FORAMINIFERA: CARACTERISTICI, CLASIFICARE, CICLUL DE VIAȚĂ - BIOLOGIE - 2025

Cele foraminifere sunt un grup de protozoare amoeboid, alte marine și de apă dulce. Au apărut la începutul erei primare (Cambrian), iar succesorii lor au populat oceanele de astăzi. Ele pot fi găsite din zonele litorale (hypo sau hipersalină) până la fundul oceanului, și de la tropice până la oceanele reci și arctice.

Distribuția sa depinde de mai mulți factori. De exemplu, există specii care susțin modificări mari și frecvente ale temperaturii, în timp ce altele nu au putut supraviețui, astfel încât structura termică a oceanelor marchează diferențe importante între asociațiile foraminifere.

Probele de nisip Foraminifera prelevate de pe plaja Ngapali.

De asemenea, adâncimea este, de asemenea, un factor determinant în distribuția foraminiferelor, datorită impactului său direct asupra pătrunderii luminii. La rândul său, presiunea este legată de factorii anteriori (temperatura și adâncimea), intervenind direct în solubilitatea CO ₂ , care influențează secreția de carbonat de calciu pentru formarea de cochilii.

Pe de altă parte, energia apei din zonele superficiale este un element relevant deoarece afectează tipul de substrat (dur sau moale) și distribuția substanțelor nutritive.

De asemenea, alți factori precum salinitatea, turbiditatea apei, pH-ul, prezența oligoelementelor și / sau a componentelor organice, curenții, rata de sedimentare, pot determina, la nivel local, distribuția foraminiferei.

Specii cunoscute

În prezent, sunt cunoscute peste 10.000 de specii, în timp ce aproximativ 40.000 au dispărut. Unele specii au fondul maritim ca habitat, adică sunt organisme bentonice, de multe ori trăiesc camuflate pe nisip ca parte a epifaunei (epibetonice) sau pot trăi sub nisip (endobetonic). Din acest motiv sunt cunoscuți și sub numele de nisip viu.

De asemenea, pot trăi pe plante, în care se odihnesc ca epifite și chiar multe dintre ele aleg viața sesilă, adică trăiesc atașate de un substrat de-a lungul existenței lor.

În timp ce alte foraminifere trăiesc plutind la adâncimi diferite în ocean (între 0 și 300 m), adică au viață planctonică care face parte din microplanctul marin. Aceste forme sunt mai rare și mai puțin diverse.

Forminiferele planctonice mai mari și mai complexe sunt mai frecvente în mediile tropicale și subtropicale. În timp ce în medii cu latitudine înaltă, aceste organisme sunt de obicei rare, mai mici și cu forme foarte simple.

caracteristici

O caracteristică care iese în evidență în foraminifera este scheletul sau cochilia, structură care a permis studierea formelor dispărute sub formă de microfosile marine, care sunt depuse pe fundul mării.

Astfel, coaja constituie elementul de bază pentru a diferenția foraminifera și este singura structură a organismului care se fosilizează. Aceste fosile sunt foarte abundente în sedimentele marine, participând și la formarea rocilor sedimentare.

Principalii compuși chimici din cochilii sunt calcita, aragonita și silica. Forma și dimensiunea camerei embrionare depind de originea acesteia, indiferent dacă este produsul reproducerii sexuale sau asexuale.

În timpul ontogeniei lor, foraminiferele controlează creșterea și dimensiunea camerelor. Acest control se face prin lungimea și aranjarea curenților pseudopodieni, deoarece pseudopodele sunt responsabile de formarea membranei organice care precede învelișul mineral.

Acest proces este foarte important pentru întreținerea proceselor celulare, deoarece camera acționează ca un bioreactor.

Factorii implicați în mărimea și morfologia foraminiferei

Trebuie menționat că mărimea și morfologia finală pe care o poate adopta un foraminifer depinde de diverși factori, printre care:

• Forma și dimensiunile camerei embrionare.
• Numărul de etape de creștere până la vârsta adultă (adică, numărul camerelor foraminiferului).
• Forma camerei și modificările acesteia în timpul ontogeniei.
• Aranjamentul camerelor.

Foraminiferele mai mari au modele strategice de creștere pentru a menține constant volumul camerei fără a depăși dimensiunile optime. Aceste strategii constau în împărțirea camerelor în diferite compartimente numite clișee.

Aceste cliche sunt aranjate astfel încât să asigure transportul și funcțiile de reglare între protoplasmă din interiorul camerelor și exterior. Adică toate camerele și clișeele sunt perfect interconectate.

Dispunerea camerelor poate urma o axă rectilinie sau spirală. Aceasta va depinde de poziția curenților pseudopodiali și de locația deschiderii sau deschiderilor în cameră.

Taxonomie

Domeniul: Eukarya

Regatul protist

Fără rang: Supergrup SAR

Superphylum: Rhizaria

Filum: Foraminifera

Clasele și comenzile

• Athalamea (Reticulomyxida)
• Monothalamea (Allogromiida, Astrorhizida, Komokiida)
• Xenofoforea (Psamminida, Stannomida)
• Tubothalamea (Fusulinide, Involutinide, Milliolide, Silicoloculinida, Spirillinida)
• Globothalamea (Lituolida, Loftusiida, Schlumbergerinida, Textulariida, Trochamminida, Rotaliida, Buliminida, Globigerinida, Robertinida, Carterinida, Lagenida).

Clasificare

Deși există încă multe lucruri de clarificat, până în prezent se pot distinge 5 clase:

Athalamea

Iată foraminiferele care nu au coajă sau care sunt goale.

Monothalamea

Sunt incluse foraminiferele betonice care au o coajă organică sau aglutinată cu o singură cameră.

Xenophyophorea

În acest caz, foraminiferele sunt de mare tip betonic specializate, multinucleate și cu o cochilie aglutinată. De obicei, sunt detritivori sau saprofagi, adică își obțin hrana din detritus sau din materia organică care se descompun.

Tubothalamea

Aceasta include foraminiferele betonice, care au mai multe camere tubulare cel puțin în stadiul juvenil, care pot fi spirale în spirală, cu o cochilie aglutinată sau calcaroasă.

Globothalamea

Această clasificare acoperă atât foraminiferele betonice cât și cele planctonice cu cochilii globulare, aglutinate sau calcaroase multistratate. Cojile pot fi uniseriate, biseriate, triseriate sau trocospiralate.

Cu toate acestea, această clasificare este în continuă evoluție.

Morfologie

-Mărimea

Mărimea foraminiferei este în mod normal între 0,1 și 0,5 cm, unele specii măsurând de la 100 um la 20 cm.

-Protoplasmă

Foraminiferele sunt formate dintr-o masă protoplasmică care constituie celula unei foraminifere.

Protoplasmul este de obicei incolor, dar poate conține uneori cantități mici de pigmenți organici, material lipidic, alge simbiotice sau compuși de fier care dau culoare.

Protoplasma constă dintr-o parte internă numită endoplasmă și partea exterioară ectoplasmă.

În endoplasmă este protejat de cochilie și în el organelele sunt distribuite sub formă de vacuole digestive, nucleu, mitocondrii, granule, aparat Golgi sau ribozomi. Acesta este motivul pentru care uneori se numește endoplasmă granulară. Ectoplasma este transparentă și pseudopodele retractile încep de acolo.

Protoplasma este circumscrisă extern de o membrană organică formată din foi suprapuse de mucopolizaharide.

Masa protoplasmatică se extinde în afara cochiliei printr-una sau mai multe deschideri (pori) și o acoperă extern (protoplasmă extracamerală) și astfel se formează pseudopodia.

-Schelet sau cochilie

Foraminiferele își fixează permanent suprafața celulară prin construirea unui schelet mineral (cochilia).

Învelișul este format din camere separate prin septa, dar în același timp comunică între ele prin găuri de interconectare numite foramina, de unde și denumirea de foraminifera. Compoziția chimică a scheletului sau a cochiliei le face structuri care se fosilizează foarte ușor.

Interiorul camerelor este acoperit de un material organic foarte asemănător cu chitina. În plus, carcasa poate avea deschideri principale; poate avea, de asemenea, pori exteriori sau le lipsește.

Învelișul mineral poate fi format dintr-un singur compartiment (foraminifera primitivă sau monotalamus), sau cameră, care crește continuu, sau prin mai multe camere care se formează în etape succesive, într-un sistem complicat de creștere discontinuă (foraminifera politamică).

Acest ultim proces constă în adăugarea de noi materiale scheletice în coaja formată anterior și în locuri strategice.

Mulți foraminiferi sunt capabili să selecteze materialul pentru a-și forma cochilia în funcție de compoziția, dimensiunea sau forma sa chimică, deoarece curenții pseudopodiali marginali care sunt în contact cu substratul sunt capabili să-l recunoască.

-Tipuri de Foraminifera

În funcție de forma de construcție a cochiliei, acestea pot fi clasificate în trei tipuri principale de Foraminifera:

Aglutinat (sau nisipos)

În acest tip de cochilie, foraminiferele colectează cu pseudopodele lor o cantitate mare de materie organică disponibilă în mediul în care trăiesc, care ulterior se aglutinează, precum cereale minerale, spicule cu burete, diatomee etc.

Majoritatea foraminiferelor aglutinate își cimentează coaja cu carbonat de calciu, dar dacă acest compus nu este prezent în mediu, cum ar fi cele care trăiesc în zonele oceanice adânci, unde nu există calciu, pot face acest lucru cu cimenturi silice, ferugoase, organice. etc

Porţelan

În acest caz, coaja este formată prin ace de calcit magnezian care sunt sintetizate în aparatul Golgi al foraminiferului.

Aceste ace sunt transportate și acumulate în străinătate și pot servi ca elemente de conectare pentru structuri străine (ciment) sau să formeze direct scheletul extern. Se găsesc în medii hipersaline (> 35% salinitate).

În general sunt imperforați, adică tind să aibă pseudo-pori care nu traversează complet cochilia.

Hyalines

Acestea sunt formate prin creșterea cristalelor de calcită grație unui șablon organic, format printr-un proces numit biomineralizare (mineralizare in situ), realizat în afara corpului protoplasmic.

Ele se caracterizează prin a fi transparente, datorită subțimii peretelui lor. De asemenea, sunt găurite unde locația, densitatea și diametrul porilor sunt variabile în funcție de specie.

-Pseudopodia

Această structură este utilizată pentru mobilizare, fixare la substraturi, capturarea pradei și crearea scheletului. Pentru retragerea și extinderea pseudopodelor, foraminiferele au o rețea sofisticată de microtubuli dispuse în rânduri mai mult sau mai puțin paralele.

Extensia pseudopodiei poate atinge de două sau trei ori lungimea corpului și poate fi chiar de 20 de ori lungimea acestuia. Aceasta va depinde de fiecare specie.

Tipul de mișcare în timpul deplasării este direct legat de forma învelișului și de poziția deschiderilor (unde apar pseudopodele).

Dar majoritatea foraminiferelor se mișcă în felul următor: pseudopodele se atașează de un substrat și apoi împing restul celulei. Deplasându-se astfel pot avansa cu o viteză de aproximativ 1 până la 2,5 cm / oră.

Pe de altă parte, pseudopodia foraminiferei se numește Granurreticulopodia, deoarece în interiorul pseudopodiei există un flux citoplasmatic bidirecțional care transportă granule.

Granulele pot consta din particule din diverse materiale, mitocondrii, vacuole digestive sau deșeuri, dinoflagelate simbiotice etc. Din acest motiv, unul dintre sinonimele grupului este Granuloreticulosa.

O altă caracteristică importantă a pseudopodiei este aceea că acestea sunt de obicei lungi, subțiri, ramificate și foarte abundente, formând astfel o rețea de reticulopodie prin stivuire (anastomoză).

Ciclu de viață

Ciclul de viață al foraminiferelor este de obicei scurt, de obicei câteva zile sau săptămâni, dar în forme mari ciclul de viață poate ajunge la doi ani.

Durata va depinde de strategia de viață pe care o ia foraminifera. De exemplu, formele mici cu morfologie simplă dezvoltă o strategie oportunistă scurtă.

În timp ce formele mari și cu o morfologie extraordinar de complexă a cochiliei dezvoltă o strategie conservatoare de viață.

Acest ultim comportament este foarte rar la organismele unicelulare; le permite să mențină o densitate uniformă a populației și o creștere lentă.

Reproducere

Majoritatea foraminiferelor au două morfologii, cu alternanță generațională în funcție de tipul de reproducere, sexual sau asexual, cu excepția foraminiferelor planctonice care se reproduc doar sexual.

Această modificare a morfologiei se numește dimorfism. Forma rezultată de reproducere sexuală (gamogonie) se numește gamonte, în timp ce din reproducerea asexuală (schizogonie) se obține forma schizont. Ambele sunt morfologice diferite.

Unele foraminifere coordonează ciclul de reproducere cu ciclul sezonier, pentru a optimiza utilizarea resurselor. Nu este neobișnuit să se vadă mai multe reproduceri asexuale continue înainte de a se produce o generație sexuală în formele betonice.

Aceasta explică de ce formele schizontului sunt mai abundente decât cele ale gamontelor. Gama are inițial un singur nucleu și apoi divizează pentru a produce numeroși gameți.

În timp ce schizontul este multinucleat și după meioză se fragmentează pentru a forma gameți noi.

Ciclul reproducător al Foraminiferei

Nutriție

Foraminiferele se caracterizează prin faptul că sunt heterotrofe, adică se hrănesc cu materie organică.

În acest caz, foraminifera se hrănește în principal cu diatome sau bacterii, dar alte specii mai mari se hrănesc cu nematode și crustacee. Prada este prinsă de pseudopodele lor.

De asemenea, aceste organisme pot folosi alge simbiotice de diferite tipuri, cum ar fi algele verzi, roșii și aurii, precum și diatomele și dinoflagelatele, putând exista chiar o varietate foarte complexă a multora dintre ele la același individ.

Pe de altă parte, unele specii de foraminifere sunt cleptoplastice, ceea ce înseamnă că cloroplastele din algele ingerate devin parte din foraminifera pentru a continua să îndeplinească funcția de fotosinteză.

Aceasta reprezintă o modalitate alternativă de a produce energie pentru viață.

Aplicații

Abundența în evidența fosilă a foraminiferelor de-a lungul timpului, evoluției, complexității și dimensiunilor le face un instrument preferat pentru studiul prezentului și trecutului Pământului (ceas geologic).

Prin urmare, marea sa diversitate de specii este foarte utilă în studiile biostratigrafice, paleoecologice și paleoceanografice.

Dar poate ajuta, de asemenea, la prevenirea dezastrelor ecologice care pot afecta economia, deoarece modificările populațiilor foraminifere indică schimbări în mediu.

De exemplu, foraminiferele coji sunt sensibile la schimbările de mediu și răspund rapid la modificările din mediul din jurul lor. Din acest motiv, sunt specii indicatoare ideale pentru studierea calității și sănătății apei de recif.

Cazul lui Mauritius

De asemenea, unele evenimente ne-au făcut să ne gândim la asta. Acesta este cazul fenomenului observat în Mauritius, unde o parte din nisipul alb al plajei a dispărut și acum trebuie să-l importe din Madagascar pentru a menține fluxul turistic.

Și ce s-a întâmplat acolo? De unde vine nisipul? De ce a dispărut?

Răspunsul este următorul:

Nisipul nu este altceva decât acumularea de coji de carbonat de calciu ale multor organisme, printre care foraminiferele care sunt spălate pe uscat. Dispariția nisipului s-a datorat scăderii progresive și susținute a producătorilor de carbonat.

Acest lucru s-a produs ca urmare a poluării mărilor cu azot și fosfor, care ajung pe coaste din cauza utilizării excesive a îngrășămintelor în plantarea anumitor produse, cum ar fi trestia de zahăr.

Din acest motiv, studiul foraminiferelor în științele sociale este important pentru a preveni catastrofele de mediu, cum este cel descris mai sus, care influențează direct economia și societatea.

Referințe

1. Colaboratorii Wikipedia. Foraminifera. Wikipedia, Enciclopedia gratuită, 2018. Disponibil pe es.wikipedia.org.
2. Calonge A, Caus E și García J. Los Foraminifers: prezent și trecut. Predarea științelor pământului, 2001 (9.2) 144-150.
3. Hromic T. Biodiversitatea și ecologia Microbenthos (Foraminifera: Protozoare), între Boca del Guafo și Golfo de Penas (43º-46º s), Chile. Ştiinţă. Tecnol. 30 (1): 89-103, 2007
4. Humphreys AF, Halfar J, Ingle JC și colab. Efectul temperaturii, pH-ului și substanțelor nutritive ale apei de mare asupra distribuției și caracterului foraminiferelor bentnice cu adâncime redusă în Galápagos. Plus unu. 2018; 13 (9): e0202746. Publicat 2018 Sep 12. doi: 10.1371 / journal.pone.0202746
5. De Vargas C, Norris R, Zaninetti L, Gibb SW, Pawlowski J. Dovezi moleculare ale specializării criptice în foraminiferele planctonice și relația lor cu provinciile oceanice. Proc Natl Acad Sci SUA. 1999; 96 (6): 2864-8.