Frustule

الفرستول هو الجدار الخلوي الصلب والمسامي أو الطبقة الخارجية للدياتومات . يتكون الفرستول بشكل شبه كامل من السيليكا ، المصنوعة من حمض السيليسيك ، ومغطى بطبقة من مادة عضوية، والتي أشير إليها في الأدبيات المبكرة عن الدياتومات باسم البكتين ، وهو ليف يوجد عادةً في الجدران الخلوية للنباتات . ^{[ 1 ] [ 2 ]} تتكون هذه الطبقة في الواقع من عدة أنواع من السكريات المتعددة . ^{[ 3 ]}

يتكون هيكل الصدفة عادةً من قسمين متداخلين يُعرفان باسم "الثيكا" (أو بشكل غير رسمي باسم "الصمامات"). ويرتبط الوصل بين الثيكاتين بأشرطة من السيليكا (أشرطة الحزام) التي تربطهما معًا. يسمح هذا التداخل بوجود مساحة للتمدد الداخلي، وهو أمر ضروري أثناء عملية التكاثر. كما تحتوي الصدفة على العديد من المسامات التي تُسمى "الهالات" والشقوق التي تُتيح للدياتوم الوصول إلى البيئة الخارجية للقيام بعمليات مثل إزالة الفضلات وإفراز المادة المخاطية .

يُظهر التحليل المجهري لبنية الهياكل أن المسامات ذات أحجام وأشكال وحجوم متنوعة. معظم المسامات مفتوحة وخالية من الشوائب. تتراوح أبعاد المسامات النانوية بين 250 و600  نانومتر. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

يتكون الهيكل الخلوي عادةً من غلافين متطابقين في الشكل ولكنهما مختلفان قليلاً في الحجم. الغلاف الأصغر له حافة تتداخل قليلاً مع الحافة المقابلة له في الغلاف الأكبر. هذه المنطقة المتداخلة مُدعمة بأحزمة من السيليكا، وتشكل "مفصل تمدد" طبيعي. يُشار عادةً إلى الغلاف الأكبر بـ"العلوي"، ولذلك يُسمى الغلاف الخارجي. أما الغلاف الأصغر فيُشار إليه عادةً بـ"السفلي"، ولذلك يُسمى الغلاف الداخلي. ^{[ 1 ]} عند انقسام الدياتوم، تحتفظ كل خلية ابنة بغلاف واحد من الهيكل الخلوي الأصلي وتُنتج غلافًا جديدًا. هذا يعني أن إحدى الخليتين الابنتين تكون بنفس حجم الخلية الأم (الغلاف الخارجي والغلاف الداخلي الجديد)، بينما في الخلية الابنة الأخرى، يصبح الغلاف الداخلي القديم هو الغلاف الخارجي، والذي يُشكل مع غلاف داخلي جديد أصغر قليلاً خلية أصغر.

تُطوّر بعض أجناس الدياتومات نتوءات على السطح الداخلي للصدفة تمتد إلى التجويف الداخلي. تُعرف هذه النتوءات عادةً باسم "الحاجز الكاذب" (Pseudoseptum) ، وجمعها "الحواجز الكاذبة " (pseudosepta) . ^{[ 7 ]} في عائلة "أولاكوسيراسيا" (Aulacoseiraceae )، يُطلق على النتوء تحديدًا اسم "حلقة" (ringleist) أو "حلقة" (ringleiste ). ^{[ 8 ]}

عندما تموت الدياتومات وتتحلل موادها العضوية، تغوص قشورها إلى قاع البيئة المائية. تُعرف هذه المادة المتبقية باسم الدياتوميت أو " التراب الدياتومي "، وتُستخدم تجاريًا كمرشحات، وحشوات معدنية، ومبيدات حشرية ميكانيكية، وفي مواد العزل، ومواد مانعة للتكتل، وكمادة كاشطة دقيقة، وغيرها من الاستخدامات. ^{[ 9 ]} كما تُجرى أبحاث حاليًا حول استخدام قشور الدياتومات وخصائصها في مجال البصريات، إلى جانب خلايا أخرى، مثل تلك الموجودة في حراشف الفراشات. ^{[ 2 ]}

أثناء استعداد الدياتوم للانفصال، يمر بعدة عمليات لبدء إنتاج إما غلاف تحتي جديد أو غلاف خارجي جديد. وبمجرد انفصال كل خلية تمامًا، فإنها تتمتع بحماية مماثلة وقدرة على مواصلة إنتاج الصدفة. ^{[ 10 ]}

يمكن شرح نسخة مختصرة ومبسطة للغاية على النحو التالي: ^{[ 10 ]}

1. بعد الانقسام المتساوي، تتشكل خليتان بنويتان داخل الخلية الأم، وتنتقل نواة كل خلية بنوية إلى جانب الدياتوم حيث ستتشكل الطبقة الداخلية الجديدة.
2. يتموضع مركز الأنابيب الدقيقة بين النواة والغشاء البلازمي الذي سيتم وضع البطانة الجديدة فوقه.
3. تتشكل حويصلة تُعرف باسم حويصلة ترسب السيليكا بين الغشاء البلازمي ومركز الأنيبيبات الدقيقة. تُشكل هذه الحويصلة مركز النمط، ويمكن أن يستمر ترسب السيليكا للخارج من تلك النقطة، مُشكلاً حويصلة ضخمة على طول أحد جوانب الخلية.
4. يتشكل صمام جديد داخل حويصلة ترسب السيليكا عن طريق النقل الموجه للسيليكا والبروتينات والسكريات المتعددة. بعد تشكله، يُطرح الصمام خارج الخلية عن طريق اندماج غشاء حويصلة ترسب السيليكا (السيليكاليما) مع الغشاء البلازمي.
5. تنفصل الخلايا البنت بشكل كامل، ويصبح الوجه الداخلي للغشاء السيليكا هو الغشاء البلازمي الجديد.
6. بعد الانفصال، تقوم الخلايا البنت بتكوين أشرطة حزامية، مما يسمح للخلايا بالتوسع في اتجاه واحد على طول محور انقسام الخلية.

• Frustule on Britannica
• إحباط المشطورة على astrographics.com
• الهندسة والأنماط في الطبيعة 1: استكشاف أشكال هياكل الدياتومات باستخدام الصيغة الفائقة ليوهان جيليس ، بقلم كريستينا برودي، المملكة المتحدة