FORAMINIFERI: CARATTERISTICHE, CLASSIFICAZIONE, CICLO DI VITA - BIOLOGIA - 2025

I foraminiferi sono un gruppo di protozoi ameboidi, alcuni altri marini e d'acqua dolce. Sono apparsi all'inizio dell'Era Primaria (Cambriano) ei loro successori hanno popolato gli oceani di oggi. Possono essere trovati dalle zone litorali (ipo o ipersaline) al fondo dell'oceano, e dai tropici ai freddi oceani artici e antartici.

La sua distribuzione dipende da diversi fattori. Ad esempio, ci sono specie che sopportano grandi e frequenti sbalzi di temperatura, mentre altre non potrebbero sopravvivere, quindi la struttura termica degli oceani segna importanti differenze tra le associazioni dei foraminiferi.

Campioni di sabbia foraminiferi prelevati dalla spiaggia di Ngapali.

Allo stesso modo, anche la profondità è un fattore determinante nella distribuzione dei foraminiferi a causa del suo impatto diretto sulla penetrazione della luce. Da parte sua, la pressione è correlata ai fattori precedenti (temperatura e profondità), intervenendo direttamente nella solubilità della CO ₂ , che influenza la secrezione di carbonato di calcio per la formazione dei gusci.

D'altra parte l'energia dell'acqua nelle zone poco profonde è un elemento rilevante perché influenza il tipo di substrato (duro o morbido) e la distribuzione dei nutrienti.

Allo stesso modo, altri fattori come la salinità, la torbidità dell'acqua, il pH, la presenza di oligoelementi e / o componenti organici, le correnti, la velocità di sedimentazione, possono determinare, a livello locale, la distribuzione dei foraminiferi.

Specie conosciute

Attualmente sono note più di 10.000 specie, mentre circa 40.000 si sono estinte. Alcune specie hanno come habitat il fondale marino, cioè sono organismi bentonici, molte volte vivono mimetizzati sulla sabbia come parte dell'epifauna (epibetonica) oppure possono vivere sotto la sabbia (endobetonica). Per questo motivo sono anche conosciute come sabbia viva.

Possono anche vivere sulle piante, in cui riposano come epifite e anche molti di loro scelgono la vita sessile, cioè vivono attaccati a un substrato per tutta la loro esistenza.

Mentre altri foraminiferi vivono galleggiando a diverse profondità nell'oceano (tra 0 e 300 m), cioè hanno vita planctonica che fa parte del microplancton marino. Queste forme sono più rare e meno diverse.

I foraminiferi planctonici più grandi e complessi sono più comuni negli ambienti tropicali e subtropicali. Mentre in ambienti ad alta latitudine questi organismi sono generalmente scarsi, più piccoli e di forme molto semplici.

caratteristiche

Una caratteristica che spicca nei foraminiferi è lo scheletro o conchiglia, struttura che ha permesso di studiare forme estinte sotto forma di microfossili marini, che si depositano sul fondo del mare.

Il guscio costituisce quindi l'elemento base per differenziare i foraminiferi, ed è l'unica struttura dell'organismo che si fossilizza. Questi fossili sono molto abbondanti nei sedimenti marini, partecipando anche alla formazione di rocce sedimentarie.

I principali composti chimici nei gusci sono calcite, aragonite e silice. La forma e la dimensione della camera embrionale dipendono dalla sua origine, sia essa il prodotto della riproduzione sessuale o asessuata.

Durante la loro ontogenesi, i foraminiferi controllano la crescita e le dimensioni delle camere. Questo controllo avviene attraverso la lunghezza e la disposizione delle correnti pseudopodiali, poiché gli pseudopodi sono responsabili della formazione della membrana organica che precede il guscio minerale.

Questo processo è molto importante per il mantenimento dei processi cellulari, poiché la camera funge da bioreattore.

Fattori coinvolti nella dimensione e morfologia dei foraminiferi

Va notato che la dimensione e la morfologia finale che un foraminifero può adottare dipendono da vari fattori, tra cui:

• La forma e le dimensioni della camera embrionale.
• Il numero di stadi di crescita fino all'età adulta (cioè il numero di camere del foraminifero).
• La forma della camera e le sue modificazioni durante l'ontogenesi.
• La disposizione delle telecamere.

I foraminiferi più grandi hanno modelli di crescita strategici per mantenere costante il volume della camera senza superare le dimensioni ottimali. Queste strategie consistono nel dividere le telecamere in vari compartimenti chiamati cricche.

Queste cliques sono disposte in modo tale da garantire il trasporto e le funzioni di regolazione tra il protoplasma all'interno delle camere e l'esterno. Cioè, tutte le telecamere e le cricche sono perfettamente interconnesse.

La disposizione delle camere può seguire un asse rettilineo o spirale. Ciò dipenderà dalla posizione delle correnti pseudopodiali e dalla posizione dell'apertura o delle aperture nella camera.

Tassonomia

Dominio: Eukarya

Regno protista

Nessun grado: SAR Supergroup

Superphylum: Rhizaria

Phylum: Foraminifera

Classi e ordini

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

Classificazione

Sebbene ci siano ancora molte cose da chiarire, finora si possono distinguere 5 classi:

Athalamea

Ecco i foraminiferi che non hanno il guscio o che sono nudi.

Monothalamea

Sono inclusi i foraminiferi betonici che hanno un guscio organico o agglutinato con una camera singola.

xenophyophorea

In questo caso i foraminiferi sono del tipo betonico grande specializzato, multinucleati e con guscio legato. Di solito sono detritivori o saprofagi, cioè ottengono il loro cibo dai detriti o dalla materia organica in decomposizione.

Tubothalamea

Ciò include i foraminiferi betonici, che hanno più camere tubolari almeno nella fase giovanile, che possono essere avvolte a spirale, con un guscio agglutinato o calcareo.

Globothalamea

Questa classificazione copre sia i foraminiferi betonici che quelli planctonici con gusci globulari multicamerali, agglutinati o calcarei. Le conchiglie possono essere uniseriate, biseriate, triseriate o trocospiralate.

Tuttavia, questa classificazione è in continua evoluzione.

Morfologia

-Taglia

La dimensione dei foraminiferi è normalmente compresa tra 0,1 e 0,5 cm, con alcune specie che misurano da 100 µm a 20 cm.

-Protoplasma

I foraminiferi sono formati da una massa protoplasmatica che costituisce la cellula di un foraminiferi.

Il protoplasma è solitamente incolore, ma a volte può contenere piccole quantità di pigmenti organici, materiale lipidico, alghe simbiotiche o composti di ferro che danno colore.

Il protoplasma è costituito da una parte interna chiamata endoplasma e dalla parte esterna ectoplasma.

Nell'endoplasma è protetto dal guscio e in esso gli organelli sono distribuiti come vacuoli digestivi, nucleo, mitocondri, granuli, apparato di Golgi o ribosomi. Questo è il motivo per cui a volte viene chiamato endoplasma granulare. L'ectoplasma è trasparente e da lì partono gli pseudopodi retrattili.

Il protoplasma è circoscritto esternamente da una membrana organica costituita da fogli sovrapposti di mucopolisaccaridi.

La massa protoplasmatica si espande dal guscio attraverso una o più aperture (pori) e la ricopre esternamente (protoplasma extracamerale), ed è così che si formano gli pseudopodi.

-Scheletro o conchiglia

I foraminiferi fissano la loro superficie cellulare, in modo permanente, costruendo uno scheletro minerale (il guscio).

La conchiglia è costituita da camere separate da setti ma allo stesso tempo comunicano tra loro tramite fori di interconnessione chiamati forami, da cui il nome foraminiferi. La composizione chimica dello scheletro o del guscio li rende strutture che si fossilizzano molto facilmente.

L'interno delle camere è ricoperto da un materiale organico molto simile alla chitina. Inoltre, il guscio può avere aperture principali; può anche avere pori verso l'esterno o mancarli.

Il guscio minerale può essere formato da un unico compartimento (foraminiferi primitivi o monotalamo), o camera, che cresce continuamente, o da più camere che si formano in fasi successive, in un complicato sistema di crescita discontinuo (foraminiferi politalamici).

Quest'ultimo processo consiste nell'aggiungere nuovo materiale scheletrico al guscio precedentemente formato e in punti strategici.

Molti foraminiferi sono in grado di selezionare il materiale per formare il loro guscio in base alla sua composizione chimica, dimensione o forma, poiché le correnti pseudopodiali marginali che sono a contatto con il substrato sono in grado di riconoscerlo.

-Tipi di Foraminiferi

Secondo la forma di costruzione del guscio, possono essere classificati in tre tipi principali di Foraminiferi:

Agglutinato (o sabbioso)

In questo tipo di conchiglia i foraminiferi raccolgono con i loro pseudopodi una grande quantità di materia organica disponibile nell'ambiente in cui vivono, che successivamente si agglutina, come grani minerali, spicole di spugna, diatomee, ecc.

La maggior parte dei foraminiferi agglutinati cementano il loro guscio con carbonato di calcio, ma se questo composto non è presente nel mezzo, come quelli che vivono in aree oceaniche profonde dove il calcio non esiste, possono farlo con cementi silicei, ferruginosi, organici. eccetera

Porcellana

In questo caso, il guscio è formato da aghi di calcite magnesiaca che vengono sintetizzati nell'apparato di Golgi dei foraminiferi.

Questi aghi vengono trasportati e accumulati all'estero e possono fungere da elementi di collegamento per strutture estranee (Cemento) o formare direttamente lo scheletro esterno. Si trovano in ambienti ipersalini (> 35% di salinità).

Sono generalmente imperforati, cioè tendono ad avere pseudopori che non attraversano completamente il guscio.

Hyalines

Questi sono formati dalla crescita di cristalli di calcite grazie ad uno stampo organico, formato da un processo chiamato biomineralizzazione (mineralizzazione in situ), effettuato all'esterno del corpo protoplasmatico.

Si caratterizzano per essere trasparenti, a causa della sottigliezza della loro parete. Sono anche perforati dove la posizione, la densità e il diametro dei pori è variabile a seconda della specie.

-Pseudopodia

Questa struttura viene utilizzata per la mobilizzazione, il fissaggio ai substrati, la cattura della preda e la creazione dello scheletro. Per la retrazione e l'estensione degli pseudopodi, i foraminiferi dispongono di una sofisticata rete di microtubuli disposti in file più o meno parallele.

L'estensione degli pseudopodi può raggiungere due o tre volte la lunghezza del corpo e può anche essere fino a 20 volte la sua lunghezza. Questo dipenderà da ogni specie particolare.

Il tipo di movimento durante lo spostamento è direttamente correlato alla forma del guscio e alla posizione delle aperture (dove emergono gli pseudopodi).

Ma la maggior parte dei foraminiferi si muove nel modo seguente: gli pseudopodi si attaccano a un substrato e quindi spingono il resto della cellula. Muovendosi in questo modo possono avanzare con una velocità di circa 1 - 2,5 cm / ora.

D'altra parte, gli pseudopodi dei foraminiferi sono chiamati Granurreticulopodi, perché all'interno degli pseudopodi c'è un flusso citoplasmatico bidirezionale che trasporta i granuli.

I granuli possono essere costituiti da particelle di vari materiali, mitocondri, vacuoli digestivi o di scarto, dinoflagellati simbiotici, ecc. Per questo uno dei sinonimi del gruppo è Granuloreticulosa.

Un'altra caratteristica importante degli pseudopodi è che sono generalmente lunghi, sottili, ramificati e molto abbondanti, formando così una rete di reticolopodi per impilamento (anastomosi).

Ciclo vitale

Il ciclo di vita dei foraminiferi è generalmente breve, di solito pochi giorni o settimane, ma nelle grandi forme il ciclo di vita può raggiungere i due anni.

La durata dipenderà dalla strategia di vita che prendono i foraminiferi. Ad esempio, piccole forme con morfologia semplice sviluppano una breve strategia opportunistica.

Invece, le grandi forme con una morfologia del guscio straordinariamente complessa sviluppano una strategia di vita conservativa.

Quest'ultimo comportamento è molto raro negli organismi unicellulari; consente loro di mantenere una densità di popolazione uniforme e una crescita lenta.

Riproduzione

La maggior parte dei foraminiferi presenta due morfologie, con alternanza generazionale a seconda del tipo di riproduzione, sessuale o asessuata, ad eccezione dei foraminiferi planctonici che si riproducono solo sessualmente.

Questo cambiamento nella morfologia è chiamato dimorfismo. La forma di riproduzione sessuale risultante (gamogonia) è chiamata gamonte, mentre dalla riproduzione asessuata (schizogonia) si ottiene la forma schizontale. Entrambi sono morfologicamente diversi.

Alcuni foraminiferi coordinano il ciclo riproduttivo con il ciclo stagionale, al fine di ottimizzare l'utilizzo delle risorse. Non è raro vedere diverse riproduzioni asessuate continue prima che avvenga una generazione sessuale nelle forme betoniche.

Questo spiega perché le forme di schizonte sono più abbondanti di quelle di gamonte. Il gamonte ha inizialmente un unico nucleo e poi si divide per produrre numerosi gameti.

Mentre lo schizonte è multinucleato e dopo la meiosi si frammenta per formare nuovi gameti.

Ciclo riproduttivo dei Foraminiferi

Nutrizione

I foraminiferi sono caratterizzati dall'essere eterotrofi, cioè si nutrono di materia organica.

In questo caso, i foraminiferi si nutrono principalmente di diatomee o batteri, ma altre specie più grandi si nutrono di nematodi e crostacei. Le prede sono intrappolate attraverso i loro pseudopodi.

Anche questi organismi possono utilizzare alghe simbiotiche di vario tipo, come alghe verdi, rosse e dorate, nonché diatomee e dinoflagellati, e può esserci anche una varietà molto complessa di molte di esse nello stesso individuo.

D'altra parte, alcune specie di foraminiferi sono cleptoplastiche, il che significa che i cloroplasti delle alghe ingerite entrano a far parte dei foraminiferi per continuare a svolgere la funzione di fotosintesi.

Questo rappresenta un modo alternativo di produrre energia per vivere.

applicazioni

L'abbondanza nella documentazione fossile di foraminiferi nel tempo geologico, evoluzione, complessità e dimensione li rende uno strumento preferito per lo studio del presente e del passato della Terra (orologio geologico).

Pertanto, la sua grande diversità di specie è molto utile negli studi biostratigrafici, paleoecologici e paleoceanografici.

Ma può anche aiutare a prevenire i disastri ecologici che possono influenzare l'economia, poiché i cambiamenti nelle popolazioni di foraminiferi indicano cambiamenti nell'ambiente.

Ad esempio, i foraminiferi sgusciati sono sensibili ai cambiamenti ambientali e rispondono rapidamente alle alterazioni dell'ambiente circostante. Per questo sono specie indicatrici ideali per studiare la qualità e la salute dell'acqua di barriera.

Caso di Mauritius

Inoltre, alcuni eventi ci hanno fatto riflettere. È il caso del fenomeno osservato a Mauritius, dove parte della sabbia bianca della spiaggia è scomparsa e ora è necessario importarla dal Madagascar per mantenere il flusso turistico.

E cosa è successo lì? Da dove viene la sabbia? Perché è scomparso?

La risposta è la seguente:

La sabbia non è altro che l'accumulo di gusci di carbonato di calcio di molti organismi, tra cui i foraminiferi che vengono trascinati a riva. La scomparsa della sabbia è dovuta alla progressiva e sostenuta diminuzione dei produttori di carbonato.

Ciò è avvenuto in conseguenza dell'inquinamento dei mari con azoto e fosforo, che raggiungono le coste a causa dell'eccessivo utilizzo di fertilizzanti nella piantagione di alcuni prodotti come la canna da zucchero.

Per questo motivo lo studio dei foraminiferi nelle scienze sociali è importante per prevenire i disastri ambientali, come quello sopra descritto, che influenzano direttamente l'economia e la società.

Riferimenti

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