Foraminīferas (forami) — vienšūnu jūras organismi, testi un paleontoloģiskā nozīme
Foraminiferas jeb forami, kā tās dēvē, ir nozīmīga sīku vienšūnu rhizāru eikariontu grupa. Tās lielākoties dzīvo jūrā, lai gan dažas dzīvo saldūdenī un pat mitrās sauszemes teritorijās. Jūrā tās sastopamas gan planktonā (pelaģiskajā zonā), gan dziļākos ūdeņos (bentosā). Lielai daļai foraminiferu ir no kalcija karbonāta (CaCO3) veidoti testi (kā čaulas), taču pastāv arī aglutinēti, organiskie un citi testu veidi.
Uzbūve un testu veidi
Forāmu ķermenis ir vienšūna masa, kurai no testa atveres iznirst plānas pseidopodijas — ārkārtīgi elastīgas izaugas, kuras forami izmanto barības iegūšanai, pārvietošanai un testu būvei. Dažām sugām pseidopodijas veido sarežģītas tīkla struktūras, citām — spines vai filopodijas. Organismam ir pseidopodijas kā amebai, kas palīdz sagūstīt un apēst baktērijas un mazas diatomas.
Testi var būt dažādi:
- Kalciski (CaCO3) — hialīnie (caurspīdīgie, raksturīgi rotaliīdiem) un porcelānie (ar blīvu, perlamutra līdzīgu izskatu, raksturīgi miliolīdiem).
- Aglutinēti — celti no smilšu graudiņiem, dūņām vai organiskām daļiņām, kas salīmētas kopā ar organisku vai kalciskiem cementu.
- Organiski (tectin) — šūnas veido noslēgto organisko testu, kas nereti saglabājas sliktāk par cietiem kalciskajiem testi.
- Īpaši dziļūdens varianti — piemēram, lielie aglutinētie xenophyophora tipa īpatņi, kas var sasniegt ievērojamu izmēru un veidot savdabīgas struktūras uz dziļjūras nogulumiem.
Dzīvesveids, barošanās un simbioze
Forami barojas galvenokārt ar baktērijām, vienšūņiem, diatomām un organiskām daļiņām, ko sagūsta pseidopodijām. Daudziem forāmiem ir aļģu endosimbionti, kas fotosintēzes ceļā nodrošina papildus barības avotu, īpaši planktoniskajās sugās. Tiek novērota arī idioplastija (kleptoplastija) — procesu, kurā forams apēd aļģi un saglabā tās hloroplastus funkcionējošus savā šūnā, izmantojot tos enerģijas ieguvei.
Foraminiferas parasti reproducējas gan nemanāmi asexuāli, gan caur seksuālām stadijām — bieži sastopams maiņas cikls starp ģenerācijām ar atšķirīgām šūnu morfoloģijām. Lielākā daļa sugu ir mikroskopiskas (daži milimetri vai mazāk), taču dziļūdens sugu vidū ir arī ļoti lielas formas.
Paleontoloģiskā un ģeoloģiskā nozīme
Foramiem ir liela nozīme paleontoloģijā un stratigrāfijā. To testi saglabājas kā mikrofaunas fosilijas, un tie sniedz informāciju par iežu vecumu, nogulumu vidi un pagātnes okeānu apstākļiem. Forāmu fosilijas plaši izmanto slāņu datēšanai un correlācijai — sīki dati par forāmiem, kas iegūti dziļjūras urbumu projektos, ir pamats fosiliju indeksam ģeoloģisko periodu vai posmu noteikšanai. To sauc par biostratigrāfiju.
Foraminiferu testi ir arī svarīgi paleovides un paleoklimata indikatoru avoti. Testu ķīmija (piemēram, oksigēna izotopu attiecības δ18O un oglekļa izotopu δ13C) palīdz noteikt pagātnes temperatūru, ledus apjomu un oglekļa cikla izmaiņas. Turklāt Mg/Ca attiecība testa karbonātā tiek izmantota kā termometrs pagātnes jūras temperatūrām. Tomēr jāpatur prātā, ka pēc nogulsnēšanās testi var mainīties diagenēzes procesā, kas ietekmē ķīmiskos signālus.
Dziļūdens forami un Marianas tranšeja
Dziļūdens foraminiferas pielāgojas ekstrēmiem nosacījumiem — aukstumam, augstam spiedienam un zemu barības pieejamībai. Marianas tranšejas dziļūdens forami atrodas zem karbonātu kompensācijas dziļuma (CCD), zem kura viss CaCO3 izšķīst. Šajos dziļumos parastie kalciskie testi ir nestabili un izšķīst, tāpēc daudzi forami attīsta aglutinētus vai organiskus testus. Tas liecina, ka šie testi ir būtiska to dzīvesveida sastāvdaļa — tie, iespējams, palīdz aizsargāt tās no citiem mikroēdājiem, no mehāniskiem bojājumiem vai nodrošina strukturālu stabilitāti uz mīkstiem nogulumiem.
Praktiskā nozīme un pētījumu metodes
Foraminiferas plaši izmanto okeanogrāfijā, klimata pētījumos un naftas industrijā. Nogulumu cilindri (core samples) un dziļjūras urbumi (piem., DSDP/ODP/ICDP projekti) sniedz bagātīgu forāmu materiālu ilgtermiņa klimata un stratigrāfijas analīzei. Galvenās metodes ietver morfoloģisko identifikāciju mikroskopā, izotopu analīzi, ķīmiskās elementu attiecību noteikšanu (Mg/Ca, Sr/Ca) un statistisku sugu sastāva interpretāciju, lai rekonstruētu pagātnes temperatūru, salinitāti, barības režīmus un jūras līmeņa svārstības.
Kopsavilkums
Foraminiferas ir daudzveidīga un ekoloģiski nozīmīga vienšūnu grupa ar svarīgu lomu gan mūsdienu jūras ekosistēmās, gan ģeoloģiskajā ierakstā. To testi un ķīmiskie signāli ir neaizstājami instrumenti paleoekoloģijā, paleoklimatoloģijā un stratigrāfijā, savukārt dzīvesveida adaptācijas dziļūdens sugām (piemēram, organiskie testi Marianas tranšejā) apliecina šīs grupas pārsteidzošo pielāgošanās spēju.
Foramu testu grupa no pliocēna.
Dzīvais forams
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir forams?
A: Forami ir nozīmīga sīku vienšūnu rhizāru eikarioītu grupa. Tos sauc arī par foraminiferām.
J: Kur dzīvo forami?
A: Forami lielākoties dzīvo jūras vidē, bet daži no tiem ir sastopami arī saldūdenī un pat mitrās sauszemes vietās. Jūrā tie apdzīvo gan planktonu (pelaģisko), gan dziļākos ūdeņus (bentosu).
J: No kā ir izgatavots to apvalks?
A: Foramu čaulas sastāv no kalcija karbonāta (CaCO3).
J: Kā tie ķer barību?
A: Forami izmanto pseidopodijas, līdzīgi kā amebas, lai sagūstītu un apēstu baktērijas un mazas diatomas.
J: Kas ir idioplasticitāte?
A: Idioplasticitāte ir uzvedība, kad forami apēd aļģes, bet patur aļģu hloroplastus sev par labu.
J: Kā forāmus izmanto paleontoloģijā?
A: Paleontoloģijā forāmus bieži izmanto slāņu datēšanai, jo tie ir detalizēti ieraksti, kas iegūti dziļūdens urbumu projektos un veido fosiliju indeksu, ko var izmantot ģeoloģisko periodu vai posmu noteikšanai - to sauc par biostratigrāfiju.
J: Kā dažas dziļūdens foramu sugas ir pielāgojušās, lai izdzīvotu zem karbonātu kompensācijas dziļuma?
A: Dažām dziļūdens foramu sugām kalcija karbonāta vietā ir izveidojušies organiskie testi, kas liecina, ka šie testi var pasargāt tās no citiem mikropredatoriem.
