ПЕРИФІТОН: ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГІЯ, КОМПОНЕНТИ, РІСТ - БІОЛОГІЯ - 2025

Перифітон , відомий деякими як біоплівки може бути визначена як набір мікроорганізмів, що утворюють свого роду підкладкою з або прикріплених до різних субстратів. Мікроорганізми, що входять до перифітону, утримуються разом завдяки наявності позаклітинного матриксу, який вони виділяють.

Завдяки великій різноманітності мікроорганізмів у перифітоні, його можна знайти у всіх типах ареалів, навіть у самих несприятливих кліматичних умовах, таких як льодовики та навіть гарячі джерела.

Перифітон. Джерело: Everglades NPS з Homestead, штат Флорида, США

З екологічної точки зору перифітон є дуже важливим, оскільки він виконує різні функції в екосистемах, серед яких виділяється його здатність як показник рівня забруднення.

Загальна характеристика

Перифітон - це складна сплетена мережа, яка, як правило, прикріплена до певного типу субстрату, зануреного у воду. Так само, враховуючи, що організми, що складають його, мають тенденцію до розмноження експоненціально, перифітон має швидкий ріст. Це тому, що в середовищі є необхідні поживні речовини, щоб мікроорганізми могли оптимально розвиватися.

Аналогічно, одна з найпомітніших характеристик перифізії полягає в тому, що організми, що входять до її складу, виділяють своєрідну позаклітинну матрицю з желеподібної консистенції, яка тримає їх разом і прикріплюється один до одного та до субстрату.

Перифітон складається з найрізноманітніших мікроорганізмів, таких як бактерії, найпростіші та водорості. Кожен із них сприяє своїм особливим властивостям та характеристикам для перифітону процвітати, розвиватися та переважати.

Морфологія

Морфологічно перифітон спостерігається як тонкий килим, що покриває різні поверхні, що знаходяться у водах. Він складається з широкого спектру мікроорганізмів різних типів, таких як водорості, бактерії, гриби та найпростіші, які виділяють полісахаридну матрицю, в якій вони ущільнені.

Незважаючи на те, що перифітон виявляється вкриває широкий спектр субстратів, схоже, нові дослідження дозволяють припустити, що він зустрічається в основному на рослинах.

Деякі фахівці описують його як різновид трави, товщина якої може змінюватися залежно від екосистеми, в якій вона знаходиться. Текстура перифітону досить гладка, навіть деякі фахівці її класифікують як кулі. Переважаючий колір зелений, тим самим зраджуючи достатку фотосинтетичних організмів у своєму складі.

Компоненти

Компоненти перифітону досить різноманітні, в основному це члени королівства монера та протіста.

Організми царства Монера

Кількість бактерій, присутніх в перифітоні, дуже велика. Звичайно, бактеріальні види не є стандартними, скоріше вони залежать від екосистеми, в якій він знаходиться.

Однак, беручи до уваги різні дослідження, в яких охарактеризовано перифітон різних районів у всьому світі, можна встановити, що прокаріотичні пологи, присутні в ньому з більшою частотою, є наступними:

• Enterobacter sp : складається з анаеробних бактерій, які в основному є розкладачами органічної речовини. Вони також здійснюють процес бродіння, за допомогою якого метаболізують вуглеводи, а також в аеробних умовах вони здатні окислювати велику різноманітність субстратів. Деякі також визнані збудниками людини.
• Pseudomonas sp : - грамнегативні бактеріалоподібні бактерії, які в основному процвітають у багатих киснем середовищах. Вони є позитивними для каталази організмами, тому вони можуть руйнувати перекис водню. Завдяки різноманітності метаболізму вони мають здатність колонізувати широке коло середовищ, завдяки чому можна знайти їх як компоненти перифітону у багатьох екосистемах.
• Citrobacter sp : група, що складається з бацилярних бактерій, які мають аеробний обмін. Вони грамонегативні і здатні бродити деякі вуглеводи, такі як лактоза. Вони є спільними мешканцями води та ґрунту, саме тому вони є регулярними компонентами перифітону.
• Інші бактеріальні типи : інші бактеріальні пологи, які були знайдені як компоненти перифітону в безлічі середовищ, - це Chromobacterium sp, Acinetobacter sp, Stenotrophomonas sp та Klebsiella sp, серед інших.
• Ціанобактерії: загалом відомі як синьо-зелені водорості. Вони містять пігменти, такі як хлорофіл, всередині своїх клітин, тому деякі можуть фотосинтезувати. Вони також здатні використовувати атмосферний азот як джерело цього елемента.

Організми протистського царства

Членами царства простати, що входять до перифітону, є водорості та найпростіші, серед яких:

• Хлорофіти: це так звані зелені водорості з рясним хлорофілом у клітинах, що надає їм характерного зеленого кольору. Завдяки наявності хлорофілу вони є автотрофними організмами, здатними здійснювати процес фотосинтезу. Її розмір мінливий, і зелені водорості можна спостерігати в перифітоні, як макроскопічно, так і мікроскопічно. Серед родів зелених водоростей, знайдених в перифітоні, можна згадати Улотрикс, Хаетофору та Едогоніум серед інших.
• Родофіти: широко відомі як червоні водорості. Вони, як правило, багатоклітинні і містять хлорофіл та інші пігменти, такі як каротиноїди. Останні сприяють наданню їй типового червонуватого забарвлення. Одним з найбільш часто зустрічаються родів червоних водоростей в перифітоні є Гільдебрандія.
• Діатоми: це одноклітинні водорості, досить поширені в морських місцях існування. Вони характеризуються тим, що їх клітини обмежені клітинною стінкою, що складається з гідратного діоксиду кремнію. Вони здатні до фотосинтезу. Найпоширенішими діатомовими родами в перифітоні є Кокконеїс, Цимбелла та Навікула.

Діатом, регулярний член перифітону. Джерело: Picturepest

• Найпростіші: вони характеризуються тим, що є еукаріотичними мікроскопічними організмами, одноклітинними та загалом гетеротрофними. У деяких є джгутики, які допомагають їм у процесі руху. Поширеними найпростішими родами в перифітоні є Стентор, Vorticella, Euplotes та Epistylis.

Збільшити

Зростання та розвиток перифітону - це поступовий процес, який включає декілька етапів:

• Контакт і прив’язка до поверхні: це початкова фаза процесу формування перифітону. На цьому етапі бактерії та інші мікроорганізми, які його утворюють, починають встановлювати певні зв’язки із субстратом і прикріплюватися до нього. Спочатку ці зв’язки дещо слабкі, але в міру зростання кількості мікроорганізмів вони стають міцнішими.
• Утворення мікроколоній: мікроорганізми, які були закріплені на субстраті, починають розмножуватися, переважно безстатевим шляхом шляхом бінарного поділу.
• Зв'язок між молекулами та виробництво позаклітинного матриксу: через механізм, відомий як «кворум зондування», встановлюються між різними клітинами. Так само збільшується вироблення EPS (позаклітинних полімерних речовин), що сприяє тому, щоб мікроорганізми були тісно разом.
• Дозрівання перифітону: вже на цьому етапі починає розвиватися складна структура. Тут організми, що входять до перифітону, починають пристосовуватися до таких аспектів, як наявність кисню та деяких поживних речовин.

Стадії росту перифітону. Джерело: Алексопопо

Корисність

Перифітон є елементом життєво важливого значення в екосистемах, оскільки через нього можна, наприклад, визначити ступінь забруднення, а також очистити забруднені води. Таким же чином перифітон служить джерелом їжі для риби в екосистемі, в якій вона знаходиться, тому її також використовують у аквакультурі.

Показник забруднення та якості води

Перифітон використовується в багатьох екосистемах як показник рівня забруднення. Це тому, що існують організми, які мають схильність до певних компонентів, які можна вважати забруднюючими речовинами.

У цьому сенсі, коли ви хочете дізнатися рівні забруднення ділянки, ви можете взяти зразок перифітону, який виріс там, і виявити присутні в ньому мікроорганізми.

Знаючи зв’язок між деякими мікроорганізмами в перифітоні та певними забруднювачами, можна без сумніву зробити висновок, забруднене чи ні середовище.

Так само перифітон можна використовувати для визначення якості води через високу чутливості до змін та швидкої реакції, яку він створює на них.

Екологічний очищувач

Різні дослідження показали, що перифітон є прекрасним очисником екосистем. Це тому, що мікроорганізми, що входять до його складу, здатні поглинати та метаболізувати певні забруднювачі, наприклад деякі метали, такі як цинк, кадмій, мідь та нікель.

Цим вони значно знижують рівень забруднення в певних місцях. Наразі його здатність видаляти шкідливі хімічні речовини, а також знижувати каламутність води.

Корм для риб та в галузі аквакультури

Показано, що перифітон є джерелом їжі для деяких риб, які демонструють певні пристосування, що дозволяють їм вискоблювати перифітон із субстрату. Так само він застосовувався в деяких проектах, які стосуються аквакультури, щоб годувати рибу та молюсків, які вирощуються таким чином.

Список літератури

1. Алої, Е. (1990). Критичний огляд останніх методів прісноводних перифітонних полів. Канадський журнал рибного господарства та водних наук. 47. 656–670.
2. Хайінг, Л., Фен, Ю., Ван, Дж. Та Ву, Ю. (2016). Реакції морфології, структури та функції перифітону на екстремальне навантаження поживних речовин. Забруднення навколишнього середовища. 214. 878–884.
3. Холл-Стодлі, Л. та Стодлі, П. (2002). Регулювання розвитку мікробних біоплівки. Сучасна думка в галузі біотехнології, 13: 228-233.
4. Hill, W., Ryon, M., Smith, J. and Marshall, s. (2010). Роль перифітону в опосередкуванні наслідків забруднення в потоковій екосистемі. Управління довкіллям. 45 (3). 563-76.
5. Rojas, J. (2005). Бактеріальне різноманіття в перифітоні в коренях eichornia sp, pistia sp та azolla sp, у штучних заболочених місцях Земного університету. Дивилися за адресою: repositoriotec.tec.ac.cr
6. Волтоліна, Д:, Аудело, Дж., Ромеро, Е. та Пачеко, М. (2013). Просування перифітону для вирощування білих креветок: до екологічної аквакультури. Вісник Інституту рибного господарства Сан-Паулу. 39.
7. Ядав, Р., Кумар, П., Сайні, В., Шарма, Б. (2017). Важливість перифітону для аквакультури. Аква-зірка 38-43.