PERIPHYTON: KARAKTERISTIKE, MORFOLOGIJA, KOMPONENTE, RAST - BIOLOGIJA - 2026

Perifiton, poznat kao neki biofilma mogu se definirati kao skup mikroorganizama koji čine neku vrstu obloge od ili je usidren na različite podloge. Mikroorganizmi koji čine periferij se drže zajedno zahvaljujući prisutnosti izvanstanične matrice koju oni izdvajaju.

Zbog velike raznolikosti mikroorganizama u obodu, može se naći u svim vrstama staništa, čak i u najnepovoljnijim klimatskim uvjetima, poput ledenjaka, pa čak i vrućih izvora.

Perifiton. Izvor: Everglades NPS iz Homesteada na Floridi, Sjedinjene Države

S ekološkog stajališta, periferni je vrlo važan, jer ispunjava različite funkcije u ekosustavima, među kojima se ističe njegova sposobnost kao pokazatelj razine zagađenja.

Opće karakteristike

Periferija je složena, isprepletena mreža koja je općenito vezana za neku vrstu supstrata potopljenog u vodu. Isto tako, s obzirom na to da se organizmi koji ga čine imaju tendenciju razmnožavanja eksponencijalno, perifitona ima brz rast. To je zato što se u mediju nalaze potrebni hranjivi sastojci kako bi se mikroorganizmi mogli optimalno razvijati.

Slično tome, jedna od najistaknutijih karakteristika periferije je da organizmi koji je čine izdvajaju svojevrsnu izvanstaničnu matricu želatinozne konzistencije koja ih drži zajedno i usidrene jedni na druge i na supstrat.

Perifiton se sastoji od širokog spektra mikroorganizama poput bakterija, protozoja i algi. Svako od njih doprinosi svojim osobitim svojstvima i karakteristikama da perifton uspijeva, razvija se i prevladava.

Morfologija

Morfološki, perifer je promatran kao tanki tepih koji prekriva različite površine koje se nalaze u vodama. Sastoji se od širokog spektra mikroorganizama različitih vrsta, poput algi, bakterija, gljivica i protozoja koji izdvajaju polisaharidni matriks u kojem su zbijeni.

Iako se otkriva da periferij pokriva širok izbor supstrata, čini se da nova istraživanja ukazuju da se on nalazi uglavnom na biljkama.

Neki stručnjaci opisuju ga kao vrstu trave, čija debljina može varirati ovisno o ekosustavu u kojem se nalazi. Tekstura perifitona je prilično glatka, čak su je pojedini stručnjaci klasificirali kao šljamu. Prevladavajuća boja je zelena, čime izdaje obilje fotosintetskih organizama u svom sastavu.

komponente

Komponente perifitona su prilično raznolike, uglavnom pripadnici kraljevstva monera i protista.

Organizmi kraljevstva Monera

Količina bakterija prisutnih u periferiji je vrlo bogata. Naravno, bakterijske vrste nisu standardne, već ovise o ekosustavu u kojem se nalazi.

Međutim, uzimajući u obzir razne studije u kojima je karakteriziran perifiton različitih područja širom svijeta, može se utvrditi da su prokariotski rodovi u njemu prisutni s većom učestalošću:

• Enterobacter sp: sačinjen od anaerobnih bakterija koje su uglavnom razgrađivači organske tvari. Također provode postupak fermentacije kroz koji metaboliziraju ugljikohidrate, a također su pod aerobnim uvjetima sposobni oksidirati velik broj supstrata. Neki su također prepoznati ljudski patogeni.
• Pseudomonas sp: su gram-negativne bakterije u obliku bakterija koje uglavnom uspijevaju u okruženjima bogatim kisikom. Oni su organizmi pozitivni na katalazu, pa mogu razgraditi vodikov peroksid. Zahvaljujući svojoj metaboličkoj raznolikosti, oni imaju sposobnost koloniziranja širokog raspona okoliša, pa ih je moguće pronaći kao komponente perifitona u mnogim ekosustavima.
• Citrobacter sp: skupina koju čine bacilarne bakterije koje imaju aerobni metabolizam. Oni su gram negativni i sposobni su fermentirati neke ugljikohidrate poput laktoze. Uobičajeni su stanovnici vode i tla, zbog čega su redovne komponente perifitona.
• Ostale vrste bakterija: Ostali bakterijski rodovi koji su u mnogim okruženjima pronađeni kao komponente perifitona su Chromobacterium sp, Acinetobacter sp, Stenotrophomonas sp i Klebsiella sp, između ostalih.
• Cijanobakterije: Općenito su poznate kao plavo-zelene alge. Unutar svojih stanica imaju pigmente poput klorofila, pa neki mogu fotosintetizirati. Oni su također u mogućnosti koristiti atmosferski dušik kao izvor ovog elementa.

Organizmi protističkog kraljevstva

Članovi kraljevstva protista koji su dio perifitona su alge i protozoe, među kojima su:

• Klorofiti: oni su takozvane zelene alge, s obilnim klorofilom u njihovim stanicama, što im daje karakterističnu zelenu boju. Zbog prisutnosti klorofila, oni su autotrofni organizmi, sposobni provesti postupak fotosinteze. Njegova je veličina promjenjiva, a zelene alge mogu se primijetiti u perifitonu, i makroskopskim i mikroskopskim. Među rodovima zelenih algi koje se nalaze u perifitonu mogu se spomenuti Ulothrix, Chaetophora i Oedogonium.
• Rhodophytas: obično poznata kao crvene alge. Obično su višećelijski i sadrže klorofil i druge pigmente, poput karotenoida. Potonji doprinose tome što joj daju tipičnu crvenkastu boju. Jedan od najčešće pronađenih rodova crvenih algi u periferiji je Hildebrandia.
• Dijatomi: oni su jednoćelijske alge vrlo česte u morskim staništima. Karakteriziraju ih jer su njihove stanice ograničene staničnom stijenkom sastavljenom od hidriranog silicijevog dioksida. Oni su sposobni za fotosintezu. Najčešći dijatomski rodovi u perifitonu su, između ostalih, Cocconeis, Cymbella i Navicula.

Diatom, redoviti član perifitona. Izvor: Picturepest

• Protozoe: za njih je karakteristično da su eukariotski mikroskopski organizmi, jednoćelijski i općenito heterotrofni. Neki imaju flagele koje im pomažu u procesu kretanja. Česti protozojski rodovi u perifitonu su, između ostalih, Stentor, Vorticella, Euplotes i Epistylis.

Povećati

Rast i razvoj perifitona je postupan proces koji obuhvaća nekoliko faza:

• Kontakt i sidrenje na površini: to je početna faza procesa tvorbe perifitona. U ovoj fazi bakterije i drugi mikroorganizmi koji ga formiraju počinju uspostaviti određene veze sa supstratom i usidriti se na njega. U početku su te veze nešto slabe, ali kako broj mikroorganizama raste, oni postaju jači.
• Stvaranje mikrokolonija: mikroorganizmi koji su bili usidreni na supstratu počinju se razmnožavati, uglavnom aseksualno putem binarne fisije.
• Komunikacija između molekula i proizvodnja izvanstanične matrice: kroz mehanizam poznat kao "kvorum osjetila" veze se uspostavljaju između različitih stanica. Isto tako, povećava se proizvodnja EPS-a (izvanstaničnih polimernih tvari), koji doprinose da mikroorganizmi budu usko povezani.
• Sazrijevanje perifitona: već u ovoj fazi počinje se razvijati složena struktura. Ovdje se organizmi koji čine periferni počinju prilagođavati aspektima poput dostupnosti kisika i nekih hranjivih sastojaka.

Stadiji rasta perifitona. Izvor: Aalexopo

Korisnost

Periferija je element od vitalne važnosti u ekosustavima, jer je putem njega, na primjer, moguće odrediti stupanj onečišćenja, kao i očistiti onečišćene vode. Na isti način perifer služi kao izvor hrane za ribe u ekosustavu u kojem se nalazi, pa se koristi i u akvakulturi.

Pokazatelj zagađenja i kakvoće vode

Periferija se koristi u brojnim ekosustavima kao pokazatelj razine zagađenja. To je zato što postoje organizmi koji imaju sklonost određenim komponentama koje se mogu smatrati zagađivačima.

U tom smislu, kada želite znati razine kontaminacije mjesta, možete uzeti uzorak perifitona koji je tamo narastao i identificirati mikroorganizme prisutne u njemu.

Poznavanjem odnosa nekih mikroorganizama u perifitonu i određenih zagađivača, moguće je bez sumnje zaključiti je li okoliš zagađen ili ne.

Isto tako, perifiton se može koristiti za određivanje kakvoće vode zbog visoke osjetljivosti na promjene i brzog odgovora koji na njih stvara.

Ekosistem za čišćenje

Razne studije su pokazale da je perifton izvrsno sredstvo za čišćenje ekosustava. To je zato što su mikroorganizmi koji ga čine sposobni apsorbirati i metabolizirati određene zagađivače, poput nekih metala poput cinka, kadmija, bakra i nikla.

Radeći to, znatno smanjuju razinu zagađenja na određenim mjestima. Trenutno se proučava njezina sposobnost uklanjanja štetnih kemikalija, kao i smanjenje zamućenosti vode.

Hrana za ribu i u industriji akvakulture

Pokazalo se da je perifiton izvor hrane za neke ribe koje pokazuju određene prilagodbe koje im omogućavaju da izvuku perifton iz supstrata. Isto tako, korišten je u nekim projektima koji uključuju akvakulturu kako bi se nahranile ribe i školjke koje se uzgajaju na ovaj način.

Reference

1. Aloi, E. (1990). Kritični pregled nedavnih metoda slatkovodnih perifernih polja. Kanadski časopis za ribarstvo i vodene znanosti. 47. 656-670.
2. Haiying, L., Feng, Y., Wang, J. i Wu, Y. (2016). Odgovori morfologije perifitona, strukture i funkcije na ekstremno opterećenje hranjivim tvarima. Zagađenje okoliša. 214. 878-884.
3. Hall-Stoodley, L. i Stoodley, P. (2002). Regulacija razvoja mikrobnih biofilma. Trenutno mišljenje o biotehnologiji, 13: 228-233.
4. Hill, W., Ryon, M., Smith, J. i Marshall, s. (2010). Uloga perifitona u posredovanju učinaka zagađenja u struji ekosustava. Upravljanje okolišem. 45 (3). 563-76.
5. Rojas, J. (2005). Bakterijska raznolikost perifitona u korijenima eichornia sp, pistia sp i azolla sp, u umjetnim močvarama Sveučilišta Zemlje. Gledano na: repositoriotec.tec.ac.cr
6. Voltolina, D:, Audelo, J., Romero, E. i Pacheco, M. (2013). Promicanje perifitona za uzgoj bijelih kozica: ekološkoj akvakulturi. Bilten Instituta za ribarstvo u Sao Paulu. 39.
7. Yadav, R., Kumar, P., Saini, V., Sharma, B. (2017). Važnost perifitona za akvakulturu. Aqua star 38-43.