Definicja pojęcia:

okrzemki

Okrzemki (Bacillariophyceae; Bacillariophyta) – klasa lub gromada jednokomórkowych glonów żyjących pojedynczo lub tworzących kolonie, obejmująca ok. 100 tys. gatunków występujących na całej kuli ziemskiej.
  1. Występowanie i środowisko życia okrzemek
  2. Historia ewolucyjna i podział systematyczny okrzemek
  3. Cechy charakterystyczne okrzemek
  4. Odżywianie okrzemek
  5. Rozmnażanie okrzemek
  6. Znaczenie okrzemek

Występowanie i środowisko życia okrzemek

Okrzemki występują powszechnie na całej kuli ziemskiej. Żyją pojedynczo lub tworzą kolonie w różnorodnych środowiskach – w wodach mórz i oceanów, zbiornikach słodkowodnych, a także na glebie, wilgotnych skałach, korze drzew, śniegu i lodzie.

Występują formy osiadłe przytwierdzone do podłoża, kamieni lub roślin wodnych za pomocą śluzowatej substancji wydzielanej przez pory w pancerzyku bądź unoszące się swobodnie w toni wodnej, wchodzące w skład planktonu. Gatunki planktonowe często odpowiedzialne są za powstawanie zakwitów wody w wodach przybrzeżnych mórz i oceanów oraz zbiornikach wód stojących (np. jeziorach).

Historia ewolucyjna i podział systematyczny okrzemek

Okrzemki powstały prawdopodobnie w triasie ok. 250 mln lat temu. Najstarsze znane skamieniałości tych organizmów pochodzą z wczesnej jury i datowane są na ok. 185 mln lat.

Klasa okrzemek (Bacillariophyceae) obejmuje szacunkową ilość 100 tys. gatunków zgrupowanych w 200 rodzajach. Tradycyjnie ze względu na kształt i ornamentację pancerzyka wyróżnia się dwa rzędy okrzemek:
  • promieniste (Centrales) o okrywach kolistych z ornamentacją promienistą lub nieregularną; bezrafowe; rozmnażające się przez oogamię, o jednowiciowych gametach męskich; przeważnie gatunki morskie.
  • pierzaste (Pennales) o okrywach wydłużonych z ornamentacją pierzastą; bezrafowe, jedno- lub dwurafowe; rozmnażające się przez izogamię, o bezwiciowych gametach; głównie gatunki słodkowodne.
Okrzemki morskie. Wikimedia.org
Nowsze systemy klasyfikacji podnoszą okrzemki do rangi gromady (Bacillariophyta) z podziałem na trzy klasy:
  • Coscinodiscophyceae – głównie morskie organizmy planktonowe tworzące okresowo zakwity; pancerzyki z ornamentacją promienistą, liczne chloroplasty w komórce; brak szczeliny (rafy),
  • Fragilariophyceae – głównie glony osiadłe, niewielka ilość form planktonowych (zwłaszcza w wodach słodkich); pancerzyki z ornamentacją pierzastą, brak szczeliny,
  • Bacillariophyceae – głównie glony osiadłe, niewielka ilość form planktonowych, pancerzyki z ornamentacją pierzastą, 1-2 chloroplasty w komórce, szczelina obecna przynajmniej na jednej z połówek pancerzyka.

Cechy charakterystyczne okrzemek

Okrzemki są drobnymi, jednokomórkowymi glonami pozbawionymi organelli ruchu (formy kokoidalne). Ściana komórkowa zbudowana jest z pektyn wysyconych krzemionką. Pancerzyk składa się z dwóch części – części górnej, wieczka (epitheca) i części dolnej, denka (hypotheca). Obie części pancerzyka zbudowane są z nie zrośniętych ze sobą okryw (epivalva i hypovalva) oraz pasów obwodowych (epipleura i hypopleura), pomiędzy którymi mogą występować dodatkowe elementy – wstawki, umożliwiające wzrost organizmu. Zgrubienia na powierzchni pancerzyka – żeberka tworzą charakterystyczną dla okrzemek ornamentację (promienistą lub pierzastą). Niektóre okrzemki posiadają szczelinę (rafę), w której znajdują się mikrofilamenty umożliwiające pełzanie po podłożu. Wiele gatunków posiada duże pory w pancerzyku, przez które wydzielana jest śluzowata substancja umożliwiająca łączenie się w kolonie lub przytwierdzanie do podłoża.
Coscinodiscus radiatus z rzędu okrzemek promienistych (Centrales). Wikimedia.org

Odżywianie okrzemek

Okrzemki są w większości autotroficzne. Barwnikami fotosyntetycznymichlorofil a i c oraz karotenoidy (głównie fukoksantyna) nadające okrzemkom złotą lub brunatną barwę. Materiały zapasowe stanowią głównie tłuszcze, a także wolutyna i polisacharydy (chryzolaminaryna). Niektóre gatunki odżywiają się heterotroficznie i są bezbarwne (Nitzschia, Hantzchia).

Rozmnażanie okrzemek

Okrzemki rozmnażają się płciowo oraz bezpłciowo (wegetatywnie). Rozmnażanie bezpłciowe odbywa się przez podział komórki. W wyniku podziału obie połówki pancerzyka rozdzielają się i każda z komórek potomnych otrzymuje wieczko lub denko komórki macierzystej. Otrzymana część pancerzyka zawsze staje się wieczkiem, do którego dobudowywane jest denko. Prowadzi to do zmniejszania się średnich rozmiarów okrzemek powstałych z denka komórki macierzystej. Po osiągnięciu rozmiarów krytycznych następuje inicjacja rozmnażania płciowego.

Rozmnażanie płciowe odbywa się na drodze oogamii lub izogamii. Oogamia przebiega z wytworzeniem dwóch rodzajów gamet – dużych i nieruchomych komórek jajowych oraz drobnych, przeważnie ruchliwych gamet męskich opatrzonych jedną wicią. Gamety powstałe w wyniku izogamii są jednakowe morfologicznie (nagie i pełzakowate); u wielu gatunków okrzemek mogą różnić się fizjologią. W wyniku połączenia dwóch gamet powstaje zygota (auksospora), która znacznie się rozrasta i przekształca w komórkę inicjalną, która następnie ulega podziałowi na dwie komórki potomne o rozmiarach maksymalnych dla danego gatunku.
Pancerzyki okrzemek. Wikimedia.org

Znaczenie okrzemek

Okrzemki stanowią główną grupę producentów w ekosystemach morskich; szacuje się, że wytwarzają ok. 25 % pierwotnej produkcji biomasy, wiążąc duże ilości dwutlenku węgla. Stanowią istotne ogniwo w obiegu krzemu w środowisku. Okrzemki są dobrymi bioindykatorami stanu środowiska, m.in. stopnia zanieczyszczenia, zakwaszenia i zasolenia (np. wskaźniki okrzemkowe służące do wyznaczania klas jakości wód).

Okrzemki występujące w osadach trzeciorzędowych tworzą złoża ziemi okrzemkowej (diatomitu), wykorzystywanej w wielu gałęziach przemysłu przy wyrobie farb, lakierów, szkła wodnego i dynamitu, jako środek filtrujący, bielący i odwadniający, materiał ogniotrwały, izolacyjny i szlifierski.

Okrzemki wykorzystywane są w paleolimnologii, gdzie znajdują zastosowanie w rekonstrukcji zmian środowiskowych zachodzących w historii Ziemi.
Ziemia okrzemkowa w skaningowym mikroskopie elektronowym. Wikimedia.org

Bibliografia

  1. Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin, Claude A. Villee; “Biologia”; Multico Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1996;
  2. Katarzyna Turnau, Anna Stengl; “Botanika systematyczna. Glony, grzyby i porosty”; Wyd. Instytut Botaniki UJ, Kraków 1996 (skrypt).;
  3. Zdzisława Otałęga (red. nacz.); “Encyklopedia biologiczna T. VII”; Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1999;
  4. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1997.; “Nowa Encyklopedia Powszechna PWN”; ;
  5. Barbara Kawecka, Pertti Vesa Eloranta; “Zarys ekologii glonów wód słodkich i środowisk lądowych”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1994;
Legenda. Pokaż objaśnienia oznaczeń i skrótów
Szukaj
Oceń stronę
Ocena: 4.9
Wybór wg alfabetu:
a b c ć d e f g h i j k l ł m n o q p r s ś t u v w x y z ż ź
Pasaż zakupowy