Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Незважаючи на важливу роль, яку вони відіграють в екосистемах, ми мало чуємо про ціанобактерії або оксифотобактерії. В Ecologist Verde ми хочемо присвятити цю статтю цим захоплюючим мікроорганізмам, які роблять можливим життя на Землі. Чи знаєте ви, що ціанобактерії спочатку входили до царства рослин, і називалися ціанофітами? А що пізніше їх вважали водоростями і ми назвали ціанофітами? В даний час вони розташовані в королівстві Монера.
Продовжуйте читати цю цікаву статтю і дізнайтеся більше про неї що таке ціанобактерії, їх характеристики та приклади з них, а також його велике значення для життя.
Що таке ціанобактерії
Ціанобактерії у оксифотобактерії є типом прокаріотів, автотрофних і одноклітинних організмів, здатних здійснювати кисневий фотосинтез. Вони належать до групи о грамнегативні бактерії а його назву можна перекласти як «блакитні бактерії», оскільки префікс cyano- означає його характерний блакитний колір.
Ціанобактерії спочатку входили до царства рослин і називалися ціанофітами, що означає блакитні рослини. Пізніше їх почали вважати водоростями і називати ціанофітами, що означає блакитні водорості. Вважалося, що ціанобактерії є водоростями через їхню фотосинтетичну здатність, але пізніше термін водорості був переозначений і зарезервований виключно для фотосинтезуючих еукаріотичних організмів, а ціанобактерії були виключені з цієї групи як прокаріотичні організми.
В даний час ціанобактерії об'єднані в Клас Cyanophyceae з домену Bacteria, що належить до вже невикористаних Королівство Монера. Вони все ще відомі як синьо-зелені водорості, незважаючи на те, що, як ми вже встановили, це не водорості, а бактерії. Отже, ми можемо сказати, що царство ціанобактерій - це царство Monera (яке включає домени Archaea і Bacteria і не використовується, оскільки прокаріотичні організми не класифікуються на царства таксономічно).
Характеристика ціанобактерій
Почнемо із вказівки основних характеристик ціанобактерій, щоб потроху ознайомитися з ними:
- Вони єдині прокаріоти, здатні виконувати кисневий фотосинтез. Прокаріот або прокаріотичний організм - це організм, який складається з прокаріотичних клітин, які не мають визначеного клітинного ядра. Кисневий фотосинтез – це процес, при якому електрони води використовуються для перетворення світлової енергії в хімічну енергію, а неорганічних хімічних сполук, таких як вуглекислий газ, азот або фосфор, в органічні хімічні сполуки, такі як кисень.
- Ще однією відмінною рисою ціанобактерій є їх яскравість бирюзового кольору, колір якого коливається від дуже слабкого зеленого до блакитного, настільки темного, що нагадує чорний. Ця пігментація зумовлена фікобіліном, класом хромофорних сполук, присутніми в цитоплазмі ціанобактерій. Незважаючи на те, що, як випливає з назви, найпоширеніші кольори ціанобактерій - це ті, які походять від синьо-зелених, існує безліч видів, які присутні червонуваті або мідні тони.
- Хоча ціанобактерії є мікроскопічними організмами лише кілька мікрометрів у довжину, вони значні більший, ніж більшість бактерій.
- Вони розмножуються безстатевим шляхом (бінарним поділом, множинним поділом, брунькуванням або фрагментацією).
- У них аеробне дихання.
- Хоча вони є одноклітинними організмами, вони мають тенденцію об’єднуватися в групи і утворюють колонії великі, навіть від тисяч до мільйонів осіб, об’єднаних у колоніальні асоціації.
- Ціанобактерії населяють усі типи екосистем водні та наземні екосистеми з прийнятним рівнем вологості. Ціанобактерії можна знайти в ставках, озерах, лагунах, річках, водно-болотних угіддях, мангрових заростях, океанах, підземних водоймах, печерах, джунглях, горах, лісах, на поверхні скельних утворень, шкірі деяких тварин і навіть ціанобактерії часто з’являються в акваріумах. , баки та фонтани. Деякі ціанобактерії є екстремофілами (вони витримують екстремальні умови навколишнього середовища) і живуть у таких негостинних середовищах, як пустелі, гарячі джерела, гідротермальні джерела, льодовики, гіперсолоні озера, високолужні води і навіть у космічному просторі.
- Існують види ціанобактерій, які встановити симбіотичні стосунки з папороттю, протистами або грибами. Симбіоз між ціанобактерією та грибком широко відомий як лишай.
Хоча більшість ціанобактерій мають перераховані вище характеристики, є певні винятки. Існують види ціанобактерій, які, наприклад, макроскопічні, а не мікроскопічні, або гетеротрофні та не автотрофні.
Органели ціанобактерій
Хоча ми вже вказали основні характеристики, ми глибше вникли в риси цих маленьких організмів і поговорили про органели ціанобактерій:
- Карбоксисоми: вони відповідають за фіксацію CO2.
- Пухирці газу: забезпечують плавучість.
- Гранули ціанофіцину: зберігають білок ціанофіцину та ціанофітний крохмаль.
- Гранули глікогену: запасають енергію.
- Протонуклеус: являє собою область, в якій знаходиться ДНК ціанобактерії, яка характеризується круговою, закритою та оголеною.
- Тилакоїдна мембрана: це інвагінація плазматичної мембрани, в якій знаходяться тилакоїди.
- Рибосоми: дозволяють синтез білка і вимірюють 70 с.
- Клітинна мембрана: складається з внутрішньої плазматичної мембрани та зовнішньої мембрани, обидві складаються з фосфоліпідів і гопаноїдів.
- Клітинна стінка: розташована між внутрішньою і зовнішньою плазматичними мембранами, складається з пептидогліканів і забезпечує механічний захист клітини.
- Фотосинтетичні пластинки: містять фотосинтетичні пігменти, такі як хлорофіл А, каротиноїди та фікобіліни.
Групи ціанобактерій
Групи, що входять до складу цих мікроорганізмів, називаються тримерні колонії (оскільки вони ростуть і розгалужуються в трьох напрямках) і складаються з вузькоспеціалізованих клітин, які виконують певні функції всередині колонії. Деякі клітини, які утворюють тримерні колонії ціанобактерій:
- Гетероцисти: це клітини, які відповідають за фіксацію атмосферного азоту.
- Acinetos: це найбільші клітини і використовуються для зберігання ціанофільного крохмалю.
- Беоцисти: це клітини, які відповідають за розгалуження колонії шляхом множинного поділу.
- Недрідії: це клітини, які утворюють апостоз, щоб забезпечити поширення колоній. Ці клітини гинуть і дозволяють сегментам колонії (гормогорії) відокремлюватися і рухатися, поки вони не знайдуть новий субстрат, в якому вони можуть закріпитися і утворити нову колонію.
Приклади ціанобактерій
існують понад 5000 видів ціанобактерій. Деякі з найбільш представницьких видів:
- Arthrospira platensis і Arthrospira maxima: належать до роду Spirulina, це два види ціанобактерій, що представляють комерційний інтерес. Вони використовуються у виробництві спіруліни, енергійної дієтичної добавки з високим вмістом білків, мінералів, вітамінів і каротину.
- Nostoc sphaericum: це ціанобактерія роду Nostoc, яка високо цінується в гастрономії кількох країн Латинської Америки, де вона відома як кушуро. Має кулясту форму, драглисту консистенцію, антиоксидантні та противірусні властивості, тому також становить фармакологічний інтерес.
- Комуна Носток.
- Точковий носток.
- Синехокок.
Яке значення ціанобактерій для життя
На завершення коментарів щодо цікавого світу ціанобактерій ми згадаємо різні аспекти, через які вони вважаються надзвичайно важливими для життя, яким ми його знаємо сьогодні.
- Ціанобактерії відіграють фундаментальну роль у розвитку різноманітних водних і наземних екосистем. Є первинні виробники і вони діють як азотфіксатори та постачальники для всіх типів харчових ланцюгів. Атмосферний азот особливо важливий для росту водоростей і водних рослин, які самі є важливими первинними продуцентами. Тут ви можете ознайомитися з ними ближче: Організації виробників: що вони таке та приклади.
- Оскільки більшість фотосинтетичної активності Землі відбувається у воді, відомо, що водорості та ціанобактерії виробляють набагато більше кисню, ніж наземні рослини. Ціанобактерії виробляють хороший відсоток кисню молекулярна структура Землі і, крім того, вони допомагають колосально нижчий рівень вуглекислого газу в навколишньому середовищі.
- Ціанобактерії були перші автотрофні організми а в доісторичні часи вони поступово наповнювали земну атмосферу киснем, який виробляли за допомогою фотосинтезу. Ця зміна складу атмосфери привела до утворення озонового шару (який захищає нас від шкідливого ультрафіолетового випромінювання Сонця) та появи та диверсифікації нових організмів, здатних виживати поза водою: аеробних істот. Завдяки ціанобактеріям виникли автотрофні організми. З ендосимбіозу між пластидами ціанобактерій і примітивними клітинами еукаріот виникають клітини рослин і водоростей, які ми знаємо сьогодні. Тут ви можете прочитати про походження та еволюцію рослин: резюме.
- Існує кілька видів ціанобактерій економічний і біотехнологічний інтерес. Деякі вирощують в їжу, наприклад Arthrospira platensis, Arthrospira maxima і Nostoc sphaericum.
- Багато ціанобактерій індикатори забруднення і вони стають справжньою проблемою для їхніх екосистем. Коли відбувається евтрофікація (надлишок поживних речовин, таких як фосфор, азот і сірка у водоймах), ціанобактерії неконтрольовано збільшують свою популяцію. Ці гігантські колонії збираються разом у товсті, слизисті шари на поверхні річок, озер і ставків і відомі як цвітіння ціанобактерій. Вони завдають шкоди багатьом живим істотам, оскільки не дають сонячному світлу досягати дна води і виробляють токсини, які можуть бути смертельними навіть для людей. Вони також завдають шкоди діяльності людини, такій як рибальство, транспорт і туризм, і забруднюють джерела питної води. Багато разів такий надлишок фосфору, азоту та/або сірки у водоймах обумовлений діяльністю людини, наприклад, сільського господарства та тваринництва, які використовують добрива та пестициди з високим вмістом цих біоелементів. Тут ви можете прочитати про екологічні індикатори: які вони бувають, типи та приклади та про те, що таке евтрофікація.
- Поява ціанобактерій в акваріумі або акваріумі може означати поганий догляд, надлишок поживних речовин (сульфатів, нітратів і фосфатів), погане освітлення, застій та/або погану фільтрацію води.
- Коли ціанобактерії утворюють лишайники, їх використовують як біологічні показники якості повітря та води оскільки вони ростуть лише в середовищах з дуже низьким або нульовим рівнем забруднення.
Якщо ви хочете прочитати більше статей, подібних до Ціанобактерії: які вони, характеристики і приклади, ми рекомендуємо вам увійти в нашу категорію Біологія.
