Među organizmima koji sada postoje, postoje i oni o čijoj pripadnosti bilo kojem kraljevstvu divljih životinja postoje stalni sporovi. Tako je i sa stvorenjima koja se zovu cijanobakterije. Iako nemaju ni pravo ime. Previše sinonima:
- plavo-zelene alge;
- cijanobioti;
- phycochrome pelets;
- cijanidi;
- sluz alge i druge.
Tako se ispostavilo da je cijanobakterija potpuno mali, ali u isto vrijeme tako složen i kontroverzan organizam koji zahtijeva pomno proučavanje i razmatranje njegove strukture kako bi se utvrdila točna taksonomska pripadnost.
Povijest postojanja i otkrića
Sudeći po fosilnim ostacima, povijest postojanja modro-zelenih algi seže daleko u prošlost, prije nekoliko (3,5) milijardi godina. Takvi su zaključci omogućili izradu studija paleontologa koji su analizirali stijene (njihove dijelove) tih dalekih vremena.
Na površini su bili uzorcipronađene su cijanobakterije čija se struktura nije razlikovala od modernih oblika. To ukazuje na visok stupanj prilagodljivosti ovih stvorenja na različite uvjete staništa, na njihovu ekstremnu izdržljivost i preživljavanje. Očito je da je tijekom milijuna godina došlo do mnogih promjena u temperaturi i plinskom sastavu planeta. Međutim, ništa nije utjecalo na održivost cijana.
U moderno doba, cijanobakterije su jednostanični organizam koji je otkriven istovremeno s drugim oblicima bakterijskih stanica. To jest, Antonio Van Leeuwenhoek, Louis Pasteur i drugi istraživači u XVIII-XIX stoljeću.
Detaljnije su proučeni kasnije, razvojem elektronske mikroskopije i moderniziranim metodama i metodama istraživanja. Identificirane su značajke koje posjeduju cijanobakterije. Struktura ćelije uključuje niz novih struktura koje se ne nalaze u drugim stvorenjima.
Klasifikacija
Pitanje utvrđivanja njihove taksonomske pripadnosti ostaje otvoreno. Zasad je poznato samo jedno: cijanobakterije su prokarioti. To potvrđuju značajke kao što su:
- nedostatak jezgre, mitohondrija, kloroplasta;
- prisutnost mureina u staničnoj stijenci;
- S-ribosomske molekule u stanici.
Unatoč tome, cijanobakterije su prokarioti s oko 1500 tisuća vrsta. Svi su razvrstani i kombinirani u 5 velikih morfoloških grupa.
- Krookokna. Dovoljno velika skupina, koja objedinjuje pojedinačne ilikolonijalni oblici. Visoke koncentracije organizama zajedno drži zajednička sluz koju luči stanična stijenka svakog pojedinca. Što se tiče oblika, ova skupina uključuje štapićaste i sferne strukture.
- Pleurocapsal. Vrlo slično prethodnim oblicima, međutim, pojavljuje se značajka u obliku stvaranja beocita (više o ovom fenomenu kasnije). Ovdje uključene cijanobakterije pripadaju tri glavne klase: Pleurocaps, Dermocaps, Myxosarcins.
- Oksilatori. Glavna značajka ove skupine je da su sve stanice spojene u zajedničku strukturu sluzi zvanu trihomi. Podjela se događa ne nadilazeći ovu nit, iznutra. Oscilatorije uključuju isključivo vegetativne stanice koje se dijele aseksualno na pola.
- Nostock. Zanimljivo zbog svoje kriofilnosti. Može živjeti u otvorenim ledenim pustinjama, stvarajući obojene napade na njih. Takozvani fenomen "cvjetanja ledenih pustinja". Oblici ovih organizama također su filamentozni u obliku trihoma, međutim, spolno razmnožavanje, uz pomoć specijaliziranih stanica - heterocista. Ovdje se mogu pripisati sljedeći predstavnici: Anabens, Nostocs, Calotrix.
- Stigonem. Vrlo slično prethodnoj grupi. Glavna razlika u načinu razmnožavanja je u tome što se mogu višestruko dijeliti unutar iste stanice. Najpopularniji predstavnik ove udruge je Fisherells.
Dakle, cijanid je klasificiran prema morfološkom kriteriju, budući da za ostalo postoji mnogo pitanja i zabune. Botaničari i mikrobiolozi na zajednički nazivnik usistematika cijanobakterija još ne može doći.
staništa
Zbog prisutnosti posebnih prilagodbi (heterociste, beociti, neobični tilakoidi, plinske vakuole, sposobnost fiksiranja molekularnog dušika i drugo), ovi su se organizmi naselili posvuda. Oni su u stanju preživjeti čak iu najekstremnijim uvjetima u kojima nijedan živi organizam uopće ne može postojati. Na primjer, topli termofilni izvori, anaerobni uvjeti s atmosferom sumporovodika, kiselo okruženje s pH manjim od 4.
Cijanobakterija je organizam koji mirno preživljava na morskom pijesku i stjenovitim rubovima, ledenim blokovima i vrućim pustinjama. Prisutnost cijanida možete prepoznati i odrediti po karakterističnom obojenom plaku koji stvaraju njihove kolonije. Boja može varirati od plavo-crne do ružičaste i ljubičaste.
Zovu se plavo-zelenim jer često tvore plavo-zeleni ljigav film na površini obične slatke ili slane vode. Taj se fenomen naziva "cvjetanje vode". Može se vidjeti na gotovo svakom jezeru koje počinje rasti i močvarno.
Značajke stanične strukture
Cijanobakterije imaju uobičajenu strukturu za prokariotske organizme, ali postoje neke značajke.
Opći plan strukture ćelije je sljedeći:
- stanična stijenka od polisaharida i mureina;
- bilipidna struktura plazma membrane;
- citoplazma sa slobodno raspoređenim genetskim materijalom u obliku molekuleDNK;
- tilakoidi koji obavljaju funkciju fotosinteze i sadrže pigmente (klorofile, ksantofile, karotenoide).
O posebnim dijelovima ćelije dalje će se raspravljati.
Vrste specijaliziranih struktura
Prije svega, to su heterociste. Ove strukture nisu dijelovi, već same stanice kao dio trihoma (zajednička kolonijalna nit ujedinjena sluzi). Razlikuju se kada se promatraju pod mikroskopom po svom sastavu, budući da im je glavna funkcija proizvodnja enzima koji omogućuje fiksaciju molekularnog dušika iz zraka. Dakle, u heterocistama praktički nema pigmenata, ali ima puno dušika.
Drugo, to su hormogonije - područja istrgnuta iz trihoma. Služe kao uzgajalište.
Beociti su neka vrsta stanica kćeri, masovno obdarene od jedne majčinske. Ponekad njihov broj doseže tisuću u jednom razdoblju podjele. Dermocaps i druge Pleurocapsodiaceae sposobne su za takvu značajku.
Akineti su posebne stanice koje miruju i uključene su u trihome. Razlikuju se po masivnijim staničnim stijenkama bogatim polisaharidima. Njihova je uloga slična heterocistama.
Plinske vakuole - imaju ih sve cijanobakterije. Struktura stanice u početku implicira njihovu prisutnost. Njihova je uloga sudjelovati u procesima cvjetanja vode. Drugi naziv za takve strukture je karboksisomi.
Uključenja ćelija. Oni sigurno postoje u biljnim, životinjskim i bakterijskim stanicama. Međutim, u plavo-zelenim algama te su inkluzije nešto drugačije. To uključuje:
- glikogen;
- polifosfatne granule;
- cijanoficin je posebna tvar koja se sastoji od aspartata, arginina. Služi za akumulaciju dušika, budući da su ove inkluzije u heterocistama.
Ovo je ono što ima cijanobakterija. Glavni dijelovi i specijalizirane stanice i organele omogućuju cijanidima da provode fotosintezu, ali u isto vrijeme pripadaju bakterijama.
Reprodukcija
Ovaj proces nije posebno težak, jer je isti kao i kod običnih bakterija. Cijanobakterije se mogu podijeliti vegetativno, dijelovi trihoma, normalna stanica na dva ili obavljati seksualni proces.
Često su specijalizirane stanice heterocista, akineta, beocita uključene u ove procese.
Načini prijevoza
Stanica cijanobakterije prekrivena je izvana staničnom stijenkom, a ponekad i slojem posebnog polisaharida koji oko nje može formirati sluznu kapsulu. Zahvaljujući ovoj osobini se vrši kretanje cijana.
Nema flagella ili posebnih izraslina. Kretanje se može izvesti samo na tvrdoj površini uz pomoć sluzi, kratkim kontrakcijama. Neki oscilatoriji imaju vrlo neobičan način kretanja - vrte se oko svoje osi i istovremeno uzrokuju rotaciju cijelog trihoma. Ovako se kreće površina.
Kapacitet fiksacije dušika
Ova značajka ima gotovo sve cijanobakterije. To je moguće zbog prisutnosti enzima nitrogenaze, koji je u stanju fiksirati molekularni dušik ipretvoriti ga u probavljiv oblik spojeva. To se događa u strukturama heterocista. Stoga one vrste koje ih nemaju ne mogu fiksirati dušik iz zraka.
Općenito, ovaj proces čini cijanobakterije vrlo važnim stvorenjima za biljni život. Smještajući se u tlo, cijani pomažu predstavnicima flore da asimiliraju vezani dušik i vode normalan život.
Anaerobne vrste
Neki oblici plavo-zelenih algi (na primjer, Oscillatoria) mogu živjeti u potpuno anaerobnim uvjetima i atmosferi sumporovodika. U tom slučaju, spoj se obrađuje unutar tijela i kao rezultat toga nastaje molekularni sumpor koji se oslobađa u okoliš.
