Fitobentos je jedan od pet bioloških elemenata u rijekama i jezerima koji se koristi za ocjenu ekološkog stanja vode te obuhvaća sve skupine algi i cijanobakterija u obraštaju (perifiton). Unatoč tome, za potrebe ocjene ekološkog stanja površinskih kopnenih voda u Hrvatskoj se koristi samo skupina dijatomeja (algi kremenjašica). Zajednica dijatomeja odražava fizikalno-kemijska svojstva tekućica i stajaćica te predstavlja pouzdan pokazatelj promjena u vodenom okolišu kao što su npr. eutrofikacija, salinizacija, zakiseljavanje te utjecaj termalnih voda.

Uz spomenute utjecaje na zajednice dijatomeja, u novijoj povijesti veliko zanimanje se pojavilo i za proučavanjem njihove povezanosti s metalima u vodenom okolišu. Razlog tome jest sve veći antropogeni utjecaj i to kroz povećanu potrebu za energijom, masovnu poljoprivredu i industriju, koje rezultiraju povećanim unosom toksičnih metala u ekosustav.

Tijekom svog životnog ciklusa, dijatomeje akumuliraju metale te tako imaju ključnu ulogu u njihovim biogeokemijskim ciklusima. Esencijalne metale (kalij, kalcij, magnezij, željezo, mangan, bakar, cink, molibden, nikal) dijatomeje koriste za rast i razvoj te su presudni za nesmetano odvijanje fizikalnih procesa unutar stanice. S druge strane, neesencijalni metali (olovo, kadmij, živa) nemaju potvrđenu nikakvu fiziološku ulogu.

No u slučaju povišenih koncentracija određenih metala poput kadmija ili olova, može doći do štetnih učinaka koji se mogu manifestirati u promjeni slatkovodne zajednice dijatomeja, kao i u promjenama na individualnoj razini, odnosno u fiziologiji i morfologiji dijatomeja. Kod promjena na individualnoj razini dolazi do razvoja teratoloških oblika što najčešće uključuje promjene u samom obliku, veličini i ornamentaciji stanice (rasporedu strija odnosno areola), kao i promjene u staničnim procesima (npr. fotosintezi). Kada govorimo o utjecaju na strukturu zajednice, vrste sa većom tolerancijom ili rezistentnošću postaju dominantne u odnosu na vrste referentne zajednice. Posljedično, povećana koncentracija metala dovodi i do smanjenja bioraznolikosti. Sam intenzitet štetnog učinka ovisi o svojti i o količini metala. Sposobnost pokretanja staničnih obrambenih mehanizama vjerojatno igra ključnu ulogu u restrukturiranju zajednica dijatomeja pod utjecajem povišenih koncentracija metala.

U novije vrijeme, dostupnost sekvenciranih genoma pružila je bitne podatke za razumijevanje procesa uključenih u odgovor na stres metala. Međutim nedavne studije koje se bave ovim mehanizmima otkrile su kako je veza različitih vrsta i intenziteta odgovora prilično složena te je za bolje razumijevanje spomenutih funkcija potrebno provesti dodatne studije koristeći molekularne, biokemijske i stanične alate.

Dosadašnjim redovnim monitoringom biološkog elementa fitobentos u površinskim kopnenim površinskim vodama koji se provodi u Institutu za vode „Josip Juraj Strossmayer“ nije zabilježen značajan broj teratoloških formi dijatomeja koji bi ukazao na utjecaj povišenih koncentracija metala u vodotocima Republike Hrvatske. S obzirom na štetan utjecaj povišenih koncentracija metala na rast, razvoj i sastav bioloških zajednica, provođenje sustavnog monitoringa kakvoće vode od iznimne je važnosti kako bi se pravovremeno detektirale promjene u okolišu te posljedično poduzele odgovarajuće mjere u svrhu zaštite vodenih ekosustava.

Teratološki i nepromijenjeni oblik vrste Cocconeis placentula var. euglypta.

Teratološki i nepromijenjeni oblik vrste Achnanthidium delmontii.

Analiza uzoraka uz pomoć mikroskopa.