Printre organismele care există acum, se numără acelea despre a căror apartenență la orice regat al vieții sălbatice există dispute constante. Așa este și cu creaturile numite cianobacterii. Deși nici măcar nu au un nume propriu. Prea multe sinonime:
- alge albastre-verzi;
- cianobionti;
- pelete de ficocrom;
- cianuri;
- alge mucus și altele.
Așadar, se dovedește că o cianobacterie este un organism complet mic, dar în același timp atât de complex și controversat, care necesită un studiu atent și o luare în considerare a structurii sale pentru a determina exact apartenența taxonomică.
Istoria existenței și descoperirii
Judecând după rămășițele fosile, istoria existenței algelor albastre-verde merge cu mult în trecut, cu câteva (3,5) miliarde de ani în urmă. Astfel de concluzii au făcut posibilă realizarea unor studii de către paleontologi care au analizat rocile (secțiunile lor) din acele vremuri îndepărtate.
Pe suprafața probelor au fostau fost găsite cianobacterii, a căror structură nu diferă de cea a formelor moderne. Acest lucru indică un grad ridicat de adaptabilitate a acestor creaturi la diverse condiții de habitat, la rezistența și supraviețuirea lor extremă. Este evident că de-a lungul a milioane de ani au avut loc multe modificări ale temperaturii și compoziției gazelor planetei. Cu toate acestea, nimic nu a afectat viabilitatea cianului.
În vremurile moderne, cianobacteriile este un organism unicelular care a fost descoperit simultan cu alte forme de celule bacteriene. Adică, Antonio Van Leeuwenhoek, Louis Pasteur și alți cercetători din secolele XVIII-XIX.
Au fost studiate mai amănunțit mai târziu, odată cu dezvoltarea microscopiei electronice și metodele și metodele de cercetare modernizate. Au fost identificate caracteristicile pe care le posedă cianobacteriile. Structura celulei include o serie de structuri noi care nu se găsesc la alte creaturi.
Clasificare
Chestiunea determinării afilierii lor taxonomice rămâne deschisă. Până acum, se știe un singur lucru: cianobacteriile sunt procariote. Acest lucru este confirmat de funcții precum:
- lipsa de nucleu, mitocondrii, cloroplaste;
- prezența mureinei în peretele celular;
- Molecule de ribozom S în celulă.
Cu toate acestea, cianobacteriile sunt procariote cu aproximativ 1500 de mii de soiuri. Toate au fost clasificate și combinate în 5 mari grupări morfologice.
- Croococic. Un grup suficient de mare, unind singur sauforme coloniale. Concentrațiile mari de organisme sunt ținute împreună de mucusul comun secretat de peretele celular al fiecărui individ. În ceea ce privește forma, acest grup include structuri în formă de tijă și structuri sferice.
- Pleurocapsal. Foarte asemănătoare cu formele anterioare, însă, apare o caracteristică sub forma formării beocitelor (mai multe despre acest fenomen mai târziu). Cianobacteriile incluse aici aparțin a trei clase principale: Pleurocaps, Dermocaps, Mixosarcine.
- Oxilatorii. Caracteristica principală a acestui grup este că toate celulele sunt combinate într-o structură de mucus comună numită tricomi. Împărțirea are loc fără a trece dincolo de acest fir, în interior. Oscilatorii includ exclusiv celule vegetative care se divid asexuat în jumătate.
- Nostock. Interesant pentru criofilitatea lor. Capabil să trăiască în deșerturi înghețate deschise, formând raiduri colorate asupra lor. Așa-numitul fenomen al „deșerților de gheață înflorite”. Formele acestor organisme sunt și filamentoase sub formă de tricomi, totuși, reproducerea sexuală, cu ajutorul celulelor specializate - heterochisturi. Următorii reprezentanți pot fi atribuiți aici: Anabens, Nostocs, Calotrix.
- Stigonem. Foarte asemănător cu grupul precedent. Principala diferență în metoda de reproducere este că se pot împărți în mod multiplu în cadrul aceleiași celule. Cel mai popular reprezentant al acestei asociații este Fisherells.
Astfel, cianura este clasificată după criteriul morfologic, întrucât pentru restul sunt multe întrebări și confuzii. Botaniştii şi microbiologii la un numitor comun însistematica cianobacteriilor nu poate încă să apară.
Habitats
Datorită prezenței unor adaptări speciale (heterochisturi, beocite, tilacoide neobișnuite, vacuole gazoase, capacitatea de a fixa azotul molecular și altele), aceste organisme s-au instalat peste tot. Ei sunt capabili să supraviețuiască chiar și în cele mai extreme condiții în care niciun organism viu nu poate exista deloc. De exemplu, izvoare termofile calde, condiții anaerobe cu atmosferă de hidrogen sulfurat, mediu acid cu pH mai mic de 4.
Cianobacteriile este un organism care supraviețuiește în liniște pe nisipul mării și pe margini stâncoase, blocuri de gheață și deșerturi fierbinți. Puteți recunoaște și determina prezența cianurilor după placa colorată caracteristică pe care o formează coloniile lor. Culoarea poate varia de la albastru-negru la roz și violet.
Se numesc albastru-verde pentru că deseori formează o peliculă lipicioasă albastru-verde pe suprafața apei obișnuite proaspete sau sărate. Acest fenomen se numește „înflorirea apei”. Poate fi văzut pe aproape orice lac care începe să crească și să se mlaștinească.
Caracteristici ale structurii celulei
Cianobacteriile au structura obișnuită pentru organismele procariote, dar există unele caracteristici.
Planul general al structurii celulei este următorul:
- perete celular format din polizaharide și mureină;
- structura bilipidă a membranei plasmatice;
- citoplasmă cu material genetic distribuit liber sub formă de moleculăADN;
- tilacoizi care îndeplinesc funcția de fotosinteză și conțin pigmenți (clorofile, xantofile, carotenoizi).
Părțile speciale ale celulei vor fi discutate în continuare.
Tipuri de structuri specializate
În primul rând, aceștia sunt heterochiști. Aceste structuri nu sunt părți, ci celulele în sine ca parte a unui tricom (un fir colonial comun unit de mucus). Ele diferă atunci când sunt privite la microscop în compoziția lor, deoarece funcția lor principală este producerea unei enzime care permite fixarea azotului molecular din aer. Prin urmare, practic nu există pigmenți în heterochisturi, dar există mult azot.
În al doilea rând, acestea sunt hormoni - zone rupte din tricomi. Serviți drept teren de reproducere.
Beocitele sunt un fel de celule fiice, înzestrate în masă dintr-una maternă. Uneori, numărul lor ajunge la o mie într-o perioadă de diviziune. Dermocapsulele și alte Pleurocapsodiaceae sunt capabile de o astfel de caracteristică.
Akinetele sunt celule speciale care sunt în repaus și sunt incluse în tricomi. Diferă într-un perete celular mai masiv, bogat în polizaharide. Rolul lor este similar cu heterochisturile.
Vacuole de gaz - toate cianobacteriile le au. Structura celulei implică inițial prezența acestora. Rolul lor este de a lua parte la procesele de înflorire a apei. Un alt nume pentru astfel de structuri este carboxizomi.
Incluziuni de celule. Ele există cu siguranță în celulele vegetale, animale și bacteriene. Cu toate acestea, în algele albastre-verzi, aceste incluziuni sunt oarecum diferite. Acestea includ:
- glicogen;
- granule de polifosfat;
- cianoficina este o substanță specială constând din aspartat, arginină. Servește pentru acumularea de azot, deoarece aceste incluziuni sunt în heterochisturi.
Asta este ceea ce are cianobacteriile. Părțile principale și celulele și organitele specializate sunt cele care permit cianidelor să efectueze fotosinteza, dar în același timp aparțin bacteriilor.
Reproducție
Acest proces nu este deosebit de dificil, deoarece este același cu cel al bacteriilor obișnuite. Cianobacteriile pot diviza vegetativ, părți ale tricomilor, o celulă normală în două sau pot efectua un proces sexual.
În aceste procese sunt implicate adesea celule specializate de heterochisturi, akinete, beocite.
Metode de transport
Celula de cianobacterie este acoperită la exterior cu un perete celular și uneori și cu un strat de polizaharidă specială care poate forma o capsulă de mucus în jurul ei. Datorită acestei caracteristici, se realizează mișcarea cyanului.
Nu există flageli sau excrescențe speciale. Mișcarea poate fi efectuată doar pe o suprafață tare cu ajutorul mucusului, în contracții scurte. Unele oscilatorii au un mod foarte neobișnuit de mișcare - se rotesc în jurul axei lor și, în același timp, provoacă rotirea întregului tricom. Așa se mișcă suprafața.
Capacitate de fixare a azotului
Această funcție are aproape toate cianobacteriile. Acest lucru este posibil datorită prezenței enzimei nitrogenaze, care este capabilă să fixeze azotul molecular șitransformă-l într-o formă digerabilă de compuși. Acest lucru se întâmplă în structurile heterochisturilor. Prin urmare, acele specii care nu le au nu pot fixa azotul din aer.
În general, acest proces face ca cianobacteriile să fie creaturi foarte importante pentru viața plantelor. Așezându-se în sol, cianurile ajută reprezentanții florei să asimileze azotul legat și să ducă o viață normală.
Specie anaerobă
Unele forme de alge albastre-verzi (de exemplu, Oscillatoria) sunt capabile să trăiască în condiții complet anaerobe și într-o atmosferă de hidrogen sulfurat. În acest caz, compusul este procesat în interiorul corpului și, ca urmare, se formează sulf molecular, care este eliberat în mediu.
