RADIOLARIA: KENMERKEN, MORFOLOGIE, VOORTPLANTING, VOEDING - BIOLOGIE - 2026

De radiolaria zijn een reeks protozoa van het zeeleven gevormd door een enkele cel (eencellig organisme), die verschillende manieren vertonen, en een endoskelet van grote complexiteit van siliciumhoudende oorsprong.

De verschillende soorten Radiolaria maken deel uit van het zeezoöplankton en danken hun naam aan de aanwezigheid van radiale verlengingen in hun structuur. Deze mariene organismen leven drijvend in de oceaan, maar wanneer hun skeletten afsterven, nestelen ze zich op de bodem van de zee en worden ze als fossielen bewaard.

Foto van een radiolarian. Door Hannes Grobe / AWI, van Wikimedia Commons

Dit laatste kenmerk heeft de aanwezigheid van deze fossielen nuttig gemaakt voor paleontologische studies. In feite is er meer bekend over versteende skeletten dan over levende organismen. Dit komt doordat het voor onderzoekers moeilijk is om de hele voedselketen van radiolaria in vitro te reproduceren en in leven te houden.

De levenscyclus van radiolaria is complex, omdat ze vraatzuchtige roofdieren zijn van grote prooien, dat wil zeggen dat ze elke dag of elke twee dagen andere micro-organismen van dezelfde grootte of groter dan die van hen moeten eten. Met andere woorden, het zou nodig zijn om de Radiolaria, hun prooi en het plankton die hun prooi opeten, levensvatbaar te houden.

Radiolaria wordt verondersteld een halfwaardetijd te hebben van twee tot vier weken, maar dit is niet bewezen. Er wordt ook aangenomen dat de levensduur kan variëren, afhankelijk van de soort, en dat ook andere factoren zoals voedselbeschikbaarheid, temperatuur en zoutgehalte van invloed kunnen zijn.

kenmerken

De eerste fossielen van radiolaria dateren uit het Precambrium, dat wil zeggen 600 miljoen jaar geleden. In die tijd heersten de Radiolarians van de Spumellaria-orde en verscheen de Nesselaria-orde in het Carboon.

Later vertoonden de Radiolarians tijdens het late Paleozoïcum een ​​geleidelijke afname tot het einde van het Jura, waar ze een versnelde diversificatie ondergingen. Dit valt samen met de toename van dinoflagellaten, belangrijke micro-organismen als voedselbron voor Radiolaria.

In het Krijt werden de skeletten van radiolaria minder robuust, dat wil zeggen met veel fijnere structuren, vanwege de concurrentie bij het vangen van silica uit de omgeving met het verschijnen van diatomeeën.

Taxonomie

Radiolaria behoren tot het eukaryotische domein en het Protista-koninkrijk, en volgens de manier van voortbewegen behoren ze tot de groep van Rhizopods of Sarcodino's die worden gekenmerkt door beweging door pseudopoden.

Evenzo behoren ze tot de Actinopoda-klasse, wat radiale voeten betekent. Van daaruit verschilt de rest van de classificatie van subklasse, superorden, orden, familie, geslachten en soorten enorm tussen de verschillende auteurs.

De 4 belangrijkste groepen die aanvankelijk bekend waren, waren echter: Spumellaria, Nassellaria, Phaeodaria en Acantharia. Later werden 5 bestellingen beschreven: Spumellaria, Acantharia, Taxopodida, Nassellaria en Collodaria. Maar deze classificatie evolueert voortdurend.

Bestellen

De meeste Radiolaria zijn samengesteld uit een zeer compact silica-skelet, zoals de orde Spumellaria, die wordt gekenmerkt door concentrische, ellipsoïde of schijfvormige bolvormige schalen die bij de dood fossiliseren.

Bestellen

Ondertussen wordt de Nasselaria-orde gekenmerkt door het aannemen van langwerpige of kegelvormige vormen vanwege de opstelling van verschillende kamers of segmenten langs zijn as, en het is ook in staat om fossielen te vormen.

Acantharia

Er zijn echter enkele uitzonderingen. Acantharia werd bijvoorbeeld geclassificeerd als een andere subklasse dan Radiolaria, omdat het een skelet heeft van strontiumsulfaat (SrSO4), een stof die oplosbaar is in water, waardoor de soort niet fossiliseert.

Superorde

Evenzo is de Phaeodaria-superorde, hoewel het skelet is gemaakt van silica, zijn structuur hol en gevuld met organisch materiaal, dat ook oplost in zeewater als het eenmaal doodgaat. Dit betekent dat ze ook niet fossiliseren.

Collodaria daarentegen omvat soorten met een koloniale levensstijl en zonder verkiezeling (dat wil zeggen, ze zijn naakt).

Taxonomische classificatie van Radiolaria

Morfologie

Voor een eencellig organisme hebben Radiolaria een vrij complexe en geavanceerde structuur. Door hun diverse vormen en het uitzonderlijke karakter van hun ontwerpen leken ze op kleine kunstwerken, wat zelfs veel kunstenaars heeft geïnspireerd.

Het lichaam van een Radiolaria is in twee delen verdeeld door een capsulaire middenwand. Het binnenste deel wordt de centrale capsule genoemd en het buitenste wordt de buitenste capsule genoemd.

Capsule

Het is samengesteld uit het endoplasma, ook wel intracapsulair cytoplasma genoemd, en de kern.

In het endoplasma bevinden zich enkele organellen zoals mitochondriën, Golgi-apparaten, vacuolen, lipiden en voedselreserves.

Dat wil zeggen, in dit deel worden bepaalde vitale functies van zijn levenscyclus uitgevoerd, zoals ademhaling, reproductie en biochemische synthese.

Capsule

Het bevat het ectoplasma, ook wel extracapsulair cytoplasma of calima genoemd. Het ziet eruit als een omhullende schuimige bel met veel longblaasjes of poriën en een kroon van spicula die afhankelijk van de soort verschillende arrangementen kunnen hebben.

Sommige mitochondriën, spijsverteringsvacuoles en symbiotische algen worden in dit deel van het lichaam aangetroffen. Dat wil zeggen, de functies van vertering en afvalverwijdering worden hier uitgevoerd.

Spicules of pseudopods zijn van twee soorten:

De lange en stijve worden axopoden genoemd. Deze beginnen bij de axoplast in het endoplasma, die door zijn poriën de centrale kapselwand passeert.

Deze axopoden zijn hol, wat lijkt op een microtubulus die het endoplasma met het ectoplasma verbindt. Aan de buitenkant hebben ze een minerale structuurcoating.

Aan de andere kant zijn er de beste en meest flexibele pseudopoden, philopoden genaamd, die in het buitenste deel van de cel worden aangetroffen en zijn gemaakt van organisch eiwitmateriaal.

Skelet

Het skelet van Radiolaria is van het endoskelet-type, dat wil zeggen dat geen enkel deel van het skelet in contact is met de buitenkant. Dit betekent dat het hele skelet bedekt is.

De structuur is organisch en het mineraliseert door de opname van in het milieu opgeloste silica. Terwijl de Radiolaria leeft, zijn de siliciumhoudende structuren van het skelet transparant, maar zodra het sterft, worden ze ondoorzichtig (fossiel).

Structuren die betrokken zijn bij de beursgang en beweging van Radiolaria

De radiale vorm van zijn structuur is het eerste kenmerk dat de drijfkracht van het micro-organisme bevordert. Radiolaria hebben ook intracapsulaire vacuolen vol lipiden (vetten) en koolstofverbindingen die hen helpen drijven.

Radiolarians profiteren van zeestromingen om horizontaal te bewegen, maar om verticaal te bewegen trekken ze samen en breiden ze hun longblaasjes uit.

De flotatie-longblaasjes zijn structuren die verdwijnen wanneer de cel wordt geagiteerd en weer verschijnen wanneer het micro-organisme een bepaalde diepte heeft bereikt.

Ten slotte zijn er de pseudopoden, die op laboratoriumniveau konden worden waargenomen, die zich aan objecten kunnen vastklampen en de cel op een oppervlak kunnen laten bewegen, hoewel dit nog nooit rechtstreeks in de natuur is gezien.

Reproductie

Er is niet veel bekend over dit aspect, maar wetenschappers denken dat ze seksuele voortplanting en meervoudige splijting kunnen hebben.

Het was echter alleen mogelijk om de reproductie te verifiëren door middel van binaire splitsing of bipartitie (aseksuele reproductie).

Het bipartitieproces bestaat uit de deling van de cel in twee dochtercellen. De deling begint van de kern tot het ectoplasma. Een van de cellen houdt het skelet vast, terwijl de andere zijn eigen skelet moet vormen.

De voorgestelde meervoudige splitsing bestaat uit een diploïde splitsing van de kern, die dochtercellen genereert met het volledige aantal chromosomen. Dan breekt de cel af en verdeelt zijn structuren onder zijn nakomelingen.

Van zijn kant zou seksuele reproductie kunnen plaatsvinden door het proces van gametogenese, waarbij zwermen gameten worden gevormd met slechts één set chromosomen in de centrale capsule.

Later zwelt de cel op en breekt om de biflagellate gameten vrij te geven; later zouden de gameten opnieuw combineren om een ​​complete volwassen cel te vormen.

Tot nu toe was het mogelijk om het bestaan ​​van biflagellate gameten te verifiëren, maar hun recombinatie is niet waargenomen.

Voeding

Radiolaria hebben een vraatzuchtige eetlust en hun belangrijkste prooi wordt vertegenwoordigd door: silicoflagellaten, ciliaten, kuifjeskruid, diatomeeën, larven van roeipootkreeftjes en bacteriën.

Ze hebben ook verschillende manieren om te eten en te jagen.

Alleen jagen

Een van de jachtsystemen die de Ridiolarios gebruiken, is van het passieve type, dat wil zeggen dat ze hun prooi niet achtervolgen, maar in plaats daarvan blijven drijven totdat een ander micro-organisme ze vindt.

Door de prooi dicht bij hun axopoden te hebben, laten ze een verdovende stof vrij die de prooi verlamt en eraan vast laat. Vervolgens omringen de philopoden het en glijden het langzaam totdat het het celmembraan bereikt en de spijsverteringsvacuole vormt.

Dit is hoe de spijsvertering begint en eindigt wanneer de Radiolaria zijn slachtoffer volledig absorbeert. Tijdens het jagen en overspoelen van de prooi vervormt de Radiolario volledig.

Koloniën

Een andere manier waarop ze op prooien jagen, is door de vorming van kolonies.

Kolonies bestaan ​​uit honderden cellen die onderling zijn verbonden door cytoplasmatische filamenten die in een gelatineuze laag zijn gewikkeld, en kunnen meerdere vormen aannemen.

Terwijl een geïsoleerde Radiolario oscilleert tussen 20 en 300 micron, meten de kolonies centimeters en kunnen ze uitzonderlijk enkele meters bereiken.

Gebruik van symbiotische algen

Sommige Radiolaria hebben een andere manier om zichzelf te voeden als voedsel schaars is. Dit alternatieve voedingssysteem bestaat uit het gebruik van zoöxanthellen (algen die het interieur van de Radiolaria kunnen bewonen) waardoor een staat van symbiose ontstaat.

Op deze manier kan de Radiolario CO ₂ assimileren met behulp van lichtenergie om organische stof te produceren die dient als voedsel.

Onder dit voersysteem (door fotosynthese) beweegt Radiolaria naar de oppervlakte waar ze overdag verblijven, en daalt vervolgens af naar de oceaanbodem, waar ze de hele nacht blijven.

Op hun beurt bewegen de algen zich ook binnen het Radiolarium, overdag worden ze verspreid over de periferie van de cel en 's nachts worden ze naar de kapselwand gepositioneerd.

Sommige Radiolaria kunnen tot enkele duizenden zoöxanthellen tegelijkertijd hebben, en de symbiotische relatie wordt beëindigd voordat de Radiolaria wordt gereproduceerd of sterft, door vertering of uitdrijving van de algen.

Nut

Radiolaria hebben gediend als een biostratigrafisch en paleomilieu-instrument.

Met andere woorden, ze hebben geholpen om gesteenten te ordenen op basis van hun fossiele inhoud, bij de definitie van biozones en bij het opstellen van paleotemperatuurkaarten op het zeeoppervlak.

Ook bij de reconstructie van mariene paleocirculatiemodellen en bij het schatten van paleodepten.

Referenties

1. Ishitani Y, Ujiié Y, de Vargas C, Not F, Takahashi K. Fylogenetische relaties en evolutionaire patronen van de orde Collodaria (Radiolaria). PLoS One. 2012; 7 (5): e35775.
2. Biard T, Bigeard E, Audic S, Poulain J, Gutierrez-Rodriguez A, Pesant S, Stemmann L, Not F. Biogeografie en diversiteit van Collodaria (Radiolaria) in de mondiale oceaan. ISME J. 2017 juni; 11 (6): 1331-1344.
3. Krabberød AK, Bråte J, Dolven JK, et al. Radiolaria verdeeld in Polycystina en Spasmaria in gecombineerde 18S en 28S rDNA-fylogenie. PLoS One. 2011; 6 (8): e23526
4. Biard T, Pillet L, Decelle J, Poirier C, Suzuki N, Not F.Op weg naar een integratieve morfomoleculaire classificatie van de Collodaria (Polycystinea, Radiolaria). Protist. 2015 juli; 166 (3): 374-88.
5. Mallo-Zurdo M. Radiolariumsystemen, geometrieën en afgeleide architecturen. Doctoraatsproefschrift van de Polytechnische Universiteit van Madrid, Hogere Technische School voor Architectuur. 2015 pp 1-360.
6. Zapata J, Olivares J. Radiolarios (Protozoa, Actinopoda) Gesedimenteerd in de haven van Caldera (27º04` S; 70º51`W), Chili. Gayana. 2015; 69 (1): 78-93.