RADIOLARIA: CHARAKTERYSTYKA, MORFOLOGIA, ROZMNAŻANIE, ŻYWIENIE - BIOLOGIA - 2026

Promienice to zestaw pierwotniaków życia morskiego utworzonej przez pojedynczą komórkę (jednokomórkowe organizmu), które wykazują różne od sposobów i szkielet wewnętrzny o dużej złożoności pochodzenia krzemionkowego.

Poszczególne gatunki Radiolarii są częścią morskiego zooplanktonu i swoją nazwę zawdzięczają obecności promieniowych rozszerzeń w ich strukturze. Te organizmy morskie żyją w oceanie, ale kiedy ich szkielety umierają, osiadają na dnie morza, zachowując je jako skamieniałości.

Zdjęcie radiolariusza. Autor: Hannes Grobe / AWI, źródło Wikimedia Commons

Ta ostatnia cecha sprawiła, że ​​obecność tych skamieniałości była przydatna do badań paleontologicznych. W rzeczywistości więcej wiadomo o skamieniałych szkieletach niż o żywych organizmach. Wynika to z tego, jak trudne jest dla naukowców odtworzenie i utrzymanie całego łańcucha pokarmowego radiolariów in vitro.

Cykl życia radiolariów jest złożony, ponieważ są żarłocznymi drapieżnikami dużej zdobyczy, to znaczy muszą codziennie lub co dwa dni zjadać inne mikroorganizmy tej samej wielkości lub większej niż ich. Innymi słowy, należałoby zachować radiolaria, ich zdobycz i plankton, który zjada ich zdobycz, przy życiu.

Uważa się, że radiolaria mają okres półtrwania od dwóch do 4 tygodni, ale nie zostało to udowodnione. Uważa się również, że długość życia może się różnić w zależności od gatunku, a także mogą mieć wpływ inne czynniki, takie jak dostępność pokarmu, temperatura i zasolenie.

cechy

Pierwsze skamieniałości radiolariów pochodzą z czasów prekambru, czyli 600 milionów lat temu. W tym czasie przeważali radiolarianie z rzędu Spumellaria, aw karbonie pojawił się rząd Nesselaria.

Później radiolarianie w późnym paleozoiku wykazywali stopniowy spadek aż do końca jurajskiego, gdzie ulegali przyspieszonej dywersyfikacji. Zbiega się to ze wzrostem liczby bruzdnic, ważnych mikroorganizmów jako źródła pożywienia dla Radiolarii.

W kredzie szkielety radiolariów stały się mniej wytrzymałe, to znaczy o znacznie drobniejszych strukturach, ze względu na konkurencję w wychwytywaniu krzemionki ze środowiska wraz z pojawieniem się okrzemek.

Taksonomia

Radiolaria należą do domeny eukariotycznej i królestwa Protista i zgodnie ze sposobem lokomocji należą do grupy Rhizopods lub Sarcodinos, które charakteryzują się poruszaniem się za pomocą pseudopodnóż.

Podobnie należą do klasy Actinopoda, co oznacza stopy promieniowe. Stamtąd reszta klasyfikacji podklas, nadrzędnych, rzędów, rodzin, rodzajów i gatunków różni się ogromnie między różnymi autorami.

Jednak 4 główne grupy, które były początkowo znane to: Spumellaria, Nassellaria, Phaeodaria i Acantharia. Później opisano 5 rzędów: Spumellaria, Acantharia, Taxopodida, Nassellaria i Collodaria. Ale ta klasyfikacja stale się rozwija.

Zamówienie

Większość Radiolarii składa się z bardzo zwartego szkieletu krzemionkowego, takiego jak z rzędu Spumellaria, który charakteryzuje się koncentrycznymi, elipsoidalnymi lub dyskoidalnymi kulistymi skorupami, które ulegają skamienieniu po śmierci.

Zamówienie

Tymczasem rząd Nasselaria charakteryzuje się przyjmowaniem wydłużonych lub stożkowych kształtów dzięki rozmieszczeniu kilku komór lub segmentów wzdłuż swojej osi, a także jest zdolny do tworzenia skamieniałości.

Acantharia

Jednakże, jest kilka wyjątków. Na przykład Acantharia została sklasyfikowana jako inna podklasa niż Radiolaria, ponieważ ma szkielet z siarczanu strontu (SrSO4), substancji rozpuszczalnej w wodzie, dlatego jej gatunek nie ulega fosylizacji.

Superorder

Podobnie superrząd Phaeodaria, chociaż jego szkielet jest wykonany z krzemionki, jego struktura jest pusta i wypełniona materiałem organicznym, który również rozpuszcza się w wodzie morskiej po śmierci. Oznacza to, że one również nie ulegają fosylizacji.

Z drugiej strony Collodaria obejmuje gatunki prowadzące styl życia kolonialnego i bez krzemionki (czyli są nagie).

Taksonomiczna klasyfikacja radiolarii

Morfologia

Jak na organizm jednokomórkowy, Radiolaria ma dość złożoną i wyrafinowaną strukturę. Różnorodne formy i wyjątkowy charakter projektów sprawiły, że wyglądają jak małe dzieła sztuki, które zainspirowały nawet wielu artystów.

Ciało radiolarii jest podzielone na dwie części przez środkową ścianę torebki. Najbardziej wewnętrzna część nazywana jest kapsułką centralną, a najbardziej zewnętrzna nazywana jest kapsułką zewnętrzną.

Kapsuła

Składa się z endoplazmy, zwanej również cytoplazmą wewnątrztorebkową, i jądra.

W endoplazmie znajdują się organelle, takie jak mitochondria, aparat Golgiego, wakuole, lipidy i rezerwy pokarmowe.

Oznacza to, że w tej części zachodzą pewne życiowe funkcje jego cyklu życiowego, takie jak oddychanie, rozmnażanie i synteza biochemiczna.

Kapsuła

Zawiera ektoplazmę, zwaną również zewnątrztorebkową cytoplazmą lub kalimą. Ma wygląd otaczającej spienionej bańki z wieloma pęcherzykami lub porami i koroną drzazg, które mogą mieć różne układy w zależności od gatunku.

W tej części ciała znajdują się mitochondria, wakuole przewodu pokarmowego i symbiotyczne glony. Oznacza to, że wykonywane są tutaj funkcje trawienia i usuwania odpadów.

Spicules lub pseudopods są dwojakiego rodzaju:

Te długie i sztywne nazywane są Axopodami. Zaczynają się od aksoplastu znajdującego się w endoplazmie, który przecina centralną ścianę torebki przez pory.

Te Axopody są puste w środku, co przypomina mikrotubulę, która łączy endoplazmę z ektoplazmą. Na zewnątrz posiadają powłokę o strukturze mineralnej.

Z drugiej strony istnieją najlepsze i najbardziej elastyczne pseudonogi zwane filonogami, które znajdują się w najbardziej zewnętrznej części komórki i są zbudowane z organicznego materiału białkowego.

Szkielet

Szkielet Radiolarii jest typu endoskeleton, to znaczy żadna część szkieletu nie styka się z zewnętrzem. Oznacza to, że cały szkielet jest zakryty.

Jego struktura jest organiczna i mineralizuje poprzez wchłanianie rozpuszczonej w środowisku krzemionki. Podczas gdy Radiolaria żyje, krzemionkowe struktury szkieletu są przezroczyste, ale po obumarciu stają się nieprzezroczyste (skamielina).

Struktury biorące udział w flotacji i ruchu Radiolarii

Promieniowy kształt jego struktury jest pierwszą cechą, która sprzyja flotacji mikroorganizmu. Radiolaria mają również wakuole wewnątrztorebkowe pełne lipidów (tłuszczów) i związków węgla, które pomagają im unosić się na wodzie.

Radiolarianie wykorzystują prądy oceaniczne do poruszania się w poziomie, ale aby poruszać się w pionie, kurczą się i rozszerzają pęcherzyki płucne.

Pęcherzyki flotacyjne to struktury, które znikają, gdy komórka jest poruszona i pojawiają się ponownie, gdy mikroorganizm osiągnie określoną głębokość.

Wreszcie istnieją pseudopody, które na poziomie laboratoryjnym można było zaobserwować, jak przylegają do przedmiotów i wprawiają komórkę w ruch po powierzchni, chociaż nigdy nie widziano tego bezpośrednio w naturze.

Reprodukcja

Niewiele wiadomo na temat tego aspektu, ale naukowcy uważają, że mogą mieć rozmnażanie płciowe i wielokrotne rozszczepienie.

Jednak weryfikacja rozmnażania była możliwa tylko przez rozszczepienie binarne lub podział na dwie części (reprodukcja bezpłciowa).

Proces dwudzielenia polega na podziale komórki na dwie komórki potomne. Podział zaczyna się od jądra do ektoplazmy. Jedna z komórek zachowuje szkielet, podczas gdy druga musi tworzyć własny.

Proponowane rozszczepienie wielokrotne polega na diploidalnym rozszczepieniu jądra, w wyniku którego powstają komórki potomne z pełną liczbą chromosomów. Następnie komórka rozpada się i przekazuje swoje struktury potomstwu.

Ze swojej strony rozmnażanie płciowe może zachodzić w procesie gametogenezy, w którym roje gamet powstają z tylko jednym zestawem chromosomów w centralnej kapsule.

Później komórka pęcznieje i pęka, uwalniając dwuwarstwowe gamety; później gamety rekombinowały się, tworząc kompletną dorosłą komórkę.

Do tej pory możliwe było zweryfikowanie istnienia gamet dwuskrzydłowych, ale nie zaobserwowano ich rekombinacji.

Odżywianie

Radiolaria mają żarłoczny apetyt, a ich główną ofiarą są: krzemionkowate, orzęski, tintinidy, okrzemki, larwy widłonogów i bakterie.

Mają też kilka sposobów karmienia i polowania.

Polowanie solo

Jeden z systemów łowieckich, których używają Ridiolarios, jest typu pasywnego, to znaczy nie ścigają swojej ofiary, ale zamiast tego pozostają w powietrzu, czekając, aż jakiś inny mikroorganizm je znajdzie.

Trzymając ofiarę blisko swoich osiówek, uwalniają substancję odurzającą, która paraliżuje ofiarę i pozostawia ją przyczepioną. Następnie filopody otaczają go i powoli przesuwają, aż dotrze do błony komórkowej, tworząc wakuolę trawienną.

Tak zaczyna się i kończy trawienie, kiedy Radiolaria całkowicie wchłania swoją ofiarę. Podczas polowania i pochłaniania ofiary Radiolario całkowicie się deformuje.

Kolonie

Innym sposobem polowania na zdobycz jest tworzenie kolonii.

Kolonie składają się z setek komórek połączonych ze sobą włóknami cytoplazmatycznymi owiniętymi w galaretowatą warstwę i mogą przybierać różne formy.

Podczas gdy izolowany radiolarian oscyluje między 20 a 300 mikronów, kolonie mierzą centymetry i wyjątkowo mogą osiągnąć kilka metrów.

Zastosowanie glonów symbiotycznych

Niektóre Radiolaria mają inny sposób odżywiania się, gdy brakuje pożywienia. Ten alternatywny system żywienia polega na stosowaniu zooksantelli (glonów, które mogą żyć w Radiolarii), tworząc stan symbiozy.

W ten sposób Radiolaria jest w stanie asymilować CO ₂ przy użyciu energii świetlnej do produkcji materii organicznej, która służy jako pożywienie.

W tym systemie żywienia (poprzez fotosyntezę) Radiolaria przenosi się na powierzchnię, na której przebywają w ciągu dnia, a później schodzi na dno oceanu, gdzie pozostaje przez całą noc.

Z kolei glony poruszają się również w Radiolarii, w ciągu dnia są rozmieszczane na obrzeżach komórki, a nocą ustawiane w kierunku ściany torebki.

Niektóre radiolaria mogą mieć jednocześnie do kilku tysięcy zooksantelli, a związek symbiotyczny zostaje zakończony przed rozmnażaniem się Radiolarii lub jego śmiercią, poprzez trawienie lub wypędzenie glonów.

Użyteczność

Radiolaria służyły jako narzędzie biostratygraficzne i paleośrodowiskowe.

Innymi słowy, pomogli uporządkować skały zgodnie z zawartością ich skamieniałości, w określeniu biostref oraz w przygotowaniu map paleotemperatur na powierzchni morza.

Również w rekonstrukcji morskich modeli paleokrążenia oraz w ocenie paleodepcji.

Bibliografia

1. Ishitani Y, Ujiié Y, de Vargas C, Not F, Takahashi K. Relacje filogenetyczne i wzorce ewolucyjne rzędu Collodaria (Radiolaria). PLoS One. 2012; 7 (5): e35775.
2. Biard T, Bigeard E, Audic S, Poulain J, Gutierrez-Rodriguez A, Pesant S, Stemmann L, Not F. Biogeography andiversity of Collodaria (Radiolaria) in the global ocean. ISME J. 2017 Jun; 11 (6): 1331-1344.
3. Krabberød AK, Bråte J, Dolven JK, i wsp. Radiolaria podzielone na Polycystina i Spasmaria w połączonej filogenezie 18S i 28S rDNA. PLoS One. 2011; 6 (8): e23526
4. Biard T, Pillet L, Decelle J, Poirier C, Suzuki N, Not F. Towards an Integrative Morpho-Molecular Classification of the Collodaria (Polycystinea, Radiolaria). Protist. Lipiec 2015; 166 (3): 374-88.
5. Mallo-Zurdo M. Radiolarium Systems, Geometries and Derived Architectures. Praca doktorska na Politechnice w Madrycie, Wyższej Technicznej Szkole Architektury. 2015 pp 1-360.
6. Zapata J, Olivares J. Radiolarios (Protozoa, Actinopoda) Osadzony w porcie Caldera (27º04` S; 70º51`W), Chile. Gayana. 2015; 69 (1): 78–93.