mcenareTa samyaro - diatomuri wyalmcenareebi

დიატომური წყალმცენარეები - (ინგ. Diatom) (რუს. Диатомовые водоросли)

დიატომური წყალმცენარეები, ანუ დიატომეები (ლათ.Diatomeae), ანუ კაჟოვანი წყალმცენარეები (ლათ.Bacillariophyceae) - ერთუჯრედიანი და კოლონიური წყალმცებარეების ჯგუფი, განსხვავდება უჯრედებში თავისებური „ჯავშნის“ არსებობით, რომელიც შედგება სილიციუმის დიოქსიდისგან. ყოველთვის ერთუჯრედიანებია, მაგრამ გვხვდება კოლონიური ფორმებიც. ჩვეულებრივ პლანქტონური ან პერიფიტონური ორგანიზმებია, ზღვის ან მტკნარი წყლის.

წარმოადგენენ რა მნიშვნელოვან შემადგენელს ზღვის პლანქტონისას, დიატომურები ქმნიან დედამიწის მთლიანი ორგანული ნივთიერებების მეოთხედს.

აგებულების მახასიათებლები (თვისებები)

მხოლოდ კოკისებრი, ფორმა მრავალფეროვანი. ძირიტადად ერთეულებია, იშვიათად კოლონიებად.

უჯრედის გარსი არა ჰომოგენური. ჯავშნის გარედანაც და შიგნიდანაც განთავსებულია ორგანული ნივთიერებების წვრილი (თხელი) ფენა.

ტრადიციულად, დიატომურ წყალმცენარეებს ჰყოფენ ორ ჯგუფად ორმხრივ სიმეტრიულები, ფლობენ ბილატერალურ სიმეტრიას, და ცენტრულები რადიალური სიმეტრიით.

საფარი

დიატომურებისთვის დამახასიათებელია განსაკუთრებული კაჟმიწა საფარისგან შემდგარი „ჯავშნის“ არსებობა. კაჟმიწის გარდა, ჯავშნის შემადგენლობაში შედის ცოტა რაოდენობით რკინა, ალუმინი, მაგნიუმი და ორგანული ნივთთიერებები. ზღვის პლანქტონური დიატომეების ჯავშნის ნივთიერება შეიცავს 95,6 % SiO2 და 1,5 % Al2O3 ან Fe2O3. იშვიათ შემთხვევებში (მაგალითადPhaeodactylumtricornutum-ს) კაჟმიაწა არ არსებობს. ჯავშნის ზედაპირი დაფარულია თხელი პექტინური ფენით.

ორნამენტების სტრუქტურა და ხასიათი მნიშვნელოვანი ნიშანია დიატომეების სახეობების იდენტიფიცირებისთვის; იგი კარგად ჩანს (გაირჩევა), როცა პროტოპლასტი მოცილებულია. ჯავშნის განსაზღვრისთვის აუცილებელია, ორგანული ნაწილებისგან გათავისუფლებული უჯრედი, რომელიც მიირება გახვრეტით ან ძლიერ მჟავებში გარეცხვით. განიხილავენ ჯავშნის პრეპარატებს, ათავსებენ მას მაღალი კოეფიციენტის გარდატეხის გარემოში - მონობრომნაფტალინის, სტირაქსის, კოლბეს გარემოში.

ჯავშანი შედგება ორი ნახევრისგან, დიდი და პატარა, რომლებიც ერთმანეთში შედიან როგორც პეტრის თასი. გაყოფისას ჯავშნის ნახევრები ემიჯნებიან (ცილდებიან) და ახალი ნახევრები ფორმირდებიან გაყოფის ღარებში. ორივე (ქალი)შვილ უჯრედს ჯავშნის ძველი ნახევარი დიდი უხდება, ხოლო პატარა თავიდან აღდგება. ამასთან უჯრედების ზომები გაყოფის დროს თანდათან მცირდება. ზომების აღდგენა სქესობრივი გამრავლების დროს ან სპორების წარმოქმნის სტადიის მემშვეობით ხდება სიმეტრიის ტიპის მიხედვით დიატომური წყალმცენარეების უჯრედი, თუ განვიხილავთ მას საგდულით, შეიძლება იყოს:

რადიალური (აქტინომორფული), სიმეტრიის ასეთი სახე დამახასიათებელია ცენტრული დიატომებისთვის, ბილატერალური (ზიგომორფული) კი ორმხრივსიმეტრიულ დიატომეებს. ხშირად საგდულის ბოლოები ერთნაირია (მსგავსსქესიანი საგდულები), ხანდახან საგდულის ბოლოები განსხვავდება ფორმით (ჰეტეროსქესიანი საგდულები).

ადრე ცენტრული და ორმხრივსიმეტრიული დიატომეების ჯგუფებს განიხილავდნენ კლასების ხარისხში, გამოყოფილი სუფთა მორფოლოგიური ნიშნების საფუძველზე.

ასევე გამოყოფენ ორი დამატებითი სახის სიმეტრიას:

სამსაგდულიანიამ შემთხვევაში საგდულების სტრუქტურები განლაგებულია გარშემოწერილობის რკალებზე და რადიუსებზე, რომლის ცენტრიც უჯრედს გარეთ არის (მაგ.Eunotia-ს) და

ჰონოიდურიკუთხოვანი საგდულით (Triceratium-ს).

ტერმინოლოგია

ჯავშნის აღწერის დროს გამოიყენება შემდეგი ტერმინოლოგია:

ეპითეკა ჯავშნის დიდი ნახევარი, მისი „სახურავი“,ჰიპოთეკამისი პატარა ნახევარი. ეპითეკის საგდულის ზედაპირს უწოდებენ ეპივალვას, ჰიპოთეკისას ჰიპოვალვას. ეპითეკის სარტყლის რგოლია ეპიცინგულუმი, ჰიპოთეკის ჰიპოცინგულუმი. ორივე სასარტყლე რგოლი ერთმანეთშია შეწყობილი და წარმოქმნიან სარტყელს. გამოსახულებაზე განასხვავებენ ჯავშნის სახეს საგდულიდან და ჯავშნის სახეს სარტყლიდან.

საგდული ჩვეულებრივ ბრტყელია, მის კიდეებს უწოდებენ საგდულის ნაკეცებს. სარტყელის ჩარჩოებსა  და საგდულის ნაკეცებს შორის შეიძლება განვითარდეს დამატებითი ერთი ან რამდენიმე ჩასმული ჩარჩო. ჩასმული ჩარჩოების რაოდენობა შეიძლება გაიზარდოს უჯრედის ზრდის პერიოდში, მათგან ყველაზე ახალგაზრდა მდებარეობს საგდულის ნაკეცებთან. ჩასმული ჩარჩოები შეიძლება იყოს რომბისებური, საყელოსმაგვარი ან შედგებოდეს რამდენიმე ნაწილისგან ნახევრადრგოლისებური, რომბისმაგვარი, ქერცლიანი. ჩასმულ ჩარჩოებზე შეიძლება განვითარდეს უჯრედის შიგნით მიმართული სეპტის არასრული ტიხრები. სეპტებს ყოველთვის ერთი ან რამდენიმე ხვრელი აქვთ.

ბევრ ორმხრივსიმეტრიულდიატომეებს გააჩნიათ ნაწიბური ცენტრალური ნაპრალი, რომელიც საგდულის გასწვრივ გადის. ნაწიბური შეიძლება იყოს S-ს ფორმის. ნაწიბურის ადგილებში შეიძლება იყოს ჯავშნის გასქელება: ცენტრალური კვანში და პოლარული კვანძები. ზოგიერთ ორმხრივსიმეტრიულ დიატომეებს ნაწიბურის ადგილზე აქვთ მონაკვეთი, რომელიც მოკლებულია ორნამენტაციას ღერძული არე. აქ შეიძლება ჩაოყალიბდეს ცრუ ნაწიბური ჯავშნის გრძივი ნეკნი. დიატომეებს, რომლებსაც ნაწიბური არ აქვთ, უნაწიბუროებს უწოდებენ.

პერფორაცია

პროტოპლასტის კავშირი გარემოსთან უზრუნველყოფილია ჯავშნის პერფორაციის ხარჯზე. პერფორაციის არ არსებობა შეიძლება ჯავშნის მხოლოდ ცალკეულ მონაკვეთებზე და მისი ფართობის 10-დან 75%-მდე უკავია.

გარსის მრავალფენიანი სტრუქტურა შეიცავს დიდი რაოდენობით ნამცეც ხვრელებს, რომლებიც თავის მხრივ უფრო ნამცეცი ხვრელებისკენ მიდიან, ასეთი სტრუქტურები ახდენენ სინათლის ფოკუსირებას ქლოროპლასტებზე.

ჯავშნის ჩამოყალიბება

გაყოფისას, თითოეული შვილი უჯრედი იღებს ჯავშნის ნახევარს მშობელი უჯრედისგან. მიღებული ნახევარი ხდება ეპითეკა, გიპოთეკას უჯრედი თავიდან აღადგენს. გაყოფის შედეგად ერთერთი უჯრედი ინახავს დედისეულ ზომას, ხოლო მეორე მცირდება (პატარავდება). ენერგია, რომელიც აუცილებელია ჯავშნის ჩამოყალიბებისთვის, მიიღება აერობული სუნთქვის ხარჯზე; ფოტოსინთეზის შედეგად მიღებული ენერგია, თანმიმდევრულად არ გამოიყენება.

გარემოში დაშლილი კაჟმიწის არსებობა აბსოლიტურად აუცილებელი პირობაა დიატომეების გასაყოფად.

კაჟი (ან სილიციუმი) დიატომეების უჯრედებში Si(OH)4-ის სახით ხვდება სილიციუმის მჟავის სატრანსპორტო ცილების მეშვეობით (SIT). რა სახით ხდება  უჯრედის შიგნით ტრანსპორტირება, აქამდე უცნობია და არც მკაფიო მტკიცებულებები არსებობს მისი აქტიურობის ან პასიურობის შესახებ (Curnowetal., 2012 ); სავარაუდოდ, ზღვის დიატომურებში სიმპორტულად ხდება ნატრიუმის იონებთან, მტკნარი წყლისებში, შესაძლებელია, იგივენაირად და კალიუმის იონებთან. ზღვის სახეობებში Si(OH)4 და Na+თანაფარდობა გადაიტანება1:1. აღმოჩენილია რამდენიმე გენის არსებობა სხვადასხვა სახის დიატომურებში, რომლებსაც კავშირი აქვთ სილიციუმის მჟავის ტრანსპორტირებასტან (GenBank). გერმანიუმი არღვევს სილიციუმის მჟავის ტრანსპორირებას დიატომურებში.

ციტოკინეზის პროცესში უჯრედული მემბრანა აალიბებს გადაჭიმვებს, ხოლო გოლჯის კომპლექსი იწყებს ნახევრად გამჭვირვალე ვეზიკულების წარმოებას, რომლებიც კვლავ (ახლად) ჩამოყალიბებულ მემბრანებთან გროვდებიან. ვეზიკულები შეერწყმიან და აყალიბებენ ბუშტის სილიკალემასრომელშიცფორმირდება საგდული. ბუშტუკი დიდება ზომებში და იღებს მომავალი საგდულის ფორმას. გოლჯის კომპლექსი აგრძელებს ვეზიკულების წარმოებას, რომლებიც ახდენენ მომავალი საგდულის ნივთიერებების ტრანსპორტირებას ბუშტუკისკენ და ერთიანდებიან მასთან. სილიციუმი ბუშტიკში გადაიდება ამორფული სფეროების სახით დიამეტრით 30-50 ნმ. ბუშტიკის შიგნით დაბალი pH ხელს უწყობს კაჟმიწის ნაწილაკების აგრეგაციას და ხელს უშლის ჩამოყალიბებული ნაწილების დაშლას.

სავარაუდოდ, საგდულის ფორმიერბის პროცესში მონაწილეობს მიკრომილაკების ორგანიზაციის ცენტრი, რომელიც ამ დროს გადაადგილდება ბირთვსა და სილიკალემასშორის. ამ პროცესის დეტალები ჯერ უცნობია.

სილიციუმის დალექვაში მონაწილეობას იღებენ სილაფინები პეპტიდები, რომლებიც სილიციუმის მჟავის პოლიკონსაციის კატალიზატორები არიან. სხვადასხვა სახეობის დიატომური წყალმცენარეებისსილაფინებიგანსხვავდებიან, შესაბამისად განსხვავდება კაჟმიწა გრანულების ხასიათიც, რომლებიც მათი მონაწილეობით ილექება. სავარაუდოა, რომ ეს შეიძლება დაკავშირებული იყოს სხვადასხვა სახეობის დიატომებში ჯავშნის განსხვავებულ ორნამენტაციასთან.

საგდულის ჩამოყალიბების შემდეგ, მსგავსი სახით, საკუთარ სილიკალემაში ყალიბდება ქამარი სარტყელი) და ურთიერთდამაკავშირებელი რგოლები.

ქლოროპლასტები

დიატომურების ქლოროპლასტები სხვადასხვა ფორმისაა, ჩვეულებრივ კედელთან. ცენტრულ დიატომეებს ისინი მრავარიცხოვანი და პატარები აქვს, ორმხრივსიმეტრიულებსდიდი, ხშირად წვნიანი. ქლოროპლასტებს ოქრაფიტებისთვის დამახასიათებელი ტიპიურიაგებულება აქვთ. პირენოიდები შეიძლება რამდენიმე იყოს, ისინი გადიან ქლოროპლასტებს გარეთ და ხანდახან გაჟღენთილნი არიან ტილაკოიდებით.

ქლოროპლასტების შეფერილობა წაბლისფერია, მოყვითალო ან ოქროსფერი. ეს განპირობებულია იმით, რომ მწვანე ქლოროფილები ინიღბებიან დამატებითი კაროტინოიდებით (წაბლისფერი დიატომინის პიგმენტი; β, ε კაროტინი; ქსანტოფილები: ფუკოქსანტინი, ნეოფუკოქსანტინი, დიადინოქსანტინი, დიატოქსანტინი).დიატომეების უმრავლსობა შეიცავს ქლოროფილების ორ ფორმასc: c1иc2. რიგ ფორმებს ქლოროფილი c 1 შეიძლება შეეცვალოს ქლოროფილი c3( ნაპოვნია ასევე ჰაპტოფიტურ და პელაგოფიტური). ზოგიერთ სახეობებს შეიძლება ქლოროფილ c-ისსამივე ფორმა ჰქონდეთ, იმ დროს როდესაც სხვებს მხოლოდ ერთი ფორმა აქვთ.

სხვა სტრუქტურები

დიატომეების უჯრედის დიდი ნაწილი მოდის ვაკუოლებზე უჯრედული წვენით, ციტოპლაზმას უკავია კედელთან ახლოს მდგომარეობა. გარდა ამისა, ციტოპლაზმა გროვდება უჯრედის ცენტრში ციტოპლაზმატური ხიდის სახით, დაკავშირებული ციტოპლაზმის პერიფერიულ ფენებთან. ხიდში მდებარეობს ბირთვი. ციტოპლაზმაში ზეთის ბევრი წვეთებია. დიდი წვეთების სახით დამახასიათებელი ლურჯი ბზინვარებით მასში გვხვდება ვოლუტინი. ასევე არის ქრიზოლამინარინი.

დიატომეებს მიტოქონდრიები სხვადასხვა ფორმის აქვს (სფეროსებური, ოვალური, ჯოხისებური, ძაფისებური). გოლჯის აპარატი განთავსებულია ბირთვის გვერდით, იგი შედგება რამდენიმე დიქტიოსომებისგან (20-მდე), რომლებიც შეიცავენ 4-დან 12-მდე ცისტერნას.

ბირთვი დიდი, შეიცავს 1-8 ბირთვაკს, რომლებიც მიტოზის დროს ქრებიან. ცენტრიოლები არ გააჩნია. მიკრომილაკების ორგანიზაციის ცენტრს წარმოადგენს ფირფიტები, განლაგებული თითისტარის პოლუსებზე. თითისტარის მიკრომილაკები ყალიბდება ბირთვის გარეთ, შემდეგ მისი გარსის განადგურებული მონაკვეთებიდან გადადიან ბირთვში; ბირთვული გარსი თანდათან ქრება. ამგვარად, დიატომეებს გახსნილი მიტოზი აქვთ. ადრეულ ეტაპებზე მიკრომილაკები მიდიან პოლუსიდან პოლუსისკენ. ქრომოსომების კინეტოქორები, როგორც ჩანს, მაგრდებიან პოლუსურ მიკრომილაკებზე. ანაფაზში ქრომოსომები მოძრაობენ პოლუსისკენ, გვიან ანაფაზში თითისტარისებურად გრძელდება.

კოლონიური ფორმები

ზოგიერთი დიატომეების უჯრედები გაყოფის მერე არ შორდებიან და აყალიბებენ კოლონიებს. უჯრედები კოლონიებში არ არიან ერთმანეთთან დაკავშირებულნი, პლაზმოდესმები არ გააჩნია.

უჯრედებს შეუძლიათ საგდულის მთელი ზედაპირით გაერთიანდნენ, წარმოქმნან ძაფისმაგვარი (Melosira-ს) ან ლენტისებური (Fragilaria-ს) კოლონიები.

თუ უჯრედებს სოლისებური ფორმა აქვთ, მაშინ ყალიბდება მარაოსმაგვარი კოლონია (Meridion-ს).

უჯრედები, რომლებიც მხოლოდ კუთხეებით არიან გაერთიანებული, აყალიბებენ ჯაჭვისმაგვარ კოლონიებს (Tabellaria) ან ვარსკვლავებს (Asterionella).

კოლონიებს შეუძლიათ ჰქონდეთ ლორწოვანი მილების სახე, რომლის შიგნითაც მოთავსებულია ცალკეული მოძრავი (Navicula, Cymbella) ან უძრავი უჯრედები.

კოლონიურ დიატომეებს შეუძლიათ იყვნენ პლანქტონური ან მიმაგრებული სუბსტარტის ლორწოვან ფეხზე.

სასიცოცხლო ციკლი

ვეგეტაციური გამრავლება

დიატომეებში ვეგეტაციური გამრავლება უბრალო მიტოტური დაყოფის გზით ხდება. ციტოკინეზს გააჩნია რიგი განსაკუთრებულობები, რომელიც ჯავშნის არსებობასთან არის დაკავშირებული (იხ. ჯავშნის ჩამოყალიბება). რამდენადაც მშობლის უჯრედიდან მიღებული ჯავშნის ნახევარი შვილისთვის ხდება ეპითეკა, ხოლო მეორე თავიდან აღდგება, ერთი უჯრედის ზომები რჩება მშობლის უჯრედის ტოლი, მეორე კი პატარავდება. თანმიმდევრული დაყოფის რიგებში უჯრედის ზომები პოპულაციაში პატარავდება, ხოლო თავდაპირველების მაქსიმალური ზომები აღდგება სქესობრივი რეპროდუქციის პროცესში, დაკავშირებული აუქსოსპორების ჩამოყალიბებასთან. აუქსოსპორები შეიძლება წარმოიქმნენ ავტოგამიურად ერთი უჯრედის ორი ჰაპლოიდური ბირთვის შერწყმის გზით ან აპოგამიურად *ვეგეტაციური უჯრედებიდან). იშვიათ შემთხვევებში შესაძლებელია ციტოპლაზმის ჯავშნიდან გამოსვლა და მისი ტავიდან ჩამოყალიბება ვეგეტაციური გაფართოებით.

სპორები და დასვენებული უჯრედები

არახელსაყრელი პირობების დადგომისას ზოგიერთ დიატომურებს შეუძლიათ სპორების ჩამოყალიბება და დასვენებული უჯრედების. ეს სტრუქტურები მდიდარია სათადარიგო ნივთიერებებით, რომელიც დასჭირდება გაზრდისას. მორფოლოგიურად დასვენებული უჯრედები ახლოს არიან ვეგეტაციურ უჯრედებთან, იმ დროს როდესაც სპორების ჯავშანი უფრო სქელი ხდება, მრგვალდება, იცვლება მისი ორნამენტაცია. დასვენებული უჯრედებს შეუძლიათ წარმოიქმნან დაშლილი სილიციუმის დაბალი შემცველობის მქონე პირობებში, სპორებს პირიქით, სჭირდებათ საკმაო რაოდენობის სილიციუმის ქონა საკუთარი მსხვილი გარსის შესაქმენლად. დასვენებული უჯრედები ხშირად ყალიბდებიან მტკნარი წყლის ცენტრული და ორმხრივსიმეტრიულიდიატომეებით, ხოლო სპორები ზღვის ცენტრული დიატომეებით. სპორებსაც და დასვენებულ უჯრედებსაც შეუძლიათ ათწლეულებს გაუძლონ. მათი ზრდისას ნორმალური ჯავშნის ჩამოსაყალიბებლად საჭიროა ორი მიტოზა ბირთვების დეგენერაციით. ზღვის დიატომეების სპორები მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ დანალექ ქანებში ორგანული ნახშირბადისა და სილიციუმის ტრანსპორტირებისთვის.

სპორების წარმოქმნისას უჯრედი კარგავს ვაკუოლებს და სპორის ზომა აღმოჩნდება (ხდება) თავდაპირველ უჯრედზე პატარა.

სქესობრივი პროცესი

მოძრაობა

ბევრ ნაწიბურიან ორმხრივსიმეტრიულსდა ზოგიერთ ცენტრულ დიატომეებს შეუძლიათ სუბსტრატზე ცოცვა.

ეკოლოგია

დიატომეები ფართოდ არის გავრცელებული ყველა შესაძლო პიოტოპებში. ისინი ცხოვრობენ ოკეანეებში, ზღვებში, მარილიან და სხვადასხვა მტკნარ წყალსატევებში: დამდგარი (ტბები, გუბურები, ჭაობები და ა.შ.) და გამდინარე (მდინარეები, ნაკადულები, სარწყავი არხები და სხვ.). ისინი გავრცელებულია ნიადაში, მათ გამოჰყოფენ ჰაერის ნიმუშებიდან, ქმნიან მდიდარ თემებს არქტიკის და ანტარქტიკის ყინულებში. დიატომურების ასეთი ფართოდ გავრცელება განპირობებულია მათი პლასტიურობით სხვადასხვა ეკოლოგიურ ფაქტორებთან მიმართებაში და ამავე დროს სახეობების არსებობით, რომლებიც ვიწროდ არიან შეგუებულები ამ ფაქტორების ექსტრემალურ მნიშვნელობასთან.

წყლის ეკოსისტემაში დიატომეები დომინირებენ სხვა მიკროსკოპლ წყალმცენარეებზე მთელი წლის განმავლობაში. ისინი უხვად არიან როგორც პლანქტონში, ასევე პერიფიტონში და ბენთოსში. ზღვის და ოკეანეების პლანქტონში სჭარბობს ცენტრული დიატომეები, თუმცა მათში ირევიან ზოგიერთი ორმხრივ სიმეტრიულები.მტკნარი წყლის სატევების პლანქტონებში პირიქით, სჭარბობენ ორმხრივ სიმეტრიულები.ბენთოსური ცენოზი ასევე გამოირჩევა დიდი მრავალფეროვნებით და დიატომეების რაოდენობით, რომლებიც წესისამებრ ცხოვრობენ 50 მეტრის სიღრმეზე. ბენთოსური დიატომეების ცხოვრება აუცილებლად დაკავშირებულია სუბსტრატთან: ისინი ცოცავენ სუბსტრატზე ან მაგრდებიან მასზე ლორწოვანი ფეხებით, მილებით და ბალიშებით.

შედარებით მდიდარია ხარისხობრივი და რიცხობრივი შემადგენლობით ცენოზის დიატომეები ზრდისას. დიატომეებს უკავით დომინანტური მდგომარეობა უმაღლესი მცენარეების დაფარვას შორის და მტკნარი წყალსატევების და ზღვების მაკროსკოპულ წყალმცენარებში. დაფარვა შეიძლება დაემუქროს ბევრ ცხოველს (ასეთ წყალმცენარეებს ეწოდებათ ეპიზონტურები) კიბოსმაგავრებიდან დაწყებული ვეშაპით დამთავრებული. დიატომეებს შორის გვხვდება ენდობიონტებიც, რომლებიც სახლობენ სხვა ორგანიზმებში, მაგალითად წაბლა წყლამცენარეებში, ფონამინიფერებში.

სახეობების შემადგენლობა დიატომიის წყალსატევში განისაზღვრება აბიოტური ფაქტორებით, რომლიდანაც პირველ რიგში დიდი მნიშვნელობა აქვს წყლის მარილიანობას. არანაკლებ მნიშვნელოვანი ფაქტორია დიატომეების განვითარებისთვის ტემპერატურა, განათების და სინათლის ხარისხი. დიატომურებს ვეგეტაციის პერიოდი 0-70°C დიაპაზონში აქვთ, მაგრამ სიმშვიდის მდგომარეობაში შეუძლიათ გადაიტანონ უფრო დაბალი ან უფრო მაღალი ტემპერატურა.

დიატომურები ფოტოტროფული ორგანიზმებია, მაგრამ მათ შორის გვხვდება მიქსოტროფული, სიმბიოტროფული, ასევე უფერო ჰეტეროტროფული ფორმებიც.

გენომი

ცოტა ხნის წინ დიატომური წყალმცენარეების Phaeodactylumtricornutum სრული გენომის გაშიფვრის დროს გაირკვა, რომ იგი შეიცავს ეუკარიოტებისთვის რეკორდული რაოდენობის გენებს, მიღებულს ჰორიზონტალური გადატანის გზით ბაქტერიიდან და არქეებიდან.

ფილოგენია

დიატომური წყალმცენარეების საგდულები არ იხსნება ბუნებრივი წყლების უმრავლესობაში, ამიტომ ისინი ილექებიან ბოლო 150 მლნ. წლის განმავლობაში, დაწყებული ადრეული ცარცული პერიოდიდან. ამრიგად, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ დიატომეები გამოჩდნენ ცარცული პერიოდის დადგომამდე. დიატომეების უფრო ადრეული ნამარხები იყვნენ ცენტრულები, მაშინ, როდესაც უძველესი ორმხრივსიმეტრიულებიიყვნენ უნაწიბუროები გვიანი ცარცული პერიოდიდან (დაახლოებით 70 მლნ. წლის წინ). ნაწიბურიანი დიატომეების ნარჩენები უფრო გვიანი ასაკის არიან. ნამარი ნარჩენების თანახმად მტკნარი წყლის დიატომეები გამოჩნდნენ დაახლოებით 60 მლნ. წლის წინ და აყვავაებას მიაღწიეს მიოცენის ეპოქაში (24 მლნ. წლის წინ). პალეონთოლოგიური მონაცემები ადასტურებენ უფრო პრიმიტიული ნიშნების არსებობას ცენტრული დიატომეების ორგანზაციაში, როგორც უძველესი ჯგუფისას, მაშინ, როდესაც ნაწიბურით აღჭურვილი ორმხრივ სიმეტრიულები წარმოადგენენ ამ ჯგუფის ევოლუციის მწვერვალს. მოლეკულური ბიოლოგიის მეთოდებით ნაჩვენებია, რომ დიატომურები მონოფილეტური ჯგუფია, მაგრამ ამ ჯგუფის შიგნით ცენტრული დიატომეები არ აყალიბებენ, როგორც ადრე მიიჩნევდნენ, მონოფილეტურ ჯგუფს.

სამნაწილიანი წანაზარდების (მასტიგონემი)ქონა შოლტებზე, ქლოროპლასტების აგებულება, პიგმენტური სისტემები, მილაკოვანი მიტოქონდრიები, სათადარიგო პროდუქტები - ყველაფერი ეს ადასტურებს დიატომური წყალმცენარეების აშკარა კუთვნილებას ოქრაფიტულჯგუფთან. ყველაზე ხშირად განხილვის საკითხია მათი სიახლოვე ამ განყოფილების სხვა კლასებთან, რადგანაც ისეთი თავისებურებების არსებობა, როგორიცაა კაჟმიწა ჯავშანი, დიპლობიოლოგიური სასიცოცხლო ციკლი, შოლტისებური აპარატის რედუქცია, კარიო და ციტოკინეზის თავისებურებები, მნიშვნელოვნად განასხვავებენ დიატომეებს სხვა ოქრაფიტული წარმომადგენლებისგან. ვარაუდობდნენ, რომ დიატომეების წნაპრები შეიძლება ყოფილიყვნენ რომელიღაც უძველესი Synurophyceae. ზოგიერთი ავტორი Synurophyceae-ებს განიხილავდა როგორც „შოლტიან დიატომეებს“. თუმცა მოლეკუკური ბიოლოგიის მონაცემებმა აჩვენა, რომ სტრამინოპილებსშორის დიატომურები წარმოქმნიან საკმაოდ განცალკევებულ ჯგუფს, რომელიც უფრო დაშორებულია სხვა ოქრაფიტულიწყალმცენარეებისგან, ვიდრე თვითონ ისინი არიან ერთმანეთისგან გაყოფილი, მაგრამ მაინც ახლოს არიან ოქრაფიტულებთან,ვიდრე სოკოსმაგვარ პროტისტებთან. პიგმენტური შემადგენლობის და ნუკლეოტიდების SSU rDNA rbcL გენების თანმიმდევრულმა ანალიზმა აჩვენა, რომ ოქრაფიტულებსშორის დიატომურების დის ხაზი წარმოადგენს ახლად აღმოჩენილ Bolidophyceae-ს ჯგუფს ორშოლტიან მოხატულ (ან ფერად) მონადებს, რომლებიც ბინადრობენ ზღვებში და ოკეანეებში.

დიატომურები მიეკუთვნებიან ჰეტეროკონტური წყალმცენარეების ჯგუფს, რომლებსაც გააჩნიათ მეორადი პლასტიდები. მოლეკულური მონაცემების მიხედვით დადგინდა, რომ მათი პლასტიდების წინაპარი იყო წითელი წყალმცენარე.

მნიშვნელობა

დიატომურების სილაფინებიპერსპექტიულია ნანოტექნოლოგიის სფეროში გამოსაყენებლად, სილიციუმის დიოქსიდის საფუძველზე მასალების მისაღებად წინასწარ განსაზღვრული (მიცემული) თვისებებით.

სისტემატიკა

ითვლება, რომ დიატომეების კლასს დაახლოებით 300 გვარი მიეკუთვნება, 20-25 ათასი სახეობის ჩათვლით, მაგრამ ზოგიერთი ავტორი დარწმუნებულია, რომ დიატომეების სახეობების ნამდვილმა რიცხვმა შეიძლება 200 ათასს მიაღწიოს. ყველაზე დიდი გვარი, რომელიც 10 000-ზე მეტი სახეობისგან შედგება არის ნავიკულა (Navicula).

დღესდღეობით არ არსებობს დიატომურების მყარი სისტემა. ბევრ ნაშრომში, რომლებიც ეხება დიატომეების ფლორის, სისტემატიკის და კლასიფიკაციის შესწავლას, დიატომეების კლასი განიხილება (Bacillariophyta)-ს განყოფილების რანგში სამი კლასით (Coscinophyceae, Fragilariophyceae, Bacillariophyceae). ამავდროულად მოლეკულური ბიოლოგიის მეთოდებმა აჩვენა, რომ Coscinophyceaeდა Fragilariophyceae პარაფილეტური ჯგუფებია და საჭიროებენ დიატომური წყალმცენარეების სისტემის შემდგომში გადახედვას.

იხ. აგრეთვე

Atthea
Hannaeaarcus

კონსტანტინ სერგოს ძე მერეჟოვსკი

ამ ჯუფებს განიხილავდნენ CentricaeდაPennatae კლასების წოდებაში გამოიყოფოდა ასევე Mediatae-ს კლასი.ცენტრულ დიატომეების რიებს მიაკუთვნებდნენ:

Thalassiosirales
Coscinodiscales
Melosirales
Chaetocerotales;

ორმხრივ სიმეტრიულების რიგები:

Fragilariales
Tabellariales
Achnanthales
Cymbellales
Naviculales
Bacillariales
Surirellales.

წესისამბერ შეროვებული მასალის ქიმიურ დამუშავებას აქვს შემდეგი რიგითობა: სინჯი იწმინდება უხეში მინარევებისგან, ირეცხება მარილმჟავით რომ გათავისუფლდეს კირისგან, შემდეგ 10-20 წუთი დუღსძლიერ გოგირდმჟავაში. ადუღების შემდეგ მუღარე ხსნარს ემატება ცოტაოდენი სელიტრა, გამოყოფილი აზოტმჟავა ასრულებს დაჟანგვას. სინჯი ზედმიწევნით ირეცხება წყლით, კონცენტრირდება ცენტრიფუგირებით, მასალა იდება საფარის მინაზე და შრება.