PERIFITON: CARACTERISTICI, MORFOLOGIE, COMPONENTE, CREȘTERE - BIOLOGIE - 2025

Perifitonul , cunoscut de unii ca biofilmul poate fi definit ca un set de microorganisme care formeaza un fel de căptușeală de sau este ancorată la diferite substraturi. Microorganismele care alcătuiesc perifonul sunt ținute împreună datorită prezenței matricei extracelulare pe care o secretă.

Datorită marii diversități de microorganisme din perifton, acesta poate fi găsit în toate tipurile de habitate, chiar și în cele mai adverse condiții climatice, cum ar fi ghețarii și chiar izvoarele termale.

Perifiton. Sursa: Everglades NPS din Homestead, Florida, Statele Unite

Din punct de vedere ecologic, perifonul este foarte important, deoarece îndeplinește diferite funcții în ecosisteme, printre care se evidențiază capacitatea sa de indicator al nivelului de poluare.

Caracteristici generale

Perifonul este o rețea complexă, țesută, care este în general atașată la un tip de substrat scufundat în apă. De asemenea, având în vedere că organismele care îl compun tind să se reproducă exponențial, perifonul are o creștere rapidă. Acest lucru se întâmplă pentru că în mediu există nutrienții necesari pentru ca microorganismele să se dezvolte optim.

În mod similar, una dintre cele mai notabile caracteristici ale periferiei este aceea că organismele care o alcătuiesc secretă un fel de matrice extracelulară de consistență gelatinoasă care le ține împreună și sunt ancorate între ele și la substrat.

Perifonul este compus dintr-o mare varietate de microorganisme precum bacteriile, protozoarele și algele. Fiecare dintre acestea contribuie cu proprietățile și caracteristicile sale specifice pentru ca perifonul să prospere, să se dezvolte și să predomine.

Morfologie

Morfologic, perifonul este observat ca un covor subțire care acoperă diferitele suprafețe găsite în ape. Este alcătuit dintr-o gamă largă de microorganisme de diferite tipuri, cum ar fi algele, bacteriile, ciupercile și protozoarele care secretă o matrice polizaharidică în care sunt compactate.

Deși perifonul se găsește acoperind o mare varietate de substraturi, cercetările noi par să sugereze că se găsesc în principal pe plante.

Unii specialiști o descriu ca un fel de iarbă, a cărei grosime poate varia în funcție de ecosistemul în care se găsește. Textura periftonului este destul de netedă, chiar clasificată drept bătăi de câțiva specialiști. Culoarea predominantă este verde, trădând astfel abundența organismelor fotosintetice din compoziția sa.

Componente

Componentele periftonului sunt destul de variate, în principal membre ale regatelor monera și protista.

Organisme ale regatului Monera

Cantitatea de bacterii prezente în perifton este foarte abundentă. Desigur, speciile bacteriene nu sunt standard, ci depind de ecosistemul în care se găsește.

Cu toate acestea, ținând cont de diferite studii în care s-a caracterizat perifonul diferitelor zone din întreaga lume, se poate stabili că genele procariote prezente în ea cu o frecvență mai mare sunt următoarele:

• Enterobacter sp : format din bacterii anaerobe care sunt în principal descompunători de materie organică. De asemenea, desfășoară procesul de fermentare prin care metabolizează carbohidrații și, de asemenea, în condiții aerobe, sunt capabili să oxideze o mare varietate de substraturi. Unii sunt, de asemenea, agenți patogeni recunoscuți.
• Pseudomonas sp : sunt bacterii în formă de bacil gram-negative care prospera mai ales în medii bogate în oxigen. Sunt organisme pozitive ale catalazelor, deci pot degrada peroxidul de hidrogen. Datorită diversității metabolice, acestea au capacitatea de a coloniza o gamă largă de medii, făcând posibilă găsirea lor ca componente ale periftonului în multe ecosisteme.
• Citrobacter sp : grup format din bacterii bacilare care au un metabolism aerob. Sunt gram negative și sunt capabile să fermenteze niște carbohidrați, cum ar fi lactoza. Sunt locuitori obișnuiți ai apei și solului, motiv pentru care sunt componente regulate ale perifonului.
• Alte tipuri de bacterii : alte genuri bacteriene care au fost găsite ca componente ale periftonului într-o multitudine de medii sunt Chromobacterium sp, Acinetobacter sp, Stenotrophomonas sp și Klebsiella sp, printre altele.
• Cianobacterii: Acestea sunt, în general, cunoscute sub denumirea de alge verzi albastre. Au pigmenți precum clorofila în interiorul celulelor lor, astfel încât unii se pot fotosintetiza. De asemenea, sunt capabili să folosească azotul atmosferic ca sursă a acestui element.

Organisme ale regatului protist

Membrii regnului protista care fac parte din perifton sunt algele și protozoarele, printre care se numără:

• Clorofite: sunt așa-numitele alge verzi, cu clorofilă abundentă în celulele lor, ceea ce le conferă culoarea lor verde caracteristică. Datorită prezenței clorofilei, acestea sunt organisme autotrofe, capabile să efectueze procesul de fotosinteză. Mărimea sa este variabilă și în perifton se pot observa alge verzi, atât macroscopice cât și microscopice. Printre genurile de alge verzi găsite în perifton pot fi menționate Ulothrix, Chaetophora și Oedogonium, printre altele.
• Rodofite: cunoscute frecvent ca alge roșii. Sunt în general multicelulare și conțin clorofilă și alți pigmenți, cum ar fi carotenoizi. Acestea din urmă contribuie la oferirea colorației roșiatice tipice. Unul dintre cele mai frecvent întâlnite genuri de alge roșii în perifton este Hildebrandia.
• Diatome: sunt alge unicelulare destul de comune în habitatele marine. Se caracterizează deoarece celulele lor sunt limitate de un perete celular format din dioxid de siliciu hidratat. Sunt capabili de fotosinteză. Cele mai frecvente genuri de diatom din perifton sunt Cocconeis, Cymbella și Navicula, printre altele.

Diatom, membru regulat al perifonului. Sursa: Picturepest

• Protozoare: se caracterizează prin faptul că sunt organisme microscopice eucariote, unicelulare și, în general, heterotrofe. Unii au flageli care îi ajută în procesul de locomoție. Genurile comune de protozoare din perifton sunt Stentor, Vorticella, Euplotes și Epistylis, printre multe altele.

Crește

Creșterea și dezvoltarea periftonului este un proces treptat care cuprinde mai multe etape:

• Contact și ancorare la suprafață: este faza inițială a procesului de formare a perifonului. În acest stadiu, bacteriile și alte microorganisme care îl formează încep să stabilească anumite conexiuni cu substratul și se ancorează la el. Inițial, aceste conexiuni sunt oarecum slabe, dar pe măsură ce numărul de microorganisme crește, acestea devin mai puternice.
• Formarea microcoloniilor: microorganismele care au fost ancorate la substrat încep să se reproducă, în principal asexual prin fisiunea binară.
• Comunicarea între molecule și producerea matricei extracelulare: printr-un mecanism cunoscut sub numele de legături „senzor de cvorum” se stabilesc legături între diferitele celule. De asemenea, crește producția de EPS (substanțe polimerice extracelulare), ceea ce contribuie la strângerea strânsă a microorganismelor.
• Maturizarea periftonului: deja în acest stadiu începe să se dezvolte o structură complexă. Aici organismele care alcătuiesc perifonul încep să se adapteze la aspecte precum disponibilitatea de oxigen și unii nutrienți.

Etapele de creștere ale perifonului. Sursa: Aalexopo

Utilitate

Perifonul este un element de importanță vitală în ecosisteme, deoarece prin el este posibil, de exemplu, să se determine gradul de contaminare, precum și curățarea apelor poluate. În același mod, perifonul servește ca sursă de hrană pentru peștele din ecosistemul în care se găsește, deci este folosit și în acvacultură.

Indicator de poluare și calitate a apei

Perifonul a fost utilizat în numeroase ecosisteme ca indicator al nivelului de poluare. Acest lucru se datorează faptului că există organisme care au o predilecție pentru anumite componente care pot fi considerate poluanți.

În acest sens, atunci când doriți să cunoașteți nivelurile de contaminare a unui site, puteți lua un eșantion de perifton care a crescut acolo și identifica microorganismele prezente în acesta.

Cunoscând relația dintre unele microorganisme ale periftonului și anumiți poluanți, se poate concluziona fără îndoială dacă un mediu este contaminat sau nu.

De asemenea, perifonul poate fi utilizat pentru a determina calitatea apei datorită sensibilității sale mari la schimbări și a răspunsului rapid pe care le generează.

Curatator de ecosisteme

Diverse studii au arătat că periftonul este un curatator excelent al ecosistemelor. Acest lucru se datorează faptului că microorganismele care îl compun sunt capabile să absoarbă și să metabolizeze anumiți poluanți, cum ar fi unele metale precum zinc, cadmiu, cupru și nichel.

Prin aceasta, reduc mult nivelul de poluare în anumite locuri. Abilitățile sale de a elimina substanțele chimice dăunătoare, precum și de a reduce turbiditatea apei, sunt în prezent în studiu.

Hrana pentru pește și în industria acvaculturii

Perifonul s-a dovedit a fi o sursă de hrană pentru unii pești care prezintă anumite adaptări care le permit să răzuiască perifonul din substrat. De asemenea, a fost utilizat în unele proiecte care implică acvacultura pentru a hrăni peștele și moluștele crescute în acest mod.

Referințe

1. Aloi, E. (1990). O revizuire critică a metodelor recente ale câmpurilor de perifton în apă dulce. Revista canadiană de pescuit și științe acvatice. 47. 656-670.
2. Haiying, L., Feng, Y., Wang, J. și Wu, Y. (2016). Răspunsurile morfologiei, structurii și funcției periferice la încărcarea extremă de nutrienți. Poluarea mediului. 214. 878-884.
3. Hall-Sposedley, L. și Sposedley, P. (2002). Reglarea dezvoltării biofilmelor microbiene. Opinia curentă în biotehnologie, 13: 228-233.
4. Hill, W., Ryon, M., Smith, J. și Marshall, s. (2010). Rolul periftonului în medierea efectelor poluării într-un ecosistem în flux. Management de mediu. 45 (3). 563-76.
5. Rojas, J. (2005). Diversitate bacteriană în perifton în rădăcinile eichorniei sp, pistia sp și azolla sp, într-o zonă umedă artificială a Universității Pământului. Vizualizat la: repositoriotec.tec.ac.cr
6. Voltolina, D:, Audelo, J., Romero, E. și Pacheco, M. (2013). Promovarea periftonului pentru creșterea creveților albi: spre acvacultura ecologică. Buletinul Institutului de Pescuit din Sao Paulo. 39.
7. Yadav, R., Kumar, P., Saini, V., Sharma, B. (2017). Importanța periftonului pentru acvacultură. Steaua Aqua 38-43.