalah khas laut. Bentuk laut biasanya lebih besar dan memiliki cangkang yang lebih kuat. Sebagian besar anggota genus hidup di perairan tawar. Cymbella, Fragilaria, Navicula, Gomphonema. Faktor yang sama pentingnya untuk pengembangan diatom adalah suhu, tingkat iluminasi dan kualitas cahaya. Diatom bervegetasi dalam kisaran 0–70 0 , tetapi saat istirahat mereka dapat mentolerir suhu yang lebih rendah atau lebih tinggi.

Komunitas pengotoran dan epibion. Diatom menempati posisi dominan di antara epifit tumbuhan tingkat tinggi dan alga makroskopik di badan air tawar dan laut. Banyak hewan laut dapat terkena pencemaran diatom, dari krustasea hingga paus. Alga seperti itu disebut epizoit. Di antara diatom ada endosimbion yang hidup di alga coklat, foraminifera, dll.

Basil sangat penting di alam. Membentuk massa fitoplankton yang signifikan, diatom adalah awal dari rantai makanan. Mereka dimakan oleh organisme zooplankton dan ikan remaja dan ikan dewasa. Menyediakan sekitar seperempat bahan organik dari seluruh planet, mereka adalah produsen bahan organik terpenting di lautan. Basil memainkan peran utama dalam bersepeda silikon, setiap tahun menyerap sekitar 3 miliar ton dari Samudra Dunia.

Bilinsky (Bilin di Bohemia) memoles batu tulis, yang endapannya, setebal 0,6–5 meter, diketahui lebih awal dari yang lain, semuanya terdiri dari cangkang diatom, dan massa utamanya hanya terdiri dari satu spesies, masih hidup sekarang - Jarak Melosira. Deposit besar semak Lüneburg mencapai ketebalan hingga 13 m; itu terutama terdiri dari Synedra ulna. Deposit dekat Berlin mencapai 30 m; bagian dari kota itu sendiri berdiri di atasnya. Deposit serupa terletak di dekat Koenigsberg. Semua simpanan ini berasal dari baru-baru ini. Namun ada juga yang jauh lebih kuno, terkait dengan zaman Tersier. Misalnya, kota Richmond di Amerika Serikat terletak di deposit semacam itu. Diatom juga ditemukan dalam amber (formasi tersier). Di Rusia, endapan serpih telah ditemukan di wilayah Ulyanovsk dan Penza dan di Siberia.

Diatom memainkan peran penting dalam pengendapan di dasar lautan. Cangkang diatom planktonik, yang diendapkan setelah kematian alga di dasar cekungan laut dan air tawar, membentuk endapan tebal di sana. diatomit(tepung gunung) - massa putih atau abu-abu muda, ringan, berpori dan keras. Diatomite adalah 50-80% cangkang diatom.

Ketebalan lapisan diatomite di beberapa tempat mencapai beberapa ratus meter. Deposit besar diatomit di Rusia ditemukan di Tyumen, wilayah Volga, Wilayah Primorsky dan di sejumlah tempat lain. Hanya di wilayah wilayah Tyumen, endapan diatomit yang ditemukan pada abad terakhir berjumlah 500 × 10 12 m 3 . Diyakini bahwa penemuan ini dapat disejajarkan dengan penemuan cadangan minyak dan gas di luar Ural, karena diatomit adalah bahan baku serbaguna. Ini berfungsi sebagai sumber sekitar 100 produk yang berbeda, digunakan sebagai bahan untuk produksi serat kaca optik, kaca cair, sebagai agen penyaringan di berbagai industri, sebagai bahan pemoles dan penggilingan. Itu digunakan dan sebagai bahan bangunan, serta untuk membuat dinamit.

Tepung gunung berfungsi sebagai bahan pemoles yang baik (tripoli), digunakan untuk membuat bata ringan(batu bata Fabroni), dan terkadang kaca; ia pergi lebih jauh untuk membuat dinamit, yang dicampur dengan nitrogliserin. Tepung gunung membutuhkan digunakan untuk makanan antara Laplanders, Tunguses dan suku semi-liar lainnya (tanah yang dapat dimakan). Tepung gunung bisa dimakan langsung atau dicampur dengan tepung biasa dan roti panggang. Nilai gizi tepung gunung, kemungkinan besar, disebabkan oleh residu zat organik yang masih tersimpan dalam ganggang mati.

Cangkang diatom terawetkan dalam bentuk fosil untuk waktu yang lama, sehingga digunakan untuk menentukan asal dan umur berbagai batuan sedimen. Diatom sangat penting dalam pemantauan lingkungan, karena berfungsi baik indikator pencemaran organik lingkungan perairan.

Namun, perkembangan massa beberapa jenis diatom mungkin memiliki: arti negatif. Sejumlah diatom telah ditemukan memiliki racun. Jadi, perwakilan dari genera Pseudonitshiya dan Nitshia membentuk asam domoat, yang menyebabkan amnesia keracunan pada manusia dan hewan. Asam ini larut dalam air dan tidak larut dalam pelarut organik. Asam domoat pertama kali diisolasi dari alga merah makroskopik Chondria (bahasa Jepang untuk "rumah" - maka nama asamnya). Pada tahun 1987, tercatat lebih dari 100 kasus keracunan orang dengan racun ini setelah makan kerang di Kanada, empat di antaranya meninggal. Gejala keracunan, dalam kasus ringan, mual, muntah, diare; dalam kasus yang parah, sensitivitas nyeri menghilang, halusinasi muncul, dan memori jangka pendek hilang. Diatom bisa menyumbat muara sungai dan pelabuhan, sering menyebabkan air mekar dan merupakan penyebab munculnya di dalamnya bau tidak sedap. Menyumbat insang hewan, diatom menyebabkan kematian mereka.

pertanyaan tes

1. Apa ciri-ciri umum diatom?

2. Struktur cangkang diatom.

3. Pigmen dan jenis nutrisi apa yang diketahui pada basil?

4. Bagaimana diatom berkembang biak? Siklus hidup diatom.

5. Berikan deskripsi diatom dari kelas pennate.

6. Berikan deskripsi diatom kelas sentris.

7. Sebutkan perwakilan khas diatom pennate dan sentris.

8. Di habitat apa diatom ditemukan?

9. Pentingnya diatom bagi ekosistem alam.

10. Pentingnya ekonomi diatom.

Divisi ini mencakup ganggang mikroskopis uniseluler dan kolonial dari kuning muda hingga coklat tua, dengan struktur tubuh kokoid eksklusif. Diatom adalah kelompok organisme yang luas, menurut berbagai penulis penomoran, dari 12 hingga 25 ribu spesies.

Diatom dicirikan oleh penutup sel khusus - cangkang silika amorf, menyerupai komposisi opal, dengan campuran logam (aluminium, besi, magnesium) dan komponen organik.

Cangkangnya terdiri dari dua bagian, yang diletakkan di atas satu sama lain, seperti tutup pada sebuah kotak. Bagian yang lebih besar adalah epithecus, bagian yang lebih kecil adalah hypothecus. Setiap setengah dibentuk oleh selempang datar atau kurang lebih cembung, yang, pada tikungannya, terhubung ke cincin ikat pinggang, atau pelek. Epithecus menutupi dengan cincin ikat pinggangnya cincin ikat pinggang hypotheca. Dalam banyak diatom, rim interkalasi dari berbagai bentuk dan dalam jumlah yang berbeda terbentuk antara tikungan katup dan cincin korset. Septa berkembang di tepi yang diselingi, membagi sel menjadi ruang-ruang.

Di permukaan cangkang dan di bagian dalam terdapat lapisan tipis bahan organik. Pada tutup cangkang terdapat titik-titik, guratan, sel, rusuk, dll. Ini adalah pori-pori, atau ruang yang terbuka ke dalam atau ke luar, atau bagian tipis dan tebal yang berselang-seling. Bagian bawahnya biasanya penuh dengan banyak lubang. Total luas lubang di shell adalah 75% dari luas katup. Sejumlah bentuk mengandung berbagai hasil dari cangkang, dengan bantuan sel-sel yang terhubung dalam koloni.

Dalam cangkang banyak diatom ada jahitan dalam bentuk dua (jarang satu) memanjang, celah agak melengkung (jahitan seperti celah) atau dalam bentuk struktur tubular yang berkomunikasi dengan lingkungan eksternal dengan celah, dan dengan celah. rongga sel sejumlah lubang yang dipisahkan oleh partisi silisifikasi (jahitan seperti saluran). Alga dengan jahitan dapat bergerak aktif.

Ada sejumlah hipotesis mengenai mekanisme pergerakan diatom. Diasumsikan bahwa pergerakan sel disebabkan oleh pergerakan sitoplasma di celah atau saluran jahitan atau aliran air di rongga jahitan. Ada bukti bahwa selama kontraksi fibril yang terletak di dekat jahitan, zat penggerak dilepaskan ke luar, meninggalkan lendir di substrat.

Sel bersifat mononuklear. Inti diploid mengandung 1-8 nukleolus. Sitoplasma terletak di dalam sel dengan lapisan dinding tipis, dan dalam beberapa kasus berada di tengah sel dalam bentuk jembatan di mana nukleus terlokalisasi. Selebihnya, sebagian besar sel diisi dengan vakuola. Kromatofora bervariasi dalam bentuk, ukuran, dan posisi. Mereka biasanya parietal, dalam bentuk satu atau dua piring besar atau banyak cakram.

Kromatofora dikelilingi oleh sistem membran. Matriks kromatofor disilangkan oleh lamela tiga tilakoid. Ada lamela ikat pinggang. Pirenoid adalah pusat. Kromatofora diatom mengandung pigmen: klorofil sebuah dan Dengan, - dan -karoten dan xantofil (fucoxanthin, diadinoxanthin, diatoxanthin, dll.). Bentuk pigmen tidak berwarna heterotrofik tidak memiliki. Produk asimilasi adalah lipid, volutin, chrysolaminarin.

Koloni diatom terbentuk dari satu sel sebagai hasil dari pembelahan berturut-turut. Sel-sel terhubung dalam koloni dengan bantuan lendir, duri, tanduk, dan hasil lain dari cangkang. Koloni mukus biasanya berupa gumpalan atau lapisan mukus yang tidak berbentuk dimana sel-selnya tersusun secara acak. Bentuk koloni yang tidak memiliki lendir yang sama ditentukan oleh cara sel-sel terhubung dan garis luar katup. Seringkali ada koloni dalam bentuk filamen, seperti pita, berbentuk kipas, berbentuk rantai, seperti bintang, lebat.

Diatom berkembang biak secara vegetatif dan seksual.

Selama pembelahan vegetatif, isi sel bertambah besar, mendorong epitheca dan hypotheca terpisah sedemikian rupa sehingga hanya menyentuh tepi tepi korset. Nukleus membelah secara mitosis. Protoplas sel membelah menjadi dua sejajar dengan katup. Setiap protoplas yang terbentuk memiliki setengah dari cangkang sel lama, dan melengkapi yang kedua, yang lebih kecil (hipotesis). Setelah itu, sel-sel yang baru terbentuk dalam bentuk uniseluler dipisahkan, tetapi tidak dalam bentuk kolonial. Pembelahan berganda seperti itu menyebabkan penurunan bertahap dalam ukuran sel dalam populasi.

Pemulihan ukuran sel yang semula terjadi sebagai akibat dari proses seksual.

Dalam beberapa diatom (pennates), proses seksual menyerupai konjugasi ganggang hijau uniseluler. Dua sel saling mendekat, ditutupi dengan lendir. Di setiap sel, nukleus direduksi menjadi empat, tiga di antaranya pada beberapa spesies, dan dua merosot pada spesies lain. Dalam kasus pertama, protoplas dari seluruh sel menjadi gamet; dalam kasus kedua, dua gamet terbentuk darinya. Jadi, dua sel yang diprokopulasi menghasilkan satu atau dua zigot.

Dalam diatom sentris, proses seksual adalah oogami. Pada beberapa sel, setelah pembelahan meiosis nukleus, satu, lebih jarang dua, telur terbentuk, pada yang lain, biasanya 4 spermatozoa tunggal atau berflagel. Setelah sel telur dibuahi oleh sperma, zigot terbentuk, yang menghasilkan membran pektin dan berubah menjadi auksospora.

Siklus hidup diatom berlangsung pada fase diploid dengan reduksi gamet.

Diatom tidak berhubungan langsung dengan divisi lain dari alga. Namun, komposisi pigmen, produk asimilasi, kandungan silikon dalam membran sel dan spora istirahat menunjukkan hubungan jauh mereka dengan ganggang emas, kuning-hijau dan coklat. Semua divisi ini mungkin berasal dari flagellata fotosintesis dengan dominasi pigmen coklat.

Cangkang silika diatom terawetkan dengan baik sebagai fosil. Diatom fosil paling kuno diketahui dari deposit Kapur era Mesozoikum. Bentuk sentris laut pertama ditemukan di sedimen, dengan cangkang primitif, tanpa korset. Di lapisan Kapur, lapisan pennate juga ditemukan, awalnya mulus. Pada akhir Paleogen, diatom pertama dengan jahitan seperti celah muncul di satu katup, lalu di kedua katup. Belakangan, spesies dengan jenis jahitan yang lebih maju muncul, termasuk bentuk saluran.

Diatom adalah organisme yang tersebar luas. Mereka ditemukan di waduk dan sungai, di air tawar dan asin, di bebatuan basah, di tanah, di mata air panas, di salju dan es. Di plankton laut dan samudera, diatom sentris mendominasi; di plankton badan air tawar, diatom pennate mendominasi. Di antara bentuk bentik, yang pennate adalah yang paling beragam. Diatom epifit, serta diatom yang berkembang di danau dan waduk eutrofik, lebih kaya dalam spesies dan komposisi kuantitatif.

Di laut dan samudera, diatom mencapai hingga 80% atau lebih dari total komposisi spesies ganggang, menciptakan setengah dari seluruh massa organik lautan dan hampir seperempat dari produksi materi hidup planet ini.

Diatom adalah mata rantai utama dalam rantai trofik umum biocenosis akuatik. Diatom planktonik berfungsi sebagai makanan untuk invertebrata, yang terakhir untuk ikan dan hewan air lainnya. Banyak ikan memakan langsung diatom. Peran diatom dalam pemurnian diri badan air dari polusi sangat besar. Banyak diatom digunakan sebagai indikator badan air yang tercemar. Diatom mati membentuk lanau dan sapropel diatom, serta batuan - diatomit dan tripoli, yang digunakan di berbagai industri dan konstruksi. Cangkang diatom fosil memungkinkan untuk menentukan asal dan usia batuan sedimen.

Pembagian diatom ke dalam kelas didasarkan pada simetri cangkang dari sisi katup.

Kelas diatom Sentrik ( Centrophyceae)

Diatom dari kelas ini diwakili oleh bentuk uniseluler dan kolonial. Katup karapas biasanya bulat dalam garis besar dan radial dalam struktur. Kromatofora lebih sering berbentuk butiran atau lempeng kecil, lebih jarang berupa satu atau beberapa lempeng besar. Alga tidak memiliki mobilitas aktif, karena tidak ada jahitan. Proses seksual adalah oogami. Ini adalah bentuk planktonik laut yang dominan. Sebuah kelompok yang sangat kuno, yang perwakilannya diketahui dari awal Kapur.

Ordo kostinodiskal ( skala cosinodi). Sel-selnya soliter atau terhubung dalam koloni berserabut atau seperti rantai. Bentuk cangkangnya lenticular, ellipsoid, spherical, silindris. Ikat pinggang berbentuk bulat. Ada areoles, tulang rusuk, pertumbuhan tubular pada katup.

Genus Cyclotella ( Siklotella). Sel berbentuk kotak bulat rendah. Zona marginal katup memiliki garis-garis radial atau rusuk, zona tengah kurang lebih cembung dan biasanya tidak berstruktur. Kromatofora dalam bentuk pelat kecil terlokalisasi di sitoplasma parietal. Sel-sel Cyclotella kadang-kadang dihubungkan oleh lendir atau bulu menjadi filamen lurus atau melengkung. Spesies dari genus Cyclotella sering ditemukan di plankton dan pengotoran badan air dan sungai yang tergenang.

genus Melozira ( Melosi) . Koloni berfilamen, biasanya terdiri dari sel-sel silindris. Sel dihubungkan oleh duri marginal atau lendir. Katup selalu bulat, sering ditutupi dengan pori-pori yang tersusun secara radial. Kromatofora banyak dalam bentuk cakram, seringkali dengan lobus perifer. Ia hidup terutama di plankton dan benthos badan air tawar dan asin.

Urutan biddulfik ( Biddulphiales). Sel-selnya soliter atau sering dihubungkan oleh duri marginal, setae, atau tanduk menjadi koloni seperti rantai. Cangkangnya berbentuk silinder atau prismatik (ellipsoidal). Katup berbentuk bulat, elips, segitiga atau poligonal, memiliki pertumbuhan di kutub. Struktur katup berupa areoles yang sangat kecil atau besar. Sebagian besar pemandangan laut.

Genus Hetoceros ( Chaetoceros) . Sel berbentuk silindris, dengan setae berongga panjang atau duri di kutub katupnya. Dengan bantuan bulu, sel-sel dihubungkan menjadi rantai. Setae sel tetangga bersilangan di dasar, membentuk koloni berserabut. Kromatofora berupa satu atau dua lempeng atau banyak butir kecil. Sebagian besar penghuni plankton laut dan samudera.

Kelas Cirrus, atau diatom Pennate ( Pennatophyceae)

Bentuk sel uniseluler dan kolonial adalah linear-elips, lanset, clavate, jarang membulat di sisi katup. Struktur katup terhadap sumbu longitudinal biasanya menyirip. Satu atau dua bidang simetri dapat ditarik melalui sayap. Ada ikat pinggang asimetris. Kromatofora biasanya berbentuk lempengan-lempengan besar. Banyak bentuk yang bergerak, memiliki jahitan seperti celah dan seperti saluran. Proses seksual menyerupai konjugasi dalam konjugat. Alga air tawar dan laut, hidup terutama di benthos pada berbagai substrat.

pesanan mulus ( Araphales). Sel tunggal atau terhubung dalam koloni berbagai bentuk. Daun jendela tanpa jahitan.

Genus Sinedra ( Synedra). Sel biasanya berbentuk batang, soliter atau dalam bentuk koloni stellata fasikular, mengambang bebas atau menempel pada substrat. Di sisi katup cangkang ada penetasan melintang. Ada dua kromatofora (lamelar) atau banyak (granular). Mereka terjadi di benthos dan fouling, lebih jarang di plankton.

Genus Fragilaria ( Fragilaria). Sel-selnya sangat mirip dengan synedra, tetapi dihubungkan oleh katup menjadi koloni seperti pita atau zigzag. Karapasnya linier dari korset, dari katup - dari linier sempit ke lanset. Spesies dari genus hidup terutama di badan air tawar (biasanya di pesisir), tetapi sering ditemukan di plankton badan air, sebagian besar dari jenis eutrofik.

genus tabellaria ( Tabellaria). Sel-sel dari sisi korset sering terlihat seperti piring, bersatu menjadi koloni zigzag, seperti pita dan berbentuk bintang. Sel dengan tepi dan septa yang diselingi. Kromatofora berupa butiran-butiran kecil. Mereka ditemukan di littoral dan plankton air tawar.

Genus diatom ( diatom). Koloni mirip dengan Tabellaria, tetapi sel-sel dari korset memanjang-persegi panjang, sering dengan tepi yang diselingi dan tanpa septa. Sering ditemukan pada pengotoran badan air tawar.

Genus Asterionella ( Asterionella). Sel-sel berbentuk batang tipis dengan ujung yang sedikit melebar terhubung dalam bentuk koloni bintang. Kromatofora berukuran kecil, pipih atau granular. Ia hidup di plankton laut dan badan air tawar.

Urutan jahitan tunggal ( Monoraphales ). Sel biasanya soliter, jarang dikumpulkan dalam koloni seperti pita. Di satu daun ada jahitan seperti celah, di sisi lain tidak ada jahitan. Mereka tumbuh pada filamen dan ganggang lainnya, pada tanaman air yang lebih tinggi, kadang-kadang ditemukan di plankton.

Genus Kokkoneis ( cocconeis). Sel dengan katup elips. Ada jahitan seperti celah di selempang cekung bawah. Di bawah katup atas, mulus, sedikit cembung, ada pelat kromatofor berbentuk tapal kuda. Kokkoneis sering berkembang pada benang cladophora, vosheria dan tanaman air yang lebih tinggi.

Urutan jahitan ganda ( Diraphales ). Sel biasanya soliter, jarang berbentuk seperti pita atau koloni lebat. Kedua ikat pinggang memiliki jahitan seperti celah. Katup sebagian besar berbentuk ellipsoidal. Struktur katup diwakili oleh stroke, rusuk, atau areoles dalam bentuk baris melintang.

Genus Pinnularia ( Pinnularia). Sel katup berbentuk elips memanjang, biasanya dengan sedikit pemuaian di bagian tengah. Dua terminal dan satu nodul pusat terletak di sepanjang garis tengah katup - penebalan di sisi dalam karapas. Di antara nodul biasanya dalam bentuk jahitan seperti celah berbentuk S, berkat itu sel dapat bergerak. Di sepanjang tepi selempang ada rusuk paralel, yang merupakan partisi ruang melintang sempit di bagian dalam selempang. Dua kromatofora pipih terletak di sisi korset, sehingga terlihat dari katup sebagai dua garis kuning-cokelat sempit. Nukleus terletak di tengah sel di jembatan sitoplasma. Di kedua sisinya terdapat vakuola besar dengan tetesan minyak dan butiran volutin. Karapas dengan korset berbentuk persegi panjang memanjang.

Pinnularia ditemukan di dasar atau di kotoran sebagian besar badan air tawar dengan kandungan kapur yang buruk.

Genus Navicula ( navicula). Genus terbesar diatom. Sel-selnya soliter, jarang membentuk koloni lebat atau seperti pita. Ujung-ujung sel banyak yang menyempit sehingga sel itu sendiri berbentuk perahu. Jenis navicula dan pinnularia yang serupa berbeda satu sama lain karena navicula tidak memiliki ruang di katup, tetapi hanya goresan melintang yang terdiri dari titik dan garis.

Navicula ditemukan di habitat yang sama dengan pinnularia, tetapi lebih sering. Beberapa spesies dari genus Navicula hidup di benthos, yang lain di plankton, dan lainnya di tanah dan di bebatuan basah. Banyak dari mereka hidup di perairan payau dan laut.

Genus simbal ( simbal). Sel-selnya soliter, dapat menempel pada substrat dengan tangkai lendir. Kadang-kadang sel berada dalam tabung agar-agar di mana mereka dapat bergerak dengan mudah. Katup semilunar, seringkali asimetris, salah satu ujungnya lebih sempit dari yang lain. Sisi punggungnya cembung, ventral, lurus atau cekung. Jahitan biasanya terletak lebih dekat ke tepi ventral. Kromatofor satu, terletak di sisi korset. Sangat umum, sebagian besar bentuk air tawar. Mereka hidup di dasar reservoir dan di fouling, lebih jarang di plankton.

Genus girosigma ( girosigma) dan genus Pleurosigma ( Pleurosigma) . Sel-sel dari katup berbentuk S. Jahitan berjalan di tengah selempang. Spesies genus air tawar Gyrosigma berbeda dari spesies genus Pleurosigma yang hidup di laut dengan menetaskan cangkang. Pada karapas girosigma, guratan memanjang dan melintang berpotongan di sudut kanan. Dalam pleurosigma, goresan berpotongan terletak di karapas sehubungan dengan sumbu longitudinal pada sudut 45º.

genus gomfonem ( gomfonema) . Sel-selnya soliter, menempel pada substrat dengan kaki agar-agar atau membentuk koloni bercabang. Katup berbentuk tongkat, lanset. Ujungnya berbentuk kepala, terkadang runcing. Cangkangnya berbentuk baji dari korset. Jahitannya mengalir di tengah lipatan. Dua kromatofor pipih terletak di sisi korset karapas. Bentuk air tawar hidup di benthos dan fouling.

pesanan terowongan ( Aulonoraphales ). Sebagian besar bentuk seluler uniseluler dengan jahitan seperti kanal, yang terletak di lunas atau pertumbuhan pterigoid. Tersebar luas di berbagai badan air.

Genus Nietzschia ( Nitzchia). Sel sebagian besar soliter, berbentuk batang, elips, melengkung S. Sebuah lunas (tonjolan sempit) berjalan di sepanjang salah satu tepi setiap katup, di mana jahitan seperti kanal berada. Lunas hypotheca dan lunas epithecus terletak di sisi berlawanan dari katup. Bentuk laut dan air tawar hidup di benthos, lebih jarang di plankton.

genus Bacillaria ( basilaria). Sel berbentuk batang dihubungkan oleh katup menjadi koloni seperti pita. Sel dapat bergerak satu relatif ke yang lain, mengubah bentuk koloni. Mereka hidup di laut dan air tawar.

Genus Surirella ( Surirella). bentuk uniseluler. Katup berbentuk linier, elips, bulat telur, terkadang menyempit di tengah. Dari korset, cangkangnya berbentuk persegi panjang, trapesium, kadang-kadang dipelintir sepanjang sumbu longitudinal. Ada dua lunas di sepanjang tepi setiap daun. Oleh karena itu, cangkang memiliki empat lunas. Di setiap lunas, ia berjalan di sepanjang jahitan seperti kanal. Secara total, ada empat jahitan di cangkang surriella. Alga sering ditemukan di benthos laut dan badan air tawar.

Pembagian diatom (Bacillariophyta)

Kelas diatom Cirrus - Pennatae

Sebagian besar penghuni air kelas menjalani gaya hidup bawah, beberapa hidup di plankton.

Pinnularia(Pinnularia) - ganggang bentik, sering terperangkap dalam plankton. Mari kita ambil dari bagian bawah akuarium, yang berisi diatom yang dikumpulkan selama perjalanan, setetes cairan dan, letakkan di slide kaca, tutup dengan kaca penutup. Pinnularia harus ditemukan dalam spesimen dalam dua posisi: dengan selempang menghadap pengamat dan dari sisi korset.

Ukuran pinnularia sangat berbeda, seperti yang dapat dilihat dengan membandingkan beberapa organisme; untuk pengamatan, Anda harus memilih yang lebih besar dan mempelajarinya menggunakan mikroskop perbesaran besar.

Dari katup, pinnularium terlihat seperti elips memanjang dengan sedikit penebalan di bagian tengah (Gbr. 14, 3). Nodul terletak di sepanjang garis tengah katup: dua di antaranya terletak di ujung sel, dan yang ketiga di tengah. Di antara nodul ada jahitan berbentuk S - celah di katup - di mana protoplas berkomunikasi dengan lingkungan eksternal. Melalui jahitan, sitoplasma menonjol keluar dan, mengalir ke satu arah, menyebabkan gerakan jet tubuh dengan sentakan. Pergerakan pinnularia lebih mudah diamati pada perbesaran rendah.

Di sepanjang tepi selempang, sebuah patung dalam bentuk guratan terlihat, terletak dengan keteguhan yang luar biasa. Sapuan terdiri dari deretan titik-titik kecil yang mengandung pori-pori yang sama kecilnya. Pori-pori juga terletak di bawah pori-pori ini di kulit pektin. Melalui pori-pori, terjadi pertukaran osmotik dan gas dengan lingkungan.

Sitoplasma terletak di sepanjang dinding; di tengah sel ada jembatan sitoplasma di mana nukleus terletak, sering terlihat tanpa warna. Rongga sel ditempati oleh vakuola besar (Gbr. 14, 1 dan 2).

Pinnularia memiliki dua kromatofora pipih, yang terlihat dari sisi katup sebagai dua pita coklat sempit di sepanjang tepinya. Dalam diatom, selain pigmen hijau, kromatofora mengandung karoten, xantofil dari dua modifikasi, dan fucoxanthin dan .

Dari korset, pinnularia memiliki bentuk persegi panjang dengan sudut sedikit membulat (Gbr. 14, 4). Pada perbesaran tinggi pada posisi korset, epithecus dan hypotheca terlihat. Pada posisi ini, terlihat bahwa nodul adalah penebalan berupa tuberkel di bagian dalam katup. Juga dapat dilihat dari korset bahwa patung itu sedikit bertransisi ke dinding samping. Seluruh rongga sel dari korset ditempati oleh kromatofor, di mana tetesan minyak cadangan sering terlihat (memiliki bau minyak ikan). Dalam tetesan dengan sejumlah besar pinnularia, selain organisme dengan kromatofor coklat, pinnularia dengan kromatofor hijau dapat ditemukan. Ini adalah organisme yang sekarat, pigmen coklat yang diekstraksi oleh air.

Beras. 14. Pinnularia (Pinnularia): 1 - kromatofora dalam bentuk dua pita terlihat di dalam sel; 2 - sel dari korset: kromatofor pipih, tetesan minyak terlihat, di tengah sel - jembatan sitoplasma; 3 - pemandangan dari selempang: nodul, pahatan, jahitan terlihat; 4 - pemandangan dari korset: di sebelah kanan - epithecus; di sebelah kiri - hipotekus; 5 - reproduksi dengan pembagian

Setelah berkenalan dengan struktur pinnularia, perlu untuk menemukannya dalam satu atau lain tahap perbanyakan vegetatif. Dalam hal ini, semua tahap pembelahan dapat ditemukan - mulai dari divergensi awal katup sel induk hingga dua individu anak yang terbentuk yang terletak berdekatan satu sama lain. Saat membelah, kromatofor bergerak ke katup; dengan demikian, organisme yang baru muncul memiliki satu kromatofor dari sel induk, yang masing-masing kemudian membelah secara membujur (Gbr. 14, 5).

Setiap sel yang baru muncul menerima satu selebaran dari sel induk, dan melengkapi yang kedua. Sebuah hipotesis selalu selesai. Jadi, salah satu sel anak sama dengan sel induk, dan yang lain lebih kecil dari itu dengan ketebalan katup. Akibatnya, setelah serangkaian pembelahan berturut-turut, penggilingan diatom terjadi secara bertahap. Proses ini tidak terjadi tanpa batas, itu dicegah dengan pembentukan auksospora - spora pertumbuhan (lihat lebih lanjut dalam kursus teoretis).

navicula(Navicula) ditemukan dalam berbagai kondisi lingkungan. Beberapa spesies navicula hidup di benthos, yang lain hidup di permukaan batu basah, dan yang lain hidup di tanah. Navicula mirip dengan pinnularia, tetapi berbeda dalam ujung runcing katup, serta dalam pahatan yang berbeda pada mereka (Gbr. 15, 1),

Beras. 15. Diatom: 1 - navicula (Navicula) dari katup; 2 - pleurosigma (Pleurosigma); 3 - patung pada katup pleurosigma; 4, 5, 6 - gomphonema (Gomphonema) (4 - dari katup; 5 - dari korset; 6 - koloni; sel duduk di kaki lendir); 7 - kokkoneis (Cocconeis) - badan kecil lonjong pada cangkang sel cladophora

Genus Navicula sangat besar, mengandung sekitar 1000 spesies.

Navicula adalah diatom yang sangat umum ditemukan di berbagai sampel.

Pleurosigma(Pleurosigma) - diatom berbentuk S; pada katupnya ada lurik belah ketupat tipis. Patung ini sangat tipis dan benar secara geometris sehingga preparasi pleurosigma digunakan untuk menilai kualitas optik mikroskop (Gbr. 15, 2 dan 3).

gomfonem(Gomphonema), seperti ulotrix, membutuhkan pasokan oksigen yang konstan. Oleh karena itu, ia hidup di air yang mengalir deras, menempel pada batu, ganggang hijau besar (misalnya, cladophora, dll.), Dan membentuk akumulasi berlendir di tepi air.

Sel-sel koloni duduk di ujung filamen lendir panjang bercabang yang menempel pada substrat (Gbr. 15, 4, 5, dan 6).

Beras. 16. Diatom epifit: 1 — sinedra ramping (Synedra gracilis); 2 - koloni Lycmophora (Lycmophora)

Kami akan menemukan gomphoneme di posisi dari selempang dan dari korset. Dari selempang, bentuknya seperti gitar. Sebuah jahitan berjalan di sepanjang garis tengah; karena keberadaannya, sel-sel gomfonem, melepaskan diri dari kaki, bergerak ke gerakan aktif.

Pada posisi dari korset, gomfonem berbentuk trapesium, yang alasnya lebih kecil menghadap ke batang; sudut trapesium dibulatkan. Patung pada sayap gomfonem berbentuk rusuk.

Likmophora(Lycmophora) adalah diatom epifit kolonial yang dicirikan oleh susunan sel berbentuk kipas pada tangkai mukosa koloni yang umum (Gbr. 16, 2).

Spesies dari genus Cocconeis juga memimpin gaya hidup epifit. Jadi, Cocconeus pediculus, yang memiliki katup ellipsoidal, tersebar luas di Cladophoran. Salah satu katup melekat erat pada cangkang sel cladophora. Berkembang dalam massa, kadang-kadang benar-benar menutupi permukaan cladophora (Gbr. 15, 7).

Bersama dengan kokkoneis, diatom epifit Synedra gracilis, yang memiliki bentuk persegi panjang memanjang, sangat umum. Beberapa sel sinedra melekat pada lendir umum dalam bundel dan menyimpang dengan cara seperti kipas (Gbr. 16, 1). Jenis sinedra lainnya menjalani gaya hidup planktonik (Gbr. 18, 4).

Diatom plankton air tawar

Kebanyakan diatom planktonik membentuk koloni yang terletak di kolom air, yang menciptakan gesekan yang signifikan terhadap air. Di cangkang beberapa dari mereka ada berbagai hasil yang memainkan peran parasut. Selain itu, ketebalan cangkang banyak diatom planktonik dapat diabaikan. Semua fitur adaptif ini, mencegah pengendapan ke dasar, memungkinkan organisme ini menghabiskan hidup mereka dalam keadaan tersuspensi.

Beras. 17. Melozira (Melosira): 1 - koloni; sel terlihat dari korset; 2 - kandang dari selempang

Koloni muncul sebagai akibat dari fakta bahwa sel-sel yang membelah tidak menyebar, tetap dihubungkan oleh lendir, akibatnya permukaan kontak dengan air meningkat dan kemungkinan melonjak di dalamnya. Ada beberapa jenis struktur koloni: 1) sel-sel yang terendam dalam lendir yang dihasilkannya; 2) koloni seperti pita dan seperti rantai yang dihubungkan oleh lendir di sepanjang katup atau sudut; 3) koloni yang menempel pada batang yang berlendir, sebagian besar termasuk dalam benthos.

Diatom Cirrus mendominasi plankton perairan tawar, perwakilan dari kelas sentris sebagian besar didistribusikan di plankton laut. Plankton diatom tidak sama pada waktu musim tanam yang berbeda; dengan demikian, asterionella (lihat di bawah), berkembang pesat di awal bulan-bulan musim semi, mendominasi plankton. Di musim panas, ditemukan dalam jumlah kecil.

Beras. 18. Diatom planktonik: 1 - Tabellaria (Tabellaria); di koloni, sel-sel terlihat dari korset; sel terpisah dari selempang; 2 - fragilaria (Fragilaria) - koloni dan sel terpisah dari katup; 3 - asterianella (Asterionella) - koloni bintang dan sel terpisah dari katup; 4, spesies planktonik Synedra; sel berbentuk jarum; di sebelah kiri - dari selempang, di sebelah kanan - dari ikat pinggang

Mari berkenalan dengan beberapa perwakilan diatom kolonial, yang paling umum di plankton air tawar.

tabellaria(Tabellaria). Sel-selnya berbentuk persegi panjang, sudutnya sedikit membulat. Sel-sel terhubung satu sama lain dalam rantai pada sudut yang berlawanan secara bergantian (Gbr.

Departemen Diatom - Diafomeophyta

18, 1) dan menghadap pengamat dengan sabuk.

Fragilaria(Fragilaria) membentuk koloni seperti pita. Sel-selnya memiliki bentuk memanjang, sedikit menebal di bagian tengah, di koloni mereka dihubungkan satu sama lain oleh katup dan menghadap pengamat dengan sabuk (Gbr. 18.2).

Asterionella(Asterionella) menghasilkan koloni berbentuk bintang yang anggun. Sel Asterionella berbentuk batang dengan ujung yang sedikit melebar dan membulat. Sel-selnya terhubung satu sama lain dengan bantuan lendir di sudut-sudut sisi yang sempit. Koloni Asterionella rapuh dan mudah pecah menjadi kelompok sel atau individu individu (Gbr. 18, 3).

Jumlah sel yang termasuk dalam koloni Asterionella berbeda-beda. Ada bukti bahwa dalam cuaca dingin, ketika kepadatan air lebih tinggi, jumlah sel yang membentuk koloni kecil. Selama bulan-bulan hangat, ketika kepadatan air turun, jumlah sel yang membentuk koloni meningkat.

Dari diatom planktonik non-kolonial, banyak spesies dari genus Sinedra telah beradaptasi dengan kehidupan di plankton, setelah mengembangkan tubuh berbentuk jarum, yang meningkatkan permukaan kontak dengan air, dan karenanya gesekan.

Beberapa diatom planktonik dan bentik lainnya ditunjukkan pada Gambar 19.

Departemen Diatom

Departemen Diatom (diatom) menyatukan 6 ribu spesies organisme uniseluler (pinularia hijau) dan kolonial yang hidup di badan air tawar, laut, dan di tanah lembab. Mereka berkembang dengan cepat, membentuk akumulasi coklat longgar, mirip dengan busa atau skala. Ciri utama mereka adalah cangkang pektin yang diresapi dengan silika, yang terdiri dari dua bagian yang diletakkan seperti penutup (epithec) di atas kotak (hypothec). Di bawah cangkang adalah sitoplasma dengan satu nukleus dan kloroplas. Warnanya coklat kekuningan dengan corak yang berbeda, karena adanya pigmen: klorofil, karotenoid dan diatomin. Produk cadangan diatom adalah minyak lemak. Alga ini berkembang biak secara vegetatif dan seksual. Selama perbanyakan vegetatif, isi sel dibagi, dan katup cangkang menyimpang. Sel-sel yang terbentuk sebagai hasil pembelahan melengkapi hipoteka, yang mengarah pada penggilingan ganggang. Diatom adalah organisme diploid. Selama reproduksi seksual (hologami), membran silika mereka menyimpang, dan protoplas dari dua sel bersatu, membentuk zigot, atau yang disebut spora pertumbuhan - aukospora.

Departemen diatom

Yang terakhir ditutupi dengan membran elastis dan tumbuh. Ketika aukospora memperoleh ukuran yang sesuai, cangkangnya diresapi dengan silika, katup terbentuk, dan alga mulai membelah secara vegetatif. Perwakilan karakteristik departemen diatom adalah alga uniseluler hijau pinularia , yang hidup di air tawar dan di tanah lembab. Diatom membentuk massa plankton yang signifikan, ditemukan di benthos, dan merupakan makanan utama bagi banyak organisme air. Setelah kematian diatom, cangkang silikanya menumpuk di dasar reservoir dalam jumlah besar, membentuk endapan tripoli dan diatom, yang digunakan sebagai bahan bangunan dan pemoles, untuk pembuatan isolator, gelas cair, glasir, dan dalam penelitian ilmiah . Dari diatom yang mati, endapan batu yang kuat terbentuk - ditomit dan bertahan. Fosil kontrol disebut organisme, yang sisa-sisanya menentukan usia geologis batuan. Jadi, menurut komposisi spesies diatom (serta radiolaria, foraminifer, beberapa moluska, dll.) dari batuan geologis tertentu, seseorang dapat memperkirakan usianya.

Sebelumnya22232425262728293031323334353637Berikutnya

LIHAT LEBIH LANJUT:

Diatom adalah alga uniseluler dengan thallus coccoid. Pigmen tambahan adalah fucoxanthin. Fitur karakteristik: sel-sel ditutupi dengan cangkang silika, terdiri dari dua bagian: epithecus yang lebih besar dan hypotheca yang lebih kecil. Setiap bagian terdiri dari penutup dan pelek berbentuk sabuk. Individu yang bergerak memiliki jahitan dan nodul pada katup. Flagela (satu cirrus) hanya ada dalam spermatozoa Reproduksi: vegetatif - pembelahan menjadi dua katup (Dua protoplas muncul, masing-masing akhirnya meninggalkan satu katup padat. Yang kedua selesai, setelah itu organisme baru dari bentuk kolonial diatom tetap terhubung, dan yang uniseluler terpisah Hasil dari perbanyakan vegetatif adalah penurunan ukuran sel dari generasi ke generasi); aseksual - tidak diketahui; seksual - iso- dan oogami (Dalam diatom sentris, proses oogami terjadi, ketika beberapa individu memberikan telur, sementara yang lain menghasilkan spermatozoa flagela. Pemupukan terjadi, menghasilkan zigot ditutupi dengan membran pektin, kemudian auksospora terbentuk). Zigot mengenakan cangkang tipis dan mampu tumbuh selama beberapa waktu, oleh karena itu disebut auksospora. Siklus hidup diploid dengan reduksi gamet. Perwakilan: kelompok pennate: Navicula, pinnularia, cymbella; kelompok sentris: melosira Ekologi: mereka hidup di plankton dan benthos reservoir laut dan air tawar, dalam pengotoran tanaman air dan substrat lainnya. Signifikansi: massa diatom mati secara bertahap membentuk batuan sedimen diatom - bahan baku serbaguna. Berkontribusi pada pemurnian diri badan air dari sejumlah kontaminan anorganik; digunakan sebagai indikator atau indikator keadaan air permukaan; membantu menentukan asal dan usia batuan dari cangkang bentuk fosil.

24. Kelas Alga Coklat (Phaeophyceae). Posisi dalam sistem, karakteristik, siklus reproduksi, perwakilan, ekologi, nilai.

Pigmen: klorofil A dan C; pigmen tambahan: xantofil: fucoxanthin, dll.; karoten: B-karoten Jenis diferensiasi thallus: berfilamen, multifilamen, jaringan palsu, jaringan nyata. Di kelas, hanya perwakilan multiseluler, sebagian besar adalah makrofita; Zat cadangan: chrysolaminarin, manitol. Mereka disimpan di luar kloroplas, di sitoplasma. Dinding sel memiliki dua lapisan: yang utama adalah selulosa (algulosa) dan alginat yang tidak larut (garam dari asam alginat), yang kedua adalah lapisan mucilaginous dari alginat larut dan fucoidans. Tahap pembakaran: zoospora, gamet; biasanya ada dua flagela (menyirip dan halus) menempel di lateral. Siklus hidup - haplo-diploid dengan pengurangan banyak dengan perubahan generasi isomorfik atau heteromorfik; diploid dengan reduksi gamet Reproduksi: vegetatif - oleh kelompok sel pada rizoid (Reproduksi vegetatif terjadi ketika cabang secara tidak sengaja dipisahkan dari thallus, cabang-cabang ini tidak membentuk organ perlekatan dan tidak membentuk organ reproduksi aseksual dan seksual); aseksual - oleh zoospora atau aplanospora (Spora reproduksi aseksual terbentuk sebagai hasil meiosis dan mitosis selanjutnya dalam sporangia bersel tunggal); seksual: iso-, hetero, dan oogami (Gamet terbentuk dalam gametangia bersarang banyak. Satu gamet terbentuk di setiap sarang gametangium tersebut). Perwakilan: ectocarpus, dictoid, rumput laut, fucus, sargassum. Ekologi: laut (lebih sering laut utara), sebagian besar bentik, perairan dalam; ada spesies yang tidak menempel (plankton).Nilai: makanan, obat (mengandung yodium, fucoidan), aditif dalam industri makanan (pektin-alginat untuk klarifikasi jus), dll.

25. Pembagian Ganggang Hijau (Chlorophyta). Ciri. Prinsip klasifikasi, siklus reproduksi (volvox, ulotrix, spirogyra). Kelas utama dan perwakilan, ekologi.

Pigmen: klorofil a dan b; tambahan - karotenoid: alfa dan beta-karotenoid, xantofil: lutein, neoxanthin, dll. kloroplas berwarna hijau murni (herba), bentuk berbeda, dikelilingi oleh 2 membran, tilakoid dikumpulkan di grana. Jenis diferensiasi thallus: semua jenis (kecuali omeboid), bagian penting adalah thalli uniseluler, kolonial dan berserabut. Hanya di divisi ini diketahui spesies dengan thallus berpakaian siphon. Produk cadangan: pati, disimpan di kloroplas. Dinding sel: didominasi selulosa, kaku. Tahapan flagellar: sel vegetatif (tholli uniseluler monadik), zoospora, gomet; dalam tipe - 2 flagela halus yang identik. Reproduksi: vegetatif (fragmentasi, pembelahan individu uniseluler menjadi dua), aseksual (dengan zoospora, lebih jarang oleh aplanospora), seksual. Jenis proses seksual: holo-, iso-, hetero-, oogami. Siklus hidup: haploid dengan reduksi zigotik berlaku, lebih jarang diploid atau dengan perubahan generasi Perwakilan: 1) Kelas: Sebenarnya ganggang hijau, Perwakilan: chlamydomonas, volvox, chlorococcus; 2) Kelas: Ulva, Perwakilan: Ulothrik, Ulva, Caulerpa; 3) Kelas: Trentopoly, Perwakilan: Trentopoly. Ekologi: di mana-mana, semua kelompok ekologi. Sebagian besar adalah spesies air, sebagian besar air tawar, jarang laut. Ada ganggang terestrial, salju dan es, serta simbion lumut. Arti: penghasil bahan organik; makanan, pakan, obat-obatan.

26. Kelas Charophyceae. Karakteristik, posisi dalam sistem, koneksi evolusioner.

Characeae adalah alga makrofita yang sangat terorganisir dengan thallus kompleks dan organ reproduksi multiseluler. Dinding selnya berlapis dua, yang dalam adalah selulosa, yang luar adalah callose, di kapur yang terakhir disimpan. Tinggi adalah varian rumit dari tipe heterotrik: disambung dengan percabangan melingkar, terdiri dari sumbu pertumbuhan tidak terbatas dan terbatas, filamen inti, dan diikat oleh resoid. Pertumbuhan apikal. Sel apikal secara bergantian dipisahkan oleh segmen sel septal, yang masing-masing dibagi menjadi sel bikonkaf (berubah menjadi simpul dan kemudian memberikan cabang lateral), dan bikonveks (berubah di ruas). Reproduksi: vegetatif dengan bantuan nodul di node bawah thallus dan pada rizoid, fragmentasi thalli dan pembentukan "keturunan" dari node dengan rooting lebih lanjut; reproduksi aseksual tidak ada; seksual - oogami, organ reproduksi multiseluler kompleks. Ekologi: mereka hidup di reservoir air tawar dengan kandungan kalsium yang tinggi.Secara evolusi, characeae dianggap sebagai cabang evolusi buntu, yang memisahkan awal dari batang umum tanaman hijau. Mereka memiliki organ reproduksi seksual paling kompleks di antara ganggang dengan pigmen hijau.

27. Koneksi evolusioner ganggang.

1 baris: Klorofil a, fikobilin. Tidak adanya tahap bergerak dengan flagela, tilakoid adalah soliter, terletak di sitoplasma atau kloroplas - Departemen cyanophyte prokariotik. Pigmen tambahan adalah fikobilin dan karotenoid.

Kuliah 3. Jurusan Diatom. Karakteristik umum. Klasifikasi

Ada murein di dinding sel. Zap produk pati cyanophycin. Ukurannya vegetatif dan aseksual (berdasarkan spora dan hormogonia) tol berfilamen kolonial uniseluler. Sering dikelilingi oleh lendir - Departemen Rhodophyte (cr air) di dinding sel selulosa, pektin. Kloroplas berbentuk butir atau piring dengan 2 cangkang : pati merah. Variasi oogami atipikal seksual vegetatif, aseksual (mono dan tetraspora) dengan sampel carposporophyte. Siklus F seringkali kompleks dari tiga generasi. Makrofit dengan jaringan semu, thalli berserabut dan multifilamen mendominasi, cabang evolusi buntu 2 baris : klorofil a dan b. tahap bergerak dengan dua flagela halus yang identik; Pigmen tambahan adalah karoten dan castnophylls. Kloroplas berwarna seperti rumput, dengan 2 membran. Selulosa pada dinding sel. Benda zap - pati. Reproduksi oleh semua jenis. Siklus G: haploid, diploid, dengan pergantian generasi. semua jenis thallus kecuali amoeboid - departemen Charophyte. Pigmen, kloroplas. Produk zap mirip dengan yang hijau. Di dinding sel dinding sel charic melengkapi caso3. Perbedaan dari hijau dalam rincian pembelahan sel, struktur flagela. Thallus trichalum. haploid siklus W. - tumbuhan tingkat tinggi 3 baris: klorofil a dan c. tahap motil dengan dua flagela yang berbeda menyirip dan halus. Tilakoid dikumpulkan oleh 2-3 di sekitar kloroplas - Departemen Ochrophyte pigmen tambahan fucosanthin atau wocherioxanthin. Selulosa pada dinding sel. Stok barangnya adalah chrysolaminarin. Reproduksi semua jenis. Siklus F haploid diploid dengan generasi cm, terkadang tanpa waktu seksual.

Aamiin semua jenis. Mereka memunculkan cabang pseudofungi bebas klorin - departemen oomycot. jamur semu

Diatom adalah divisi dari alga uniseluler, ciri khas selnya adalah adanya cangkang silikon yang kuat. Sekitar 300 genera dan lebih dari 12 ribu spesies diketahui, yang tersebar di seluruh dunia - di badan air, baik asin maupun segar, di permukaan tanah yang lembab, batu. Diatom adalah komponen utama plankton, benthos pada kedalaman tidak lebih dari 100 meter. Habitat diatom bentik selalu berasosiasi dengan beberapa jenis substrat. Mereka bergerak di sepanjang itu atau melekat melalui tubulus, kaki . Menurut cara nutrisi, sebagian besar diatom adalah fototrof, kadang-kadang ada bentuk campuran, simbiotrof, dan heterotrof. Struktur diatom memiliki ciri khas. Ini adalah bentuk tunggal atau kolonial uniseluler. Setiap sel ditutupi dengan cangkang silika yang kuat, yang merupakan pengganti cangkang selulosa khas alga. Menurut bentuk cangkangnya, semua diatom dibagi menjadi dua kelompok besar: dengan cangkang simetris bilateral dan cangkang simetris radial. Di cangkang, dua bagian dibedakan: bagian atas dan bawah. Kedua katup menembus beberapa pori-pori di mana pertukaran zat antara organisme alga dan ruang sekitarnya terjadi. Sel-sel koloni tidak saling berhubungan, tetapi dihubungkan oleh permukaan katup cangkang. Unsur wajib sel diatom adalah kloroplas. Warnanya mungkin berbeda tergantung pada kombinasi dan rasio kuantitatif pigmen. Karoten dominan, xantofil dan diatomin juga ada. Nutrisi cadangan dalam sel diatom adalah lipid dalam bentuk banyak tetes minyak. Satu nukleus besar dapat berisi hingga delapan nukleolus. Di bawah mikroskop, mitokondria, kompleks Golgi, dan vakuola besar dengan getah sel juga dapat dibedakan di dalam sel. reproduksi paling sering aseksual, vegetatif, terjadi dengan pembelahan sel menjadi dua selama mitosis. Dua sel anak masing-masing menerima satu cangkang dari cangkang ibu, dan yang kedua terbentuk secara independen. Proses seksual dalam diatom dimungkinkan menurut jenis isogami, oogami, heterogami, hologami. Perwakilan dari kelas Diatom (Bacillariophyceae) adalah organisme bersel tunggal, berkoloni atau berfilamen dan tersebar luas di perairan tawar dan laut. Beberapa dari mereka hidup di lapisan bawah, yang lain dalam suspensi ( plankton). Diatom dibagi menjadi 11 ordo dan 2 kelompok: pennate dan sentris. Pada yang pertama, sel-selnya memiliki simetri bilateral, sedangkan yang kedua memiliki struktur radial. Ke grup pennate milik pinnularia,Navicula,Tabellaria, Asterionella. Ke grup sentris bersifat uniseluler siklotela dan kolonial melozira (Melosira), terdiri dari sejumlah besar sel berbentuk tong. Arti diatom di alam sangat besar. Mereka, sebagai kelompok yang berharga dan paling banyak dalam komposisi plankton, menghasilkan hingga 25% bahan organik Bumi. Peran mereka adalah sumber makanan utama dan mata rantai awal dalam rantai makanan hewan air. Di dasar laut, alga ini saat ini membentuk lanau diatom. Karena fakta bahwa cangkang diatom memiliki organisasi yang teratur dan jelas, mereka digunakan untuk menguji resolusi mikroskop optik.