Diatom

Diatomlar, silisli sert kabukları olan ve fosilleri, kalın yer katmanları oluşturan bir algler familyasıdır. şekil bakımından fevkalade zenginlik gösteren, küçük, esmer renkli, tek hücreli veya koloni halinde yaşayan alglerdir. Diğer alglerden çok farklı yapıdadırlar. En önemli özellikleri, hücrelerinde bol miktarda silis ihtiva etmeleri ve hücre çeperlerinin birbiri üzerine kapanan, kapaklı kutu biçiminde bir yapı göstermeleridir. Bu durum onların sınıflandırılmasında da etkilidir. Hücre çeperinin ana maddesi pektin olup, buna % 95’e kadar değişebilen oranda silis iştirak eder. Diatomların hücre çeperlerine kabuk (frustul) adı verilir. Üstteki büyük olan kabuğa ‘epiteka’, altta küçük olanınada ‘hipoteka’ denir. Bir diatom kabuğunun ön ve alt yüzeyden görünüşüne ‘valva’ görünüşü, yandan görünüşüne kuşak görünüşü denir. Epiteka ve hipoteka sayısı, türlere göre değişen ara bandlarla birbirlerine bağlanır. Valva'da çeşitli noktalı sıralar, kaburgamsı çıkıntılar ve delik benzeri süsler mevcuttur. Çeşitli şekillerde olan bu süsler, tür ve cinsler için karakteristiktir. Cyclotella comta’da olduğu gibi, bu süslerin kabuğun ortasında bulunan bir noktanın etrafında ışınsal doğrultuda dizildiği tiplere sentrik, süslerin bir eksensel çizgiye göre simetrik veya asimetrik iki taraflı (bilateral) olarak dizildiği tiplere de pennat diatomlar adı verilir.

Diatomlar tek hücreli canlıdırlar. Eskilerden hayvan olarak nitelendirilseler de, fotosentez yapabilen kloroplast adlı yapılara sahip oldukları için bir bitkidirler. Ve araştırmalar sonucu alglerin alt bir türü oldukları anlaşılmıştır. Kloroplastları bulunduğu için oksijen üretimi yaparlar ve bu miktar önemli miktardır. Çünkü göremediğimiz, sayısız diatom vardır. Geometrik düzenleri alışılagelmedik şekilde oldukça düzgün ve şekillidir. Petrol işleri, deniz suyu kirlilik oranı tespiti gibi birçok alanda kullanımları yaygındır.

Heterokont kloroplastlar, bitkilerde olduğu gibi direkt olarak prokaryotlardan ziyade kırmızı alglerden türemektedir. Diğer alglere kıyasla daha bu çeşidin daha yakın bir kökeni olduğunu göstermektedir. Ancak fosil kökeni için yeterli kanıt bulunmamaktadır ve yalnızca diatomların evrimiyle heterokontlar, fosil kayıtlarında ciddi bir izlenim bırakır.

Bilinen en eski fosil diatomları Jura erken döneminden, Sedimanter kanıtlardan daha erken bir kökeninin olduğunu göstermektedir. Kökenlerinin Permiyen sonundaki kitlesel yok oluşla ilişkili olabileceği ve bunun ardından birçok deniz nişinin açıldığı ileri sürülmüştür. Bu olay ile fosil diatomlarının ilk ortaya çıktığı zaman arasındaki boşluk, diatomların silinmediği ve bu evriminin hala tam olarak anlaşılamadığı bir dönemi gösterir.

Silisleşmenin ortaya çıkmasından bu yana, diatomlar, fosil kayıtlarında önemli bir izlenim bırakmıştır. Bazı kayalar ve uzanan birikintilerin içeriği olan fosil diatomların geçmişi Kretase dönemine kadar uzananıyordu.

Diatomlar Triyas'dan bu yana var olmasına rağmen, silikon döngüsünün üstünlüğünü ele geçirmesi daha yakın bir tarihle gerçekleşmiştir. Phanerozoic'den önce, mikrobiyal veya inorganik süreçlerin okyanus silikon döngüsünü hafifçe düzenlediğine inanılmaktadır. Daha sonra, döngü, radyoolarianlar ve silikon süngerler tarafından egemen hale gelmiş ve daha kuvvetli olarak düzenlenmiştir. Son 100 milyon yıllık dönemde, silikon döngüsünün daha da sıkı kontrol altında kaldığı ve bunun diatomların ekolojik üstünlüğünden kaynaklandığı düşünülmektedir.

Bununla birlikte, diatomların silikon döngüsünün üstünlüğünü ele geçirmesinin zamanlaması belirsizliğini korumaktadır. Farklı yazarlar fosil kayıtlarıyla ilgili çelişkili yorumlara sahiplerdir. Silisli süngerlerin kaya tabakalarından uzaklaşması gibi bazı kanıtlar, bu "Devralma"nın Kretase'de başladığını ileri sürerken, radyolaryalardan gelen kanıtlar, bu "Devralım" olayının Senozoik dönemden önce başlamadığını ileri sürmektedir.

Senozoik üzerindeki diatom çeşitliliği küresel sıcaklığa, özellikle ekvator kutuplu sıcaklık gradyanına karşı çok hassas olmuştur. Okyanusların ılıman kısımları, özellikle kutup bölgelerinin daha sıcak olan kısımları, geçmişte diatom çeşitliliğini önemli ölçüde azaltmıştır. Küresel ısınma senaryoları ile öngörülen polar ısınmayla birlikte okyanusların daha sıcak olması, teorik olarak diatom çeşitliliğinin önemli derecede azalmasına yol açabilir. Ancak mevcut bilgiler ile birlikte bunun hızlı bir şekilde olacağını söylemek imkânsızdır ve herhangi bir zaman tanımlaması yapmak mümkün değildir. Bu küresel ısınma senaryosuna bağlı olarak çeşitliliğin azalması onbinlerce yıl içerisinde de olabilir.

Diatomların fosil kayıtları, büyük ölçüde, deniz ve deniz dışı çökeltilerdeki silisli frustüllerinin geri kazanılması yoluyla oluşturulmuştur. Diatomlar hem denizel hem de denizel olmayan stratigrafik kayıtlara sahip olmalarına rağmen, zaman kısıtlamalı evrimsel orijinalliklere ve benzersiz taksonların yok edilmesine dayanan diatom biyostratigrafisi, deniz sistemleri için çok iyi geliştirilmiş olarak uygulanabilir.

Diatom tür aralıklarının süresi, geçmişte karada bulunan okyanus bölümleri ve kaya dizileri üzerinde çalışılarak belgelenmiştir. Diatom biyozonları, jeomanyetik kutupsal zaman ölçeğine göre kalibre edildiğinde ve kalibre edildiği yerde, diatom bazlı yaş tahminleri <100.000 yıl içinde çözülebilir, buna karşın Senozoik diatom toplulukları için tipik yaş çözünürlüğü birkaç yüz bin yıldır.

Diatomların Kretase kayıtları sınırlıdır ancak son çalışmalar, diatom türlerinin aşamalı olarak çeşitlenmesini ortaya koymaktadır. Okyanuslardaki organizmaların kalsiyum iskeletlerini önemli bir şekilde etkileyen Kretase/Tersiyer Yok Oluşu Olayı, diatom evrimi üzerinde nispeten az etkili oldu. Senozoik dönemde deniz diatomlarının kitlesel yok oluşları gözlenmemiştir. Deniz diatom topluluklarında nispeten hızlı evrimsel dönüşüm zamanları, Paleosen-Eosen sınırı ve Eosen-Oligosen sınırında meydana gelmiştir. Topluluk bölgelerinin aşamalı olarak soğuması ve daha endemik diatom topluluklarının gelişmesine yanıt olarak, orta Miyosen ile Geç Pliosen arasındaki çeşitli zamanlarda toplulukların büyümesi gerçekleşmiştir.