Diatomeeën

Diatomeeën Fossiel voorkomen: Jura – heden
Verschillende soorten diatomeeën, afkomstig uit Antarctica, onder de microscoop
Taxonomische indeling
Domein: Eukaryota Clade: SAR-clade Stam: Ochrophyta
Klasse
Diatomeae Dumortier, 1821[1]
Synoniemen
Bacillariophyta (Haeckel, 1878) Bacillariophyceae (Dangeard, 1933)
Portaal    Biologie

Diatomeeën of kiezelwieren (Diatomeae) zijn een grote groep van eencellige eukaryote algen, met een exoskelet van siliciumdioxide (SiO₂). Diatomeeën vormen een aanzienlijk deel van de biomassa op aarde. Via fotosynthese zijn ze verantwoordelijk voor ongeveer 20 tot 50 procent van de totale zuurstofproductie op aarde. Diatomeeën komen algemeen voor in zout, brak en zoet water en daarnaast zijn er verscheidene soorten die in vochtige bodems leven.

De groep telt bijna 15.800 beschreven soorten, die variëren in grootte van 10 tot 100 micrometer.

Over de indeling van de algen is nog geen consensus en er vindt nog voortdurend, vaak moleculair genetisch onderzoek plaats waaruit nieuwe inzichten voortkomen over de fylogenie van algen en planten. Volgens de inventarisatie van Guiry (2024) is de klasse Bacillariophyceae gelijk aan de hier besproken groep diatomeeën. Mogelijk wordt de klasse Mediophyceae, nu een "zustergroep", ook gerekend tot de diatomeeën. Die is nu onderverdeeld in 21 ordes met samen meer dan 15.000 soorten.^[2]

Kiezelwieren hebben een exoskelet (uitwendig kiezelskelet) dat uit twee helften bestaat, die als doos en deksel in elkaar passen. Een van de helften heeft een spleet (rafe), waardoor het kiezelwier voedingsstoffen uit zijn milieu opneemt en afvalstoffen van zijn stofwisseling afscheidt. Diatomeeën hebben een enigszins bruingroene kleur, omdat de groene kleur van het chlorofyl door andere kleurstoffen wordt gemaskeerd.

De voortplanting geschiedt vooral langs vegetatieve weg, door celdeling. De skelethelft afkomstig van de moedercel is daarbij altijd de buitenste schil. Dit heeft tot gevolg dat de dochtercel die uit de grootste skelethelft is ontstaan uiteindelijk even groot zal worden als de moedercel, maar dat de dochtercel die uit de kleinere schil ontstaat iets kleiner zal blijven. Op den duur zouden sommige cellen daardoor alsmaar kleiner worden, maar dat wordt voorkomen doordat af en toe een fase van geslachtelijke voortplanting wordt ingelast, waarbij de daaruit voortkomende cellen weer de maximale grootte kunnen bereiken. Zodra er voldoende voedingsstoffen in het water aanwezig zijn, kunnen diatomeeën zich snel vermenigvuldigen. Er wordt dan van diatomeeënbloei gesproken.

Diatomeeën zijn, net als planten, fotoautotroof. Dat wil zeggen dat ze voor hun organische voedingsstoffen zelfvoorzienend zijn. Ze staan als producenten aan het begin van de voedselketen, en zorgen voor ongeveer de helft van de primaire productie in de oceanen.

Onder gunstige omstandigheden kunnen de exoskeletten van afgestorven kiezelwieren zich ophopen tot zogenaamd 'diatomeeënslik', ook diatomeeënmat genoemd.^[3] Dit slik kan zowel in zee (marien) als in zoet water (lacustrien) worden afgezet. Diatomeeënslik is ook uit afzettingslagen in de diepzee bekend. Boven de grondwaterspiegel kan uit dit slik, door ontwatering en compactie, diatomeeënaarde ontstaan.

Omdat diatomeeën goede milieu-indicatoren zijn en snel reageren op milieuveranderingen, worden fossiele diatomeeën veel gebruikt bij paleo-ecologisch onderzoek. Milieureconstructies die werden gebruikt voor het tekenen van de geologische kaart van Nederland, zijn gebaseerd op onderzoek aan afzettingen van diatomeeën uit het Holoceen en het Laat Pleistoceen.

Fossiele overblijfselen tonen aan dat diatomeeën sinds het Jura-tijdperk overvloedig op aarde aanwezig zijn. Mogelijkerwijs is de uitstervingscatastrofe aan het eind van het voorafgaande Perm-tijdvak, een belangrijke factor geweest bij de opkomst van deze organismen.

Diatomeeën staan in de belangstelling bij chemici. Ze bouwen hun siliciumhoudende skelet mede met behulp van enzymen en andere eiwitten, op een manier die veel nauwkeuriger gereguleerd is dan de industriële synthese van siliciumhoudende organische materialen (siliconen). Bovendien vinden de natuurlijke, biochemische reacties, dankzij de natuurlijke enzymwerking in de kiezelwieren, plaats onder "normale" temperatuur, druk en pH, terwijl de industriële synthese plaatsvindt bij hoge temperaturen, hoge druk, en zeer hoge of juist lage pH-waarden. Scheikundigen kunnen de biochemische processen die diatomeeën gebruiken nog niet reproduceren in het laboratorium.^[4]

In de forensische geneeskunde wordt de aanwezigheid van diatomeeën in de luchtwegen gebruikt als indicatie voor dood door verdrinking.

• 
  Een diatomeeënmat
• 
  Enkele soorten van het geslacht Surirella

Wikispecies heeft een pagina over Bacillariophyta.

Zie de categorie Diatomeeën van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.