Odmiany polimorficzne węglanu wapnia na powierzchni plech ulva (chlorophyta) notowanych w wodach słodkich

• Authors: Beata Messyasz , Marta Pikosz , Andrzej Rybak

Title variants

EN

Polymorphic forms of calcium carbonate on the surface of ulva thalli (Chlorophyta) recorded in freshwaters

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Proces kalcyfikacji, czyli wytrącanie węglanu wapnia w postaci kalcytu zachodzi zarówno wśród morskich, jak i słodkowodnych glonów. Dane literaturowe o inkrustowanych słodkowodnych makroglonach dotyczą głównie grupy ramienic (ramienicowe). Poza silnie inkrustowanymi gatunkami z rodzaju Chara (CaCO3 może stanowić 60% suchej masy), również wśród przedstawicieli z rodzaju Ulva zespoły kryształów wapniowych intensywnie pokrywają powierzchnie plech (∼50% suchej masy). W związku z dużą liczbą inkrustów plechy zielenic są szorstkie w dotyku. Przeprowadzona analiza elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) wykazała różnorodność morfologiczną kryształów. Wśród inkrustów dominowały głównie kryształy o kształcie romboedru (kalcyt), a w mniejszym stopniu występował węglan wapnia w postaci aragonitowych igieł.

EN

Process of calcification, which is the formation of calcite - a pure calcium carbonate mineral, commonly takes place among both marine and freshwater algae. The available literature referring to inland waters provides a lot of information about calcareous macroalgae, mainly on extensively encrusted species of Chara, called stoneworts. In addition to this group, where CaCO3 may provide 60% of dry weight, also freshwater green alga Ulva is prone to CaCO3 precipitation (up to 50% of dry weight). Freshwater Ulva exhibit an extracellular calcification mode and the deposits form bands on the surface of a thallus. Owing to a large number of calcite crystals the surface is quite coarse. Microscopic observations demonstrated differences in the size and shape of crystals and divided them into two morphology types of CaCO3 microcrystals: calcite rhombohedrons and aragonite needles. The percentage of CaCO3 in the thalli was about 50% of dry weight.

• Journal: Kosmos
• Year: 2014
• Volume: 63
• Issue: 1
• Pages: 117-124

Dates

published

2014

Contributors

author

Beata Messyasz

• Zakład Hydrobiologii, Instytut Biologii Środowiska, Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu, Umultowska 89, 61-614 Poznań, Polska

author

Marta Pikosz

• Zakład Hydrobiologii, Instytut Biologii Środowiska, Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu, Umultowska 89, 61-614 Poznań, Polska

author

Andrzej Rybak

• Zakład Hydrobiologii, Instytut Biologii Środowiska, Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu, Umultowska 89, 61-614 Poznań, Polska

References

• Addadi L., Moradian J., Shay E., Maroudas N. G., Weiner S., 1987. A chemical model for the cooperation of sulfates and carboxylates in calcite crystal nucleation: Relevance to biomineralization. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84, 2732-2736.
• Apolinarska K., Pełechaty M., Pukacz A., 2011. CaCO3 sedimentation by modern charophytes (Characeae): can calcified remains and carbonate δ13C and δ18O record the ecological state of lakes? - a review. Studia limnologica et Telmalogica 5, 55-66.
• Bach S. D., 1979. Standing crop, growth and production of calcareous Siphonales (Chlorophyta) in a South Florida lagoon. Bull. Mar. Sci. 29, 191-201.
• Bielański A., 2007. Podstawy chemii nieorganicznej. Tom 2. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
• Bilan M. I., Usov A. I., 2001. Polysaccharides of calcareous algae and their effect on the calcification process. Russ. J. Bioorg. Chem. 27, 2-16.
• Borowitzka M. A., 1977. Algal calcification. Oceanogr. Marine Ann. Rev. 15, 189-223.
• Borowitzka M. A., 1982. Morphological and cytological aspects of algal calcification. Int. Rev. Cytol. 74, 127-162.
• Borowitzka M. A., 1984. Calcification in aquatic plants. Plant Cell Environ. 7, 457-466.
• Borowitzka M. A., 1987. Calcification in algae: mechanism and the role of metabolizm. Crit. Rev. Plant Sci. 6, 1-45.
• Feng B., Youn A. K., An H., 2007. Effect of various factors on the particle size of calcium carbonate formed in a precipitation process. Mat. Sci. Engin. A 445-446, 170-179.
• Gattuso J. P., Payri C. E., Pichon M., Delesalle B., Frankignoulle M., 1997. Primary production, calcification, and air-sea CO2 fluxes of a macroalgal-dominated coral reef community (Moorea, French Polynesia). J. Phycol. 33, 729-738.
• Glynn P. D., Reardon E. J., 1990. Solid-solution equilibria: thermodynamic theory and representation. Am. J. Sci. 290, 164-201.
• Grant D., Ling. W. F., Williamson F. B., 1989. Inhibition by glycosaminoglycans of CaCO3 (calcite) crystallization. Biochem. J. 259, 41-45.
• Hadiko G., Han Y. S., Fuji M., Takahashi M., 2005. Synthesis of hallow calcium carbonate particles by the bubble templating method. Mat. Lett. 59, 2519-2522.
• Kangwe J. W., 1999. Effects of Land Based pollution on Reef Building Calcareous algae in the Reefs near Zanzibar town. Praca magisterska, University of 42 Dar Es Salaam, Tanzania.
• Littler M. M., 1972. The crustose Corallinaceae. Oceanogr. Marine Biol. Ann. Rev. 10, 311-347.
• Littler M. M., 1976. Calcification and its role among the macroalgae. Micronesica 12, 27-41.
• Littler M. M., Littler D. S., 1984. Models of tropical reff biogenesis: The contribution of algae. Progr. Phycol. Reas. 3, 327-332.
• Lobban C. S., Harrison P. J., 1994. Seaweed ecology and physiology. Cambridge University Press, Cambridge.
• Lowenstam H. A., 1981. Minerals formed by organisms. Science 211, 1126.
• Lowenstam H. A., Weiner, S. 1983. Mineralization by organisms and the evolution of biomineralization [W:] Biomineralization and Biological Metal Accumulation. Westbrook P., de Jong E. W. (red.). D. Reidel, Holland, 191-203.
• Messyasz B., Rybak A., 2009. Preliminary morphometic and habitat characteristic of green alga Ulva prolifera (Chlorophyta, Ulvophyceae) at freshwater site in the Wielkopolska Region. Chrońmy Przyrodę Ojczystą 65, 347-352.
• Messyasz B., Rybak A., Jułga M., 2009. Settlement of Ulva prolifera (O.F.Müller) J. Agardh thalli by epiphytic diatoms. [W:] Algal biodiversity in ecosystem of protected areas. 28th International Phycologial Conference, Szczecin-Cieszno Drawskie, 21-24th May 2009, 87-88.
• Messyasz B., Rybak A., Łęska B., Pikosz M., 2010. Charakterystyka inkrustacji pokrywających plechy słodkowodnej formy zielenicy Ulva (Ulvaceae, Chlorophyta). [W:] Środowisko i przemysł. Schroeder G. (red.), Cursiva, 43-68.
• Mukkamala S. B., Anson C. E., Powell A. K., 2006. Modelling calcium carbonate biomineralisation processes. J. Inorg. Biochem. 100, 1128-1138.
• Multer H. G., 1988. Growth rate, ultrastructure and Sediment contribution of Halimeda incrassata and Halimeda monile in Nonsuch and Falmouth Bays, Antigua. W. I. Coral Reefs 6, 179-186.
• Okazaki M., Furuya K., 1977. Calcerous red algae. 3 Int. Symp. Mech. Biomineralizat. the Invertebr. Plant, Kashikojima, Japan (Abstract).
• Okazaki M., Pentecost A., Tanaka Y., Miyata M., 1986. A study of calcium carbonate deposition In the genus Padina (Phaeophyceae, Dictyotales). Br. Phycol. J. 21, 217-224.
• Pełechaty M., Apolinarska K., Pukacz A., Krupska J., Siepak M., Boszke P., Sinkowski M., 2010. Stable isotope composition of Chara rudis incrustation in lake Jasne, Poland. Hydrobiologia 656, 29-42.
• Pliński M., 1988. Glony Zatoki Gdańskiej - klucz do oznaczania gatunków. Część VI Zielenice. Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk.
• Pringsheim N., 1888. Über die Entstehung der Kalkinkrustationen von Süsswasserpflanzen. Jahrbuch für Wissenschaftliche Botanik 19, 138-154.
• Roleda M. Y., Boyd P. W., Hurd C. L., 2012. Before ocean acidification: calcifer chemistry les sons. J. Phycol. 48, 840-843.
• Rodiguez-Blanco J. D., Shaw S., Benning L. G., 2011. The kinetics and mechanisms of amorphous calcium carbonate (ACC) crystallization to calcite, via vaterite. Nanoscale 3, 265-271.
• Simkiss K., 1964. Phosphates as crystal poisons of calcification. Biol. rev. 39, 487-504.
• Siong K., Asaeda T., 2009. Effect of magnesium on charophytes calcification: implications for phosphorus speciation stored in biomass and sediment in Myall Lake (Australia). Hydrobiologia 632, 247-259.
• Sonntag H., 1982. Koloidy. PWN, Warszawa.
• Starmach K., 1972. Zielenice nitkowate. Flora słodkowodna Polski. PWN, Warszawa-Kraków.