อ่าน 8 นาที
คอคโคลิธ
คอคโคลิธคือแผ่นหรือเกล็ดแคลเซียมคาร์บอเนต แต่ละแผ่น ที่เกิดจากคอคโคลิโทฟอร์ ( แพลงก์ตอนพืชเซลล์เดียวเช่นEmiliania huxleyi ) และปกคลุมพื้นผิวเซลล์โดยเรียงตัวเป็นรูปเปลือกทรงกลม...
คอคโคลิธ

คอคโคลิธคือแผ่นหรือเกล็ดแคลเซียมคาร์บอเนต แต่ละแผ่น ที่เกิดจากคอคโคลิโทฟอร์ ( แพลงก์ตอนพืชเซลล์เดียวเช่นEmiliania huxleyi ) และปกคลุมพื้นผิวเซลล์โดยเรียงตัวเป็นรูปเปลือกทรงกลม เรียกว่า คอคโคสเฟียร์
ภาพรวม
คอคโคลิธ ซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2 ถึง 25 ไมโครเมตร ห่อหุ้มคอคโคลิโทฟอร์ ซึ่งเป็นเซลล์ทรงกลมที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5-100 ไมโครเมตร[ 1 ] คอคโคลิโทฟอร์เป็นกลุ่มแพลงก์ตอนพืชในทะเลที่สำคัญประมาณ 200 ชนิด [ 2 ] ซึ่งห่อหุ้มตัวเองด้วย เปลือก แคลเซียมคาร์บอเนตที่เรียกว่า "คอคโคสเฟียร์" พวกมันมีความสำคัญทางนิเวศวิทยาและชีวธรณีเคมี แต่เหตุผลที่พวกมันสร้างแคลเซียมคาร์บอเนตยังคงเป็นปริศนา หน้าที่สำคัญอย่างหนึ่งอาจเป็นเพราะคอคโคสเฟียร์ช่วยป้องกัน การถูกล่า โดยไมโครซูแพลงก์ตอนซึ่งเป็นสาเหตุหลักประการหนึ่งของการตายของแพลงก์ตอนพืชในมหาสมุทร[ 3 ]
- ภาพตัดขวางบางส่วนของโคคโคลิโทฟอร์ที่มีชั้นโคคโคลิธ [ 4 ]
โคคโคลิโทฟอร์เป็นส่วนสำคัญของชุมชนแพลงก์ตอนในทะเล มาตั้งแต่ยุค จูราสสิก [ 7 ] [ 8 ] ปัจจุบันโคคโคลิโทฟอร์มีส่วนสนับสนุนการผลิตขั้นต้นในมหาสมุทรผิวน้ำ ประมาณ 1–10% [ 9 ]และตะกอน CaCO 3 ในมหาสมุทรเปิดประมาณ 50% [ 10 ]เปลือกแคลเซียมคาร์บอเนตของพวกมันช่วยเพิ่มความเร็วในการจมของ CO 2 ที่ถูกตรึงด้วยการสังเคราะห์แสง ลงสู่มหาสมุทรลึกโดยการถ่วงดุลสารอินทรีย์[ 11 ] [ 12 ]ในขณะเดียวกัน การตกตะกอน ทางชีวภาพของแคลเซียมคาร์บอเนตในระหว่างการก่อตัวของโคคโคลิธจะลดความเป็นด่างทั้งหมดของน้ำทะเลและปล่อย CO 2 ออก มา[ 13 ] [ 14 ]ดังนั้น โคคโคลิโทฟอร์จึงมีบทบาทสำคัญในวัฏจักรคาร์บอนในทะเลโดยมีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพของปั๊มคาร์บอนทางชีวภาพ และการดูดซับ CO 2ในบรรยากาศของมหาสมุทร[ 3 ]
ณ ปี 2021 ยังไม่ทราบสาเหตุที่โคคโคลิโทฟอร์สร้างแคลเซียม และความสามารถในการสร้างโคคโคลิธมีความเกี่ยวข้องกับความสำเร็จทางนิเวศวิทยาอย่างไร[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]ประโยชน์ที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดของการมีโคคโคสเฟียร์ดูเหมือนจะเป็นการป้องกันผู้ล่าหรือไวรัส[ 20 ] [ 18 ]การติดเชื้อไวรัสเป็นสาเหตุสำคัญของการตายของไฟโตแพลงก์ตอนในมหาสมุทร[ 21 ]และเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการแสดงให้เห็นว่าการสร้างแคลเซียมสามารถส่งผลต่อปฏิสัมพันธ์ระหว่างโคคโคลิโทฟอร์กับไวรัสของมัน[ 22 ] [ 23 ]ผู้ล่าหลักของไฟโตแพลงก์ตอนในทะเลคือไมโครซูแพลงก์ตอนเช่นซิลิเอตและไดโนแฟลเจลเลต คาดว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะบริโภคผลผลิตขั้นต้นในมหาสมุทรประมาณสองในสาม [ 24 ]และไมโครซูแพลงก์ตอนสามารถสร้างแรงกดดันในการกินอย่างรุนแรงต่อประชากรโคคโคลิโทฟอร์[ 25 ]แม้ว่าการสร้างแคลเซียมจะไม่สามารถป้องกันการล่าได้ แต่ก็มีการโต้แย้งว่าโคคโคสเฟียร์ช่วยลดประสิทธิภาพการกินโดยทำให้ผู้ล่าใช้ประโยชน์จากสารอินทรีย์ในโคคโคลิโทฟอร์ได้ยากขึ้น[ 26 ]โปรติสต์เฮเทอโรโทรฟิก สามารถเลือกเหยื่อได้ตามขนาดหรือรูปร่างและผ่านสัญญาณทางเคมี [ 27 ] [ 28 ]และอาจเลือกเหยื่ออื่นที่มีอยู่และไม่ได้รับการปกป้องจากโคคโคลิธ[ 3 ]
การก่อตัวและองค์ประกอบ
| ส่วนหนึ่งของชุดบทความที่เกี่ยวข้องกับ |
| การสร้างแร่ชีวภาพ |
|---|
คอคโคลิธเกิดขึ้นภายในเซลล์ในถุงเวสิเคิลที่ได้มาจากกอลจิบอดี เมื่อคอคโคลิธสมบูรณ์แล้ว ถุงเวสิเคิลเหล่านี้จะรวมตัวกับผนังเซลล์ และคอคโคลิธจะถูกขับออกนอกเซลล์และรวมเข้ากับคอคโคสเฟียร์ คอคโคลิธจะกระจายตัวออกไปหลังจากเซลล์ตายและคอคโคสเฟียร์แตกตัว หรืออาจถูกขับออกมาอย่างต่อเนื่องโดยบางชนิด พวกมันจมลงไปในน้ำและก่อตัวเป็นส่วนสำคัญของตะกอน ในทะเลลึก (ขึ้นอยู่กับความลึกของน้ำ) โทมัส ฮักซ์ลีย์เป็นบุคคลแรกที่สังเกตเห็นรูปร่างเหล่านี้ในตะกอนทะเลสมัยใหม่ และเขาตั้งชื่อให้พวกมันว่า 'ค็อกโคลิธ' ในรายงานที่ตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2491 [ 29 ] [ 30 ] ค็อกโคลิธประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตในรูปของแร่แคลไซต์และเป็นส่วนประกอบหลักของ แหล่งสะสม ชอล์กเช่นหน้าผาสีขาวแห่งโดเวอร์ (สะสมตัวใน ยุค ครีเทเชียส ) ซึ่ง เฮนรี คลิฟตัน ซอร์บีเป็นผู้บรรยายถึงพวกมันเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2404 [ 31 ]
- โคโคสเฟียร์ที่ยุบตัวของPleurochrysis carterae
ประเภท
คอคโค ลิธมีสองประเภทหลัก คือ เฮเทอโรค็อกโคลิธและโฮโลคอคโคลิธ เฮเทอโรค็อกโคลิธเกิดจากการเรียงตัวเป็นแนวรัศมีของหน่วยผลึกที่มีรูปร่างซับซ้อน ในขณะที่โฮโลคอคโคลิธเกิดจากแคลไซต์รูปทรงสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนขนาดเล็กมาก (~0.1 ไมโครเมตร) เรียงตัวเป็นแนวต่อเนื่อง เดิมทีเชื่อกันว่าคอคโคลิโท ฟอร์ทั้งสองประเภทนี้ผลิตโดยคอคโคลิโทฟอร์ที่มาจากวงศ์ที่แตกต่างกัน แต่ปัจจุบันจากการสังเกตตัวอย่างจากธรรมชาติและการเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการ พบว่าคอคโคลิธทั้งสองประเภทนี้ผลิตโดยสปีชีส์เดียวกัน แต่ในระยะวงจรชีวิตที่ต่างกัน เฮเทอโรค็อกโคลิธผลิตขึ้นในระยะวงจรชีวิตแบบดิพลอยด์ และโฮโลคอคโคลิธในระยะแบบแฮพลอยด์ ทั้งในตัวอย่างจากธรรมชาติและการเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการ มีความเป็นไปได้ที่จะสังเกตเห็นเซลล์ที่ปกคลุมด้วยเฮเทอโรค็อกโคลิธและโฮโลคอคโคลิธผสมกัน ซึ่งบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนผ่านจากระยะดิพลอยด์ไปสู่ระยะแฮพลอยด์ของสปีชีส์ การรวมกันของโคคโคลิธดังกล่าวได้รับการสังเกตในตัวอย่างภาคสนาม โดยส่วนใหญ่มาจากทะเลเมดิเตอร์เรเนียน[ 32 ] [ 33 ]

รูปร่าง
โคโคลิธยังถูกจัดประเภทตามรูปร่างด้วย รูปร่างทั่วไปได้แก่: [ 34 ] [ 35 ]
- คาลิปโทรลิธ – รูปทรงคล้ายตะกร้า มีช่องเปิดอยู่ใกล้ฐาน
- คาเนโอลิธ – รูปทรงแผ่นกลมหรือรูปชาม
- เซราโทลิธ – มีรูปร่างคล้ายเกือกม้าหรือกระดูกไก่
- คริบริลิธ – มีลักษณะเป็นแผ่นกลม มีรูพรุนจำนวนมากบริเวณตรงกลาง
- ไซร์โทลิธ – มีลักษณะเป็นแผ่นกลมนูน อาจมีส่วนยื่นตรงกลาง
- ดิสโคลิธ – รูปทรงรี มีขอบยกสูง ในบางกรณี ขอบสูงจะก่อตัวเป็นโครงสร้างคล้ายแจกันหรือถ้วย
- เฮลิโคลิธ – พลาโคลิธที่มีขอบเป็นรูปเกลียว
- โลพาโดลิธ – มีลักษณะเป็นรูปตะกร้าหรือถ้วย มีขอบสูง และเปิดออกทางด้านปลาย
- เพนทาลิธ – รูปทรงห้าเหลี่ยมที่ประกอบด้วยผลึกสี่เหลี่ยมห้าชิ้น
- พลาโคลิธ – ขอบที่ประกอบด้วยแผ่นสองแผ่นวางซ้อนกัน
- ปริซึมลิธ – รูปทรงหลายเหลี่ยม อาจมีรูพรุน
- แรบโดลิธ – แผ่นเดี่ยวที่มีส่วนยื่นตรงกลางรูปทรงคล้ายกระบอง
- สแคโฟลิธ – รูปทรงสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน มีเส้นขนานอยู่ตรงกลาง
- โครงสร้างโคคโคลิธของNoelaerhabdaceaeตัวแทน[ 36 ]แต่ละสปีชีส์ทางสัณฐานวิทยาจะเชื่อมโยงกับภาพ SEM ในแผนภาพถัดไป
- ภาพ SEM สอดคล้องกับภาพวาด coccolith ในแผนภาพก่อนหน้า( A ) Gephyrocapsa ericsonii RCC4032 ( B ) Gephyrocapsa muellerae ( C ) Gephyrocapsa oceanica ( D ) Reticulofenestra parvular RCC4033; (E) Reticulofenestra parvular RCC4034; (F) Reticulofenestra parvular RCC4035; (G) เรติคูโลเฟนสตรา พาร์วาลาร์ RCC4036; (H) Emiliania huxleyi morphotype R; (I) เอมิเลียเนีย ฮักซ์ลีย์ morphotype A; (J) Emiliania huxleyi morphotype B.
การทำงาน
แม้ว่าโคคโคลิธจะเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนอย่างน่าทึ่ง ซึ่งการก่อตัวเป็นผลผลิตจากกระบวนการระดับเซลล์ที่ซับซ้อน แต่หน้าที่ของมันยังไม่เป็นที่แน่ชัด สมมติฐานต่างๆ ได้แก่ การป้องกันการถูกสัตว์แพลงก์ตอน กิน หรือการติดเชื้อจากแบคทีเรียหรือไวรัสการรักษาการลอยตัวการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อสังเคราะห์ แสง การกรองรังสี ยูวีที่เป็นอันตรายหรือในสายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ในระดับความลึกมาก อาจใช้เพื่อรวมแสงสำหรับการสังเคราะห์แสง
บันทึกฟอสซิล
เนื่องจากโคคโคลิธประกอบด้วยแคลไซต์ที่มีแมกนีเซียมต่ำ ซึ่งเป็นรูปแบบที่เสถียรที่สุดของแคลเซียมคาร์บอเนต จึงสามารถกลายเป็นฟอสซิลได้ง่าย พบโคคโคลิธในตะกอนร่วมกับไมโครฟอสซิลที่คล้ายกันซึ่งมีความสัมพันธ์ที่ไม่แน่ชัด (นาโนลิธ) ตั้งแต่ยุคไทรแอสสิกตอนบนจนถึงปัจจุบัน โคคโคลิธถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะเครื่องหมายทางชีวธรณีวิทยาและตัวแทนทางภูมิอากาศโบราณ ข้อมูลไอโซโทปออกซิเจนและคาร์บอนที่เสถียรจากโคคโคลิธใช้ในการสร้างประมาณการความเข้มข้นของ CO2 ในมหาสมุทรในอดีตทางธรณีวิทยา[ 37 ]โคคโคลิธและฟอสซิลที่เกี่ยวข้องเรียกว่านาโนฟอสซิลแคลเซียมหรือ นาโนแพลงก์ตอน แคลเซียม(นาโนแพลงก์ตอน )
ลิงก์ภายนอก
- เว็บไซต์ EHUX - เว็บไซต์ที่อุทิศให้กับEmiliania huxleyiซึ่งประกอบด้วยบทความเกี่ยวกับการออกดอก การทำงานของโคคโคลิธ และอื่นๆ
- เว็บไซต์ของสมาคมแพลงก์ตอนขนาดเล็กนานาชาติ - มีคู่มือภาพประกอบเกี่ยวกับคำศัพท์ของโคคโคลิธ และแกลเลอรีภาพหลายชุด
- Nannotax - คู่มือภาพประกอบเกี่ยวกับอนุกรมวิธานของโคคโคลิโทฟอร์และแนนโนฟอสซิลอื่นๆ
- Cocco Express - ฐานข้อมูลแท็กแสดงลำดับ (EST) และไมโครอาร์เรย์ของโคคโคลิโทฟอริด
- หน้าที่ที่เป็นไปได้ของโคคโคลิธ
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ คอคโคลิธ
คอคโคลิธคือแผ่นหรือเกล็ดแคลเซียมคาร์บอเนต แต่ละแผ่น ที่เกิดจากคอคโคลิโทฟอร์ ( แพลงก์ตอนพืชเซลล์เดียวเช่นEmiliania huxleyi ) และปกคลุมพื้นผิวเซลล์โดยเรียงตัวเป็นรูปเปลือกทรงกลม...
ภาพรวม
คอคโคลิธ ซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2 ถึง 25 ไมโครเมตร ห่อหุ้มคอคโคลิโทฟอร์ ซึ่งเป็นเซลล์ทรงกลมที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5-100 ไมโครเมตร [ 1 ] คอคโคลิโทฟอร์เป็นกลุ่มแพลงก์ตอนพืชในทะเลที่สำคัญประมาณ 200 ชนิด [ 2 ] ซึ่งห่อหุ้มตัวเองด้วย เปลือก...
การก่อตัวและองค์ประกอบ
คอคโคลิธเกิดขึ้นภายในเซลล์ใน ถุงเวสิเคิล ที่ได้มาจาก กอลจิบอ ดี เมื่อคอคโคลิธสมบูรณ์แล้ว ถุงเวสิเคิลเหล่านี้จะรวมตัวกับผนังเซลล์ และคอคโคลิธจะ ถูกขับออกนอก เซลล์และรวมเข้ากับคอคโคสเฟียร์ คอคโคลิธจะกระจายตัวออกไปหลังจากเซลล์ตายและคอคโคสเฟียร์แตกตัว...
ประเภท
คอคโค ลิธมีสองประเภทหลัก คือ เฮเทอ โรค็อกโคลิธ และ โฮโลคอ คโคลิธ เฮเทอโรค็อกโคลิธเกิดจากการเรียงตัวเป็นแนวรัศมีของหน่วยผลึกที่มีรูปร่างซับซ้อน ในขณะที่โฮโลคอคโคลิธเกิดจากแคลไซต์รูปทรงสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนขนาดเล็กมาก (~0.
![โครงสร้างโคคโคลิธของ Noelaerhabdaceae ตัวแทน[36] แต่ละสปีชีส์ทางสัณฐานวิทยาจะเชื่อมโยงกับภาพ SEM ในแผนภาพถัดไป](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/28/Coccolith_structures_of_representative_Noelaerhabdaceae.jpg)
