لماذا تطفو الدياتومات على سطح الماء ، الدياتومات هي مجموعة رئيسية من الطحالب ، على وجه التحديد الطحالب الدقيقة ، الموجودة في المحيطات والمجاري المائية والتربة في العالم. تشكل الدياتومات الحية جزءًا كبيرًا من الكتلة الحيوية للأرض : فهي تولد حوالي 20 إلى 50 بالمائة من الأكسجين المنتج على الكوكب كل عام، تستهلك أكثر من 6.7 مليار طن متري من السيليكون كل عام من المياه في الذي يعيشون فيه ، وتشكل ما يقرب من نصف المواد العضوية الموجودة في المحيطات. يمكن أن تصل قذائف الدياتومات الميتة إلى عمق يصل إلى نصف ميل (800 متر) في قاع المحيط ، ويتم تخصيب حوض الأمازون بأكمله سنويًا بـ 27 مليون طن من غبار قذائف الدياتوم التي تنقلها الرياح عبر المحيط الأطلسي من الصحراء الأفريقية ، كثيرًا منه من منخفض بوديلي ، الذي كان يتألف من نظام بحيرات المياه العذبة.

لماذا تطفو الدياتومات على سطح الماء

تطفو الدياتومات في الماء للأسباب التالية: -

  • الدهون المخزنة
  • فجوات الغاز
  • الأسواط
  • غرف الهواء

الدياتومات
الدياتومات أحادية الخلية : تحدث إما كخلايا منفردة أو في مستعمرات ، والتي يمكن أن تأخذ شكل شرائط أو مراوح أو متعرجة أو نجوم. يتراوح حجم الخلايا الفردية من 2 إلى 200 ميكرومتر. في ظل وجود العناصر الغذائية الكافية وضوء الشمس ، تتضاعف مجموعة الدياتومات الحية كل 24 ساعة تقريبًا عن طريق الانشطار اللاجنسي المتعدد . يبلغ الحد الأقصى لعمر الخلايا الفردية حوالي ستة أيام. للدياتومات شكلين متميزين: القليل ( الدياتومات المركزية ) متناظرة شعاعيًا ، في حين أن معظم ( الدياتومات المنقوشة ) متناظرة بشكل ثنائي . ميزة فريدة للدياتومعلم التشريح هو أنها محاطة بجدار خلوي مصنوع من السيليكا (ثاني أكسيد السيليكون المائي) تتميز هذه الحبيبات بتلوين هيكلي بسبب بنيتها النانوية الضوئية ، مما يدفعها إلى وصفها بأنها "جواهر البحر" و "الأوبال الحي". تحدث الحركة في الدياتومات بشكل سلبي نتيجة لكل من التيارات المائية والاضطراب المائي الناجم عن الرياح ؛ ومع ذلك ، فإن الأمشاج الذكرية للدياتومات المركزية لها سوط ، مما يسمح بالحركة النشطة للبحث عن الأمشاج الأنثوية. على غرار النباتات ، يتم تحويل الدياتوماتمن الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية عن طريق التمثيل الضوئي ، على الرغم من أن هذا التغذية الذاتية المشتركة تطورت بشكل مستقل في كلا السلالتين .
على غير المعتاد بالنسبة للكائنات ذاتية التغذية ، تمتلك الدياتومات دورة اليوريا ، وهي ميزة تشترك فيها مع الحيوانات ، على الرغم من أن هذه الدورة تستخدم لنهايات استقلابية مختلفة في الدياتومات. الأسرة Rhopalodiaceae تمتلك أيضا السيانوبكتيريا معايش جواني يسمى الجسم كروي. لقد فقد هذا التعايش الداخلي خصائصه في التمثيل الضوئي ، لكنه حافظ على قدرته على إجراء تثبيت النيتروجين ، مما يسمح للدياتوم بإصلاح النيتروجين في الغلاف الجوي .
دراسة الدياتومات هي فرع من فروع علم الفطريات . تصنف الدياتومات كما حقيقيات النوى ، والكائنات مع غشاء ملزمة نواة الخلية ، التي تفصل بينها وبين بدائيات النوى العتيقة و البكتيريا . الدياتومات هي نوع من العوالق تسمى العوالق النباتية ، وهي أكثر أنواع العوالق شيوعًا. تنمو الدياتومات أيضًا مرتبطة بالركائز القاعية والحطام العائم والنباتات الكبيرة . وهي تشكل جزءًا لا يتجزأ من مجتمع بيريفيتون . تصنيف آخر يقسم العوالق إلى ثمانية أنواع على أساس الحجم: في هذا المخطط ، تصنف الدياتومات على أنها طحالب دقيقة. توجد عدة أنظمة لتصنيف أنواع المشطورة الفردية .
تشير الأدلة الأحفورية إلى أن الدياتومات نشأت خلال أو قبل العصر الجوراسي المبكر ، والذي كان منذ حوالي 150 إلى 200 مليون سنة. أقدم دليل أحفوري على الدياتومات هو عينة من جنس Hemiaulus الموجود في كهرمان العصر الجوراسي المتأخر من تايلاند.
تُستخدم الدياتومات لمراقبة الظروف البيئية الماضية والحالية ، وهي شائعة الاستخدام في دراسات جودة المياه. التراب الدياتومي (الدياتوميت) عبارة عن مجموعة من أصداف الدياتوم الموجودة في قشرة الأرض. إنها صخور رسوبية ناعمة تحتوي على السيليكا والتي تتفتت بسهولة إلى مسحوق ناعم وعادة ما يكون حجم جسيماتها من 10 إلى 200 ميكرومتر. يستخدم التراب الدياتومي لمجموعة متنوعة من الأغراض بما في ذلك ترشيح المياه ، كمادة كاشطة خفيفة ، في فضلات القطط ، وكمثبت للديناميت.

  • الدياتومات المتضائلة والطبقة المختلطة

تعج محيطات الأرض بالنباتات المجهرية التي تسمى العوالق النباتية . ولكن وفقًا لدراسة أجرتها وكالة ناسا عام 2015 ، فإن مجموعات الدياتومات ، وهي أكبر أنواع الطحالب النباتية ، قد انخفضت بنسبة تزيد عن 1 في المائة سنويًا من عام 1998 إلى عام 2012. تعد العوالق النباتية قاعدة أساسية لشبكة الغذاء البحرية وتمتص ثاني أكسيد الكربون المذاب في المحيط التي جاءت في الأصل من الغلاف الجوي. تحتل الكائنات الدقيقة الطبقة العليا من مياه المحيط ، والتي تسمى الطبقة المختلطة، حيث تتماوج الأمواج والتيارات باستمرار ، فتتجمع المغذيات من طبقة أعمق من المياه تحتها. يقول العلماء إن انخفاض العوالق النباتية الذي لوحظ خلال فترة الدراسة التي استمرت 15 عامًا يرجع إلى أن الطبقة المختلطة أصبحت ضحلة ، مما يؤدي إلى وصول عدد أقل من العناصر الغذائية إلى الدياتومات. قد يؤدي انخفاض عدد السكان إلى تقليل كمية ثاني أكسيد الكربون المسحوبة من الغلاف الجوي ونقلها إلى أعماق المحيطات لتخزينها على المدى الطويل.

  • علم التشكل المورفولوجيا

يتراوح حجم الدياتومات بشكل عام من 2 إلى 200 ميكرومتر ، مع عدد قليل من الأنواع الأكبر. من البني المصفر البلاستيدات الخضراء ، موقع الضوئي، هي نموذجية من heterokonts ، وبعد أربعة الأغشية والتي تحتوي على أصباغ مثل كاروتينويد فوكوكسانثين . عادة ما يفتقر الأفراد إلى الأسواط ، لكنهم موجودون في الأمشاج الذكرية للدياتومات المركزية ولديهم البنية غير المتجانسة المعتادة ، بما في ذلك الشعر ( mastigonemes ) المميزة في المجموعات الأخرى.
غالبًا ما يشار إلى الدياتومات باسم "جواهر البحر" أو "الأوبال الحي" نظرًا لخصائصها البصرية. الوظيفة البيولوجية لهذا التلوين البنيوي ليست واضحة ، ولكن من المتوقع أن تكون مرتبطة بالاتصال والتمويه والتبادل الحراري و / أو الحماية من الأشعة فوق البنفسجية.
تبني الدياتومات جدران خلوية صلبة ولكن مسامية معقدة تسمى frustules وتتكون أساسًا من السيليكا 25-30 هذا الجدار السيليسي، يمكن أن يكون مزخرفًا بمجموعة متنوعة من المسام والأضلاع والأشواك الدقيقة والحواف الهامشية والارتفاعات. يمكن استخدامها لتحديد الأجناس والأنواع.
تتكون الخلية نفسها من نصفين ، يحتوي كل منهما على لوحة مسطحة بشكل أساسي ، أو صمام ووصلة هامشية ، أو شريط حزام. النصف ، الهايبوثيكا ، أصغر قليلاً من النصف الآخر ، الظهارة . يختلف مورفولوجيا الدياتوم. على الرغم من أن شكل الخلية عادة ما يكون دائريًا ، إلا أن بعض الخلايا قد تكون مثلثة أو مربعة أو بيضاوية الشكل. السمة المميزة لها هي قشرة معدنية صلبة أو صقيع مكون من أوبال.