Sieni riutta

”  Pesus riutat  ” ovat biogeenisiä (eli elävien olentojen rakentamia) meririuttoja, jotka muodostuvat hitaasti syvyydessä, aivan kuten koralliriutat. Ne on rakennettu piidioksidia (ja ei kalsiumkarbonaatti kuten korallit), jonka sienet ryhmästä merisienistä, jonka piidioksidi luuranko nimeltään ”  lasi sienet  ” (Hexactinellides); nämä siirtomaa-suodatinsyöttölaitteet ovat planeetan vanhimpia kovan ruumiin eläimiä.

Valtavat sieniriutat olivat aikoinaan yleisiä ( Mesozoic ja Late Jurassic ). Geologit , meribiologeja ja luonnonsuojelijat ajatus sukupuuttoon myöhään liitukauden jolloin dinosaurukset kuin linnun lähti pois ... kunnes löysimme kopio ja jotkut toiset 1980 . Jotkut sieniyhteisöt löydettiin (uudelleen) vuosina 1987 - 1988, mukaan lukien lajit, joita yleensä pidetään "  pankroonisina  " ja jotka kiinnostavat geotieteitä . Kanadan vesiltä löydettiin äskettäin
useita riuttasieniä, jotka olivat jo osittain ihmisen toiminnan hajoamia .

Harvoilla nykyään tunnetuilla sieniriffeilla on arvioitu ikä 9000-10 000 vuotta ( viimeisen jääkauden loppu ). Tällaisten rakenteiden katsotaan olevan hyvin harvinaisia, ja a priori (tähän mennessä käytettävissä olevan tiedon perusteella) esiintyy vain Länsi-Kanadan mannerjalustalla . Ensimmäinen ihmisen tarkkailu tällaisesta riutasta on vuodelta 1999 .

Sientoriffin kuvaus ja rakenne

Jokainen elävä piipitoinen sieni tämän tyyppisen riutan pinnalla voi olla yli 1,5 m korkea (kun taas muualla ne ovat harvoin yli muutaman senttimetrin tai kymmenen senttimetrin).

Riutat koostuvat korkeampista rinteistä, jotka tunnetaan nimellä "biohermit" (joiden paksuus on usein yli 10 m ja vuonna 2005 saatavilla olevien tietojen mukaan jopa 21 m), ja "biostromeina" (2-10 m korkeina) olevista kerroksista. ). "paksuus". Riutta voi ulottua useita kilometrejä.

Kaikissa tunnetuissa tapauksissa nämä riutat kehittyvät pituussuunnassa yhdensuuntaisesti onttojen ja jääkaivojen kanssa. Tämä morfologia näyttää johtuvan paikallaan olevasta substraatista, veden lämpötiloista ja syvistä virtauksista (jotka itse riippuvat globaaleista valtameren virtauksista ja merenpohjan alueellisesta geomorfologiasta [6] "

Sienet Tilauksen Hexactinosa yleensä siellä kasvaa jäykällä luurangot jättämää eläneistä ennen heitä. Piidioksidipiikkiverkko toimii substraattina sienten toukoille, jotka voivat siellä asettua ja sitten kehittyä, ja uudet sienet kasvavat menneiden sukupolvien kehyksessä. Sientoriffien kasvu tästä näkökulmasta on tietty analogia koralliriuttojen kanssa: riutta kasvaa edellisen sukupolven organismien luurangossa.

Merenpohja altistuu ikuiselle lumisateelle hiukkasista pinnalta (ja jokista) sekä vesipatsaassa elävien ja kuolevien organismien ulosteista ja ruumiista. Nämä hiukkaset toimivat substraattina ja ruokana pohjassa oleville bakteereille, mutta sienet pääsevät eroon bakteereista, jotka yrittäisivät asuttaa ne, ja sedimentistä, joka laskeutuu niiden päälle. Osa tästä hienosta sedimentistä (mukaan lukien liete- ja savihiukkaset) on kuitenkin siepattujen biologisesti rakennettujen riuttojen telineillä. Ne asettuvat vähitellen sinne ja muodostavat matriisin, joka muodostaa perustan sienen biohermeille ja tuleville osittain sedimenttikiville, joilla on korkea piidioksidi- ja orgaanisen hiilen pitoisuus. Tämä sedimenttimatriisi on pehmeää ja jauhemaista sekä pinnan lähellä että kuolleiden sienien pinnalla, mutta syvemmältä (yhä enemmän metriä syvältä riutan pinnan alapuolelta) yhä kiinteämpi;

Ekosysteemikysymykset

Lisätutkimuksia tarvitaan näiden riuttojen yleisen ekologisen merkityksen arvioimiseksi paremmin, mutta tiedämme jo, että niitä hallitsevat suurten sienien joukot, jotka - kuten korallit, mutta eri tavalla - ovat suodattimia ruokkivia organismeja  ; ne auttavat siten puhdistamaan vettä. Nämä biorakentamisen organismit tarjoavat lisä elinympäristön ja suojan kaloille ja erilaisille selkärangattomille syvyydessä, jossa korallit eivät pääse. ROV: n tekemät havainnot ja miehitetyt upotettavat osoittavat, että sieniriuttojen eläimistö on spesifinen (se eroaa ympäröivistä alueista). Riutat suosivat annelid- matojen , alkueläinten , Lithodidae- ja Majoidea- perheiden suurten äyriäisten sekä pienten äyriäisten ( katkaravut , krillit ), erilaisten piikkinahkaisten lajien ( merisiilit ja meritähdet selvästi enemmän riutan alueilla) esiintymistä. missä sienet loukkaantuivat tai kuolee, mikä viittaa siihen, että niitä voitaisiin käyttää bioindikaattoreina n terveyden sienen riutta, ja sienet itse).

Jotkut kalat, mukaan lukien useat kivikalalajit, näyttävät hyötyvän riutasta tai riippuvaisia ​​riutasta (Jotkut kivikalat elävät sienien välissä olevissa tiloissa; ja siellä on havaittu vakavia naisia ​​ja nuoria, mikä viittaa siihen, että ne käyttävät sieniriutaa kutena ja lastentarha-alue.

Foraminiferaa on runsaasti riuttojen ympärillä, mutta piilevät ovat harvinaisia.

Krautterin (2001) mukaan viimeisiin nykypäivän sieniriuttoihin liittyvät elävät yhteisöt (eläin- ja bakteeri-organismit) ovat todennäköisesti muuttuneet vähän Jurassicin jälkeen .

Biogeokemialliset kysymykset?

Toisin koralli ja Stromatoliitti riuttoja, sieni riutat toistaa vain hyvin vähäinen rooli hiilen kierto , mutta aikaisemmin ne oli merkittävä rooli piidioksidin syklissä . Heidän nykyistä rooliaan biogeokemiallisessa syklissä ei ole vielä määritelty (se näyttää paikallisemmalta).

Piidioksidi ei ole harvinaista meressä ja yksinkertainen kvartsi oton budjetin laskenta mittakaavassa 425 km: n 2 sienellä riutta  osoittaa, että tämä riutta olisi vain vähäinen vaikutus siihen. ”  Budjetti-kvartsi  ” koko alueen.

Tieteelliset, biotekniset ja taloudelliset kysymykset

Sponge Reefs on ikkuna meren elämään muinaisista ajoista lähtien. Mutta ne kiinnostavat myös biomimeettisen , biomineralisaation , bioorgaanisen kemian ja nanoteknologian asiantuntijoita näiden sienien kyvystä siepata, tiivistää ja muotoilla liuoksessa olevaa piidioksidia hybridibio- mineraalien valmistamiseksi , erityisesti entsyymien ja erityiset proteiinit, kuten Cathépsins, Glassines ja Silicatéins)). Diatomit osaavat myös käsitellä piidioksidia, mutta paljon pienemmissä mittakaavoissa. Ymmärtäminen, kuinka lasisienet biomineralisoivat piidioksidin, voi antaa meille mahdollisuuden tulostaa optisia kuituja tai eristäviä ja läpikuultavia materiaaleja veteen tai muuhun materiaaliin saastuttamatta ja kuluttamatta melkein mitään energiaa.

Heksaktinellidiinisienien ja niiden riuttojen anatomia ja biologia

Nämä riutat ovat tavallaan superorganismeja, jotka koostuvat pääasiassa heksaktinellideistä (joita kutsutaan "lasisieniksi"), joille on tunnusomaista:

Biomassa ja sieniriffien jakautuminen ympäri maailmaa

"Lasisieniä" on löydetty yksittäin tai pieninä ryhminä hajallaan ympäri maailmaa, ei koskaan lähellä pintaa, harvoin kohtalaisen syvässä vedessä ja melkein aina syvässä tai hyvin syvässä vedessä (syvän merenpohjassa ). Mutta ne näyttävät silti muodostavan todellisia riuttoja vain keskisyvyydessä ja Länsi-Kanadan mannerjalustalla.

Sama pätee Rosselidae-perheen sieniyhteisöihin, jotka kykenevät muodostamaan "sienimatot": ne koostuvat lajeista, jotka ovat levinneet laajalti valtamerissä, pääasiassa Pohjois-Atlantin kanjoneissa, Kanadan arktisilla alueilla ja Etelämantereella. Mannerhylly, mutta nämä kaksi lajiryhmää muodostavat yhdessä muodostaen todellisia riuttoja muutamassa paikassa:

Kuiva biomassa suuri siliceous sieni on hyvin vaatimaton painon, mutta riutta bioherms että ne muodostavat usein saavuttavat lähes kaksikymmentä metriä korkea, ja ne kuuluvat yli ala arviolta tänään noin 700  km. 2 elävän kerroksen hexactinellidian noin 1,5 m korkeat sienet. Aiemmin he ovat muodostaneet ns. " Biostromin  " geologisia kerroksia  .

Luontotyypit

Hexasinellidit ovat yksinomaan merellisiä . Hyvin vanhat, hyvin sopeutuneet voimakkaisiin paineisiin eivätkä tarvitse valoa, ne asuttivat maailmameren syvän merenpohjan ympäri maailmaa (usein yli 1000 metrin korkeudessa).

Vuonna Hecatensalmi ja Queen Charlotte altaan, ”  downwellings  ” (vesimassat alenevassa ylhäältä alas) ovat yleisiä, varsinkin talvella. Mutta "  nousuja  " esiintyy satunnaisesti myös kesällä; jälkimmäiset nousevat kylmistä, ravinteilla rikastetuista vesistä syvänmerestä, ja niillä on todennäköisesti tärkeä rooli sieniriuttien ravinnossa.

Riutan kasvu

Kuten monet syvänmeren organismit, piipitoiset sienet kasvavat hitaasti (vaikka kasvuja on havaittu 7 cm / vuosi) ja ne näyttävät elävän pitkään (esim. Joillekin koehenkilöille arvioitu 220 vuotta). Kun piipitoinen sieni kuolee, sen liha hajoaa nopeasti, mutta sen luuranko pysyy paikallaan. Saman lajin sienilevitteet voivat sitten tarttua siihen ja rekolonisoida sen. Vähitellen sedimentit ovat loukussa sienten lomitussa ja riutta sakeutuu ja / tai laajenee.

Ruoka

Kuten kaikki hajaantajat , heksaktinellidit ovat suodatinorganismeja, jotka kuluttavat liuenneita suoloja, jotka otetaan suoraan väliaineesta, ja (vähemmässä määrin) mikrohiukkasia.
Nämä sienet erittävät voimakkaita antimikrobisia aineita, eikä saalistajien tai organismien tiedetä hyökkäävän terveisiin sieniriffeihin (paitsi ihmisiin ). [5] Tämä voi johtua siitä, että sienillä on hyvin vähän orgaanista kudosta, ja niiden luuranko muodostavat piikit ovat pieniä piikkejä (90% sienen painosta).

Jäljentäminen

Emme tiedä kuinka kasvattaa heitä luonnollisen ympäristön ulkopuolella , emmekä tiedä melkein mitään heidän lisääntymisestä .

Lajit, jotka muodostavat sieniriuttayhteisöt

Tunnettujen riuttojen kohdalla biorecefeja suoraan rakentavat sienet kuuluvat kaikki Hexactinosa-luokkaan. Ne sisältävät seuraavat kolme lajia ( Chonelasma ):

Muut sienilajit , joita on myös runsaasti sieniriutoilla , kuuluvat Lyssactinosa-luokkaan ja Rosselidae-perheeseen; ne sisältävät

Rosselidae-sienet asettuvat sieniriffeille, mutta eivät suoraan osallistu niiden rakentamiseen, koska niiden "kudottu" tai hyvin "löysä" piipitoinen luuranko ei jatku sienen kuoleman jälkeen; Ne voivat kuitenkin muodostaa riutaan liittyviä "sienimattoja", ja heidän kuolemansa jälkeen heidän ompeleet integroituvat riutan loukkuun.

Riutalla asuu myös suuri määrä muita lajeja (kaloja, äyriäisiä, selkärangattomia, bakteereja jne.).

Geologinen historia

Hexactinellidian-sienet ovat eläviä fossiileja, joista varhaisimmat tunnetut jäljet ​​(fossiilit) on päivätty myöhään proteroosiin. Ensimmäiset heksaktinosiinit löydettiin myöhäisen devonin geologisista kerroksista.

Totta hexactinellidian sienellä riuttojen ensin tunnistettiin keskitriaskausi (245-+208.000.000vuotta sitten), mutta saavuttivat täydessä kukassa myöhäisjurakausi (208-146000000vuosi sitten).) Silloisen riutta ulottuu jaksoittain yli 7000  km: n pitkä päässä Tethys-meren pohjoisaltaista Pohjois-Atlantille. Tämä jättimäisten sieniriuttojen ketju näyttää jopa olleen suurin tiedossa oleva biorakenne maapallolla.

Nämä sieniriutat taantui sitten koko liitukaudella, kun koralli- ja rudistiriutat tulivat yhä tärkeämmiksi.

Miksi nämä riutat ovat niin harvinaisia

Yksi hypoteesi (jota ei ole vielä vahvistettu) on, että piidioksidin mikrolevää sisältävien piimaiden diffuusio maailmassa olisi voinut vahingoittaa heksaktinellidiinisieniä kilpailemalla piidioksidista elintärkeänä resurssina kullekin näistä organismeista.

Muutama sieniriuttayhteisö on kuitenkin säilynyt Koillis-Tyynenmeren alueella, mutta ne näyttävät edellyttävän erityisiä kasvuolosuhteita, jotka ovat edelleen huonosti ymmärrettyjä. Nämä ehdot näyttävät täyttyvän nyt harvoin:

Uhka

Riutan sienien piipitoinen luuranko on hauras. Nämä eläimet murtuvat tai ne murskataan helposti trooleilla ja ruopilla. [2] Lähes löydöstään tutkijat havaitsivat, että kuningatar Charlotte -altaan kolme riuttaa oli jo pilaantunut teollisen kalastuksen ( troolin ja ruopin ) avulla.
Tutkijat löytävät taustalle jätettyjä rinnakkaisia ​​raitoja 70-100 m välein, useita kilometrejä ulottuvia raitoja 210-220 m syvyydessä. Näillä ”troolinkeräyksillä” ja lähellä sienet ovat rikki, kuolleet tai kuolemassa tai ovat kadonneet kokonaan. Vaihteiden vetäminen myös suspendoi sedimentin uudelleen, mikä voi häiritä riutan paranemista.
Vähemmän vaarallinen kuin troolaus, verkkokalastus ja pohjasiimakalastus sekä äyriäisten (ruukut / ansat) ansastaminen vahingoittavat kuitenkin myös riuttoja. Ankkuri, laite, joka on sijoitettu tai vedetty pohjaan tai todennäköisesti tarttuu sieniin, voi rikkoa sienet yli metrin. Rikkoutuneiden sienien ja puuttuvien palojen "kantoja" on löydetty alueilta, joilla tapahtuu onkimista ja ansa- / ansa-kalastusta.
Riuttasienien murtumisella lähellä niiden alustaa voi olla tuhoisia seurauksia uusien sienien rekrytoinnissa, koska sieni-toukat rakentavat kuolleiden sienien luurangolle oman piipitoisen luurankonsa (joka nostaa edellisen korkeammalle) alustan yläpuolelle. ja riutalle laskeutuva materiaali).

Öljy- ja kaasuteollisuus voi olla myös lähde uhka näille lajeille, suoraan tutkimuksen ja käytön työ merellä, yhä kaukana rannikosta ja yhä syvyyksissä, ja epäsuoraan epäpuhtaudet kadonnut vahingossa tai ei porausalustat (vuodot, onnettomuudet jne.) ja fossiilisten polttoaineiden vaikutus ilmastonmuutokseen .
Nämä riutat muodostavat lajit näyttävät todellakin vaativan alhaisia ​​lämpötiloja. Lämpeneminen planeetan ja vielä että syvistä vesistä (ja ehkä muutoksia suolapitoisuus liittyy jään sulaminen?) Ei näin ollen mahdollisesti myös olla syynä laskuun ja kuoleman piipitoisista sienellä koralliriuttoja.

Suojaus

Näiden merkittävien ja ainutlaatuisten ekosysteemien suojelun alku tapahtuu.
Siihen sisältyy erityisesti näiden riuttojen sijainnin parempi tuntemus ja sieniriffeille ja niiden syrjäisille alueille tarkoitettujen suojeltujen merialueiden luominen . Ensimmäinen tavoite on poistaa teollisen kalastuksen aiheuttamat vahingot .

Ensimmäinen merensuojelualue oli " Hecaten salmen ja kuningattaren Charlotte-altaan piipitoisen sieniriutan merensuojelualue   "

Huomautuksia ja viitteitä

  1. Conway KW, Krautter M, Barrie JV & Neuweiler M (2001). Hexactinellid-sieniriutat Kanadan mannerjalustalla: Ainutlaatuinen "elävä fossiili" . Geotiede Kanada, 28 (2)
  2. Kalastus- ja valtamereministeriö (2000), Hexactinellid-sienikellot British Columbian mannerjalustalla: geologinen ja biologinen rakenne . DFO: n Tyynenmeren alueen elinympäristöjen tilaraportti 2000/02.
  3. Whitney F, Conway K, Thomson R, Barrie V, Krautter M & Mungov G. (2005). Sieni-riuttojen okeanografinen elinympäristö Kanadan läntisellä mannerosalla . Cont Shelf Res, 25: 211-226 | yhteenveto .
  4. Krautter M, Conway K, Barrie JV ja Neuweiler M. (2001), "Elävän dinosauruksen" löytäminen: maailmanlaajuisesti ainutlaatuiset modernit heksaktinellidisienet riutat Kanadan Brittiläisessä Kolumbiassa . Facies, 44: 265-282
  5. Jamieson GS ja Chew L. (2002). Hexactinellid-sieniriutat: merialueiden mielenkiintoiset alueet pohjois- ja keskirannikolla . Voiko Sci Adv Sec Res Doc 12.
  6. Otzen D (2012). Proteiinien rooli biosilikaatiossa . Scientifica, 2012.
  7. Riesgo, A., Maldonado, M., López-Legentil, S., & Giribet, G. (2015). Ehdotus katepsiinin ja silikaatin kehittymiseen sienissä . Journal of molecular evolution, 80 (5-6), 278-291.
  8. Shimizu, K., Amano, T., Bari, MR, Weaver, JC, Arima, J., & Mori, N. (2015). Glasiini, histidiinipitoinen proteiini merisienen Euplectella piidioksidista, suoraan piidioksidin polykondensaatiosta . Kansallisen tiedeakatemian julkaisut, 112 (37), 11449-11454.
  9. Müller, WE, Schröder, HC, Burghard, Z., Pisignano, D., & Wang, X. (2013). Silikaatiinit - uusi paradigma bioorgaanisessa kemiassa: epäorgaanisen polymeerisen piidioksidin entsymaattinen synteesi . Chemistry-A European Journal, 19 (19), 5790-5804 | yhteenveto .
  10. Shkryl, YN, Bulgakov, varapuheenjohtaja, Veremeichik, GN, Kovalchuk, SN, Kozhemyako, VB, Kamenev, PO, ... & Kulchin, YN (2016). Piidioksidi-nanokiteiden bioinspiroitu entsymaattinen synteesi, jonka tarjoaa rekombinantti silikaatti merisienestä Latrunculia oparinae. Bioprosessin ja biosysteemien suunnittelu, 39 (1), 53-58 yhteenveto .
  11. Müller, WE, Link, T., Schröder, HC, Korzhev, M., Neufurth, M., Brandt, D., & Wang, X. (2014). Rakenteen muodostavan aktiivisuuden dissektio silikaatin rakenteen ohjaavasta aktiivisuudesta: biomimeettinen molekyylilähestymistapa optisten kuitujen tulostamiseen . Journal of Materials Chemistry B, 2 (33), 5368-5377.
  12. Conway K, Barrie J, ja Krautter M. (2005). Kanadan länsiosassa sijaitsevien hyllyjen ainutlaatuisten riuttojen geomorfologia: sieniriffit kartoitettu monisädeisellä batymetrialla . Geo-Mar Lett, 2005: 205-213.
  13. Eluik L (1991). Piipitoiset sieniyhteisöt, biologinen vyöhyke ja viimeaikainen merenpinnan muutos arktisella alueella: Jääsaaren tulokset: Keskustelu . Voiko J Earth Sci, 28: 459-462.
  14. Kanadan geologinen tutkimuskeskus - höyhenet riutat mannerjalustalla; riuttojen rakentamiseen tarkoitetut sienet | arkistot (3 kuvituksella), tarkasteltu 10. syyskuuta 2017
  15. Canadian Parks and Wilderness Society (2004), Lasisieniriuttojen suojaaminen öljyn ja kaasun merellä | URL: “  http://cpawsbc.org/pdfs/glass_sponge_reefs.pdf  ” ( ArkistoWikiwixArchive.isGoogle • Que tehdä? ) . | luettu 28. maaliskuuta 2008.
  16. http://biblio.uqar.ca/archives/30135712.pdf

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoiset linkit

Bibliografia