تکهپوشه
تکهپوشه یا فروستول (انگلیسی: Frustule) دیوارهٔ سخت و متخلخل سلولی یا لایهٔ بیرونی دیاتومهها است. تکهپوشه تقریباً بهطور کامل از سیلیسیم دیاکسید ساخته میشود که از اسید سیلیسیک بهدست میآید و با لایهای از مادهٔ آلی پوشیده شده است. در نوشتههای آغازین دربارهٔ دیاتومهها، این ماده بهعنوان پکتین توصیف میشد؛ فیبری که بهطور معمول در دیوارهٔ سلولی گیاهان یافت میشود.[۱][۲] این لایه در واقع از چندین نوع پلیساکارید ساخته شده است.[۳]
ساختار تکهپوشه معمولاً از دو بخش رویهمافتاده تشکیل شده است که پوشه (تکا، theca) نام دارند (یا بهطور غیررسمی «دریچهها»). پیوند میان دو تکا توسط نوارهایی از سیلیس (نوارهای کمربندی) تقویت میشود که آنها را در کنار هم نگه میدارند. این رویهمافتادگی امکان اندکی فضای انبساط داخلی را فراهم میکند و در فرایند تولیدمثل حیاتی است. تکهپوشه همچنین دارای بسیاری حفره موسوم به «آرئولا» و شکافهایی است که دسترسی دیاتومه به محیط بیرونی برای فرایندهایی مانند دفع مواد زاید و ترشح لیزاب را فراهم میکنند.
بررسی ریزساختاری تکهپوشهها نشان داده که حفرهها اندازه، شکل و حجمهای گوناگون دارند. بیشتر آنها باز هستند و ناخالصی درونشان وجود ندارد. اندازهٔ نانوحفرهها در بازهٔ ۲۵۰ تا ۶۰۰ نانومتر است.[۴][۵][۶]
پوشه
یک تکهپوشه معمولاً از دو پوشهٔ (تکای) همشکل ولی اندکی ناهماندازه ساخته شده است. پوشهٔ کوچکتر لبهای دارد که کمی درون لبهٔ پوشه بزرگتر جای میگیرد. این بخش رویهمافتاده با نوارهای سیلیسی تقویت میشود و یک «بخش انبساطی» طبیعی را تشکیل میدهد. پوشهٔ بزرگتر معمولاً «بالایی» در نظر گرفته میشود و روپوشه («اپیتکا») نام دارد. پوشهٔ کوچکتر بهعنوان «پایینی» شناخته میشود و زیرپوشه («هیپوتکا») نامیده میشود.[۱] هنگام تقسیم دیاتومه، هر یاخته یکی از پوشهها تکهپوشهٔ اصلی را نگه میدارد و یک پوشهٔ تازه میسازد. این بدین معناست که یکی از یاختههای دختر هماندازهٔ یاختهٔ والد است (اپیتکا + هیپوتکای تازه)، اما در یاختهٔ دیگر، زروپوشه قدیمی به روپوشه تبدیل میشود که همراه با زیرپوشه تازه و اندکی کوچکتر، یاختهای کوچکتر را میسازد.
شبهتیغه
برخی سردههای دیاتومه برجستگیهایی در سطح درونی تکهپوشه ایجاد میکنند که به درون حفرهٔ داخلی کشیده میشود. این برجستگیها معمولاً شبهتیغه (Pseudoseptum) نامیده میشوند.[۷] در خانوادهٔ Aulacoseiraceae این برجستگی بهطور خاصتر ringleist یا ringleiste خوانده میشود.[۸]
اسکلت دیاتومه و کاربردهای آن
وقتی دیاتومهها میمیرند و مادهٔ آلی آنها تجزیه میشود، تکهپوشهها به کف محیط آبی فرومیروند. این مادهٔ باقیمانده همان خاک دیاتومه است که بهطور تجاری در فیلترها، پرکنندههای معدنی، حشرهکشهای مکانیکی، مواد عایق، مواد ضدکلوخه، سایندهٔ نرم و کاربردهای دیگر استفاده میشود.[۹] همچنین پژوهشهایی دربارهٔ کاربرد ویژگیهای تکهپوشهٔ دیاتومه در زمینهٔ نورشناسی در حال انجام است، همانند استفاده از یاختههای دیگر مانند پولکهای پروانه.[۲]
شکلگیری تکهپوشه
هنگامی که دیاتومه آمادهٔ تقسیم میشود، فرایندهایی را آغاز میکند تا یا یک زیرپوشه تازه یا یک روپوشه تازه بسازد. وقتی هر یاخته کاملاً جدا شد، هر دو یاخته حفاظ مشابهی دارند و توانایی ادامهٔ تولید تکهپوشه را خواهند داشت.[۱۰]
یک نسخهٔ کوتاه و بسیار سادهشده چنین است:[۱۰]
- پس از میتوز، دو یاختهٔ دختر درون یاختهٔ مادر تشکیل میشوند. هستهٔ هر یاختهٔ دختر به سویی از دیاتومه میرود که زیرپوشهٔ تازه در آن ساخته خواهد شد.
- یک مرکز ریزلولهای در میان هسته و غشای پلاسمایی جای میگیرد، جایی که زیرپوشهٔ تازه قرار خواهد گرفت.
- وزیکولی موسوم به وزیکول رسوب سیلیس میان غشای پلاسمایی و مرکز ریزلولهای ساخته میشود. این نقطه مرکز الگو است و رسوبگذاری سیلیس از آنجا به بیرون ادامه مییابد و وزیکول بزرگی را در یک سوی یاخته پدید میآورد.
- یک دریچهٔ تازه درون وزیکول رسوب سیلیس ساخته میشود، با انتقال هدفمند سیلیس، پروتئینها و پلیساکاریدها. پس از شکلگیری، دریچه از راه همجوشی غشای وزیکول (سیلیکالما) با غشای پلاسمایی به بیرون رانده میشود.
- یاختههای دختر کاملاً از هم جدا میشوند و سطح درونی سیلیکالما به غشای پلاسمایی تازه تبدیل میشود.
- پس از جدایی، یاختههای دختر نوارهای کمربندی میسازند و این امکان را مییابند که در راستای محور تقسیم یاخته، یکسویه گسترش یابند.
منابع
- 1 2 [") Diatoms: More on Morphology".
{{cite web}}: Check|url=value (help) - 1 2 Parker, Andrew R.; Townley, Helen E. (3 June 2007). "Biomimetics of photonic nanostructures". Nature Nanotechnology. 2 (6): 347–353. Bibcode:2007NatNa...2..347P. doi:10.1038/nnano.2007.152. PMID 18654305.
- ↑ Progress in Phycological Research: v. 7 (1991) by F.E. Round (Volume editor), David J. Chapman (Volume editor)
- ↑ Reka, Arianit; Anovski, Todor; Bogoevski, Slobodan; Pavlovski, Blagoj; Boškovski, Boško (29 December 2014). [(http://js.ugd.edu.mk/index.php/GEOLMAC/article/view/920/857) "Physical-chemical and mineralogical-petrographic examinations of diatomite from deposit near village of Rožden, Republic of Macedonia"]. Geologica Macedonica (به انگلیسی). 28 (2): 121–126.
{{cite journal}}: Check|url=value (help) - ↑ Reka, Arianit A.; Pavlovski, Blagoj; Makreski, Petre (October 2017). "New optimized method for low-temperature hydrothermal production of porous ceramics using diatomaceous earth". Ceramics International. 43 (15): 12572–12578. doi:10.1016/j.ceramint.2017.06.132.
- ↑ Reka, Arianit A.; Pavlovski, Blagoj; Ademi, Egzon; Jashari, Ahmed; Boev, Blazo; Boev, Ivan; Makreski, Petre (31 December 2019). "Effect Of Thermal Treatment Of Trepel At Temperature Range 800-1200˚C". Open Chemistry. 17 (1): 1235–1243. doi:10.1515/chem-2019-0132.
- ↑ [(https://diatoms.org/glossary/pseudoseptum) "Pseudoseptum"]. Diatoms. Retrieved 11 April 2022.
{{cite web}}: Check|url=value (help) - ↑ [(https://diatoms.org/glossary/ringleiste) "Ringleiste"]. Diatoms. Retrieved 11 April 2022.
{{cite web}}: Check|url=value (help) - ↑ [(http://www.astrographics.com/GalleryPrintsIndex/GP2131.html) Diatom Frustule 2]
- 1 2 Zurzolo, Chiara; Bowler, Chris (1 December 2001). "Exploring Bioinorganic Pattern Formation in Diatoms. A Story of Polarized Trafficking". Plant Physiology. 127 (4): 1339–1345. doi:10.1104/pp.010709. PMC 1540160. PMID 11743071.
- مشارکتکنندگان ویکیپدیا. «Frustule». در دانشنامهٔ ویکیپدیای انگلیسی، بازبینیشده در ۴ سپتامبر ۲۰۲۵.