Cianobakterije: kaj so, značilnosti in primeri - povzetek

Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Kljub pomembni vlogi, ki jo imajo v ekosistemih, malo slišimo o cianobakterijah oz oksifotobakterije. Pri Ecologist Verde želimo ta članek posvetiti tem fascinantnim mikroorganizmom, ki omogočajo življenje na Zemlji. Ali ste vedeli, da so bile cianobakterije prvotno vključene v kraljestvo Plantae, kraljestvo rastlin, in so se imenovale cianofiti? In da so jih kasneje šteli za alge in smo jim rekli cianofiti? Trenutno se nahajajo v kraljestvu Monera.

Nadaljujte z branjem tega zanimivega članka in odkrijte več o tem kaj so cianobakterije, njihove značilnosti in primeri teh, pa tudi njen velik pomen za življenje.

Kaj so cianobakterije

Cianobakterije u oksifotobakterije so vrsta prokariotskih, avtotrofnih in enoceličnih organizmov, ki so sposobni izvajati kisikova fotosinteza. Spadajo v skupino gram negativne bakterije in njeno ime lahko prevedemo kot »modra bakterija«, saj se predpona cyano- nanaša na njeno značilno modrikasto barvo.

Cianobakterije so bile prvotno vključene v rastlinsko kraljestvo in so se imenovale cianofiti, kar pomeni modre rastline. Kasneje so jih začeli obravnavati kot alge in jih imenovali cianofiti, kar pomeni modre alge. Za cianobakterije so verjeli, da so alge zaradi njihove fotosintetske zmogljivosti, kasneje pa je bil izraz alge na novo definiran in rezerviran izključno za fotosintetične evkariontske organizme, pri čemer so cianobakterije iz te skupine izključile kot prokariontske organizme.

Trenutno so cianobakterije združene v Razred Cyanophyceae iz domene Bacteria, ki spada med že neuporabljene Kraljestvo Monera. Še vedno so znane kot modrozelene alge kljub temu, da, kot smo že ugotovili, niso alge, ampak bakterije. Lahko torej rečemo, da je kraljestvo cianobakterij kraljestvo Monera (ki vključuje domeni Archaea in Bacteria in je v neuporabi, saj prokariontski organizmi niso taksonomsko razvrščeni v kraljestva).

Značilnosti cianobakterij

Začnemo z navedbo glavnih značilnosti cianobakterij, da jih postopoma bolje spoznamo:

• So edini prokarioti, ki so sposobni izvajati kisikova fotosinteza. Prokariot ali prokariontski organizem je tisti, ki je sestavljen iz prokariontskih celic, ki nimajo določenega celičnega jedra. Kisična fotosinteza je tista, pri kateri se elektroni iz vode uporabljajo za pretvorbo svetlobne energije v kemično energijo in anorganskih kemičnih spojin, kot so ogljikov dioksid, dušik ali fosfor, v organske kemične spojine, kot je kisik.
• Druga značilnost cianobakterij je njihova presenetljiva sivkasta barva, ki sega od zelo svetlo zelene do modre barve, tako temne, da spominja na črno. Ta pigmentacija je posledica fikobilina, razreda kromofornih spojin, prisotnih v citoplazmi cianobakterij. Kljub temu, da so, kot že ime pove, najpogostejše barve cianobakterij tiste, ki izvirajo iz modro-zelene, obstajajo številne vrste, ki rdečkasti ali bakreni toni.
• Čeprav so cianobakterije mikroskopski organizmi, dolgi le nekaj mikrometrov, so precej večji od večine bakterij.
• Razmnožujejo se nespolno (z binarno cepitev, večkratno cepitev, brstenje ali fragmentacijo).
• Imajo aerobno dihanje.
• Čeprav so enocelični organizmi, se nagibajo k združevanju in tvorijo kolonije obsežno, celo od tisoč do milijonov posameznikov, združenih v kolonialna združenja.
• Cianobakterije naseljujejo vse vrste ekosistemov vodni in kopenski ekosistemi s sprejemljivo stopnjo vlažnosti. Cianobakterije lahko najdemo v ribnikih, jezerih, lagunah, rekah, mokriščih, mangrovih, oceanih, podzemnih rezervoarjih, jamah, džunglah, gorah, gozdovih, na površini kamnitih formacij, koži nekaterih živali, v akvarijih pa se pogosto pojavljajo tudi cianobakterije. , rezervoarji in fontane. Nekatere cianobakterije so ekstremofili (prenašajo ekstremne okoljske razmere) in živijo v tako negostoljubnih okoljih, kot so puščave, topli vrelci, hidrotermalni vrelci, ledeniki, hipersolna jezera, visoko alkalne vode in celo v vesolju.
• Obstajajo vrste cianobakterij, ki vzpostaviti simbiotske odnose s praproti, protisti ali glivami. Simbioza med cianobakterijo in glivo je splošno znana kot lišaji.

Čeprav ima večina cianobakterij zgoraj omenjene značilnosti, obstajajo določene izjeme. Obstajajo vrste cianobakterij, ki so na primer makroskopske in ne mikroskopske ali heterotrofne in ne avtotrofne.

Organele cianobakterij

Čeprav smo glavne značilnosti že navedli, smo se poglobili v lastnosti teh majhnih organizmov in spregovorili o organele cianobakterij:

• Karboksisomi: so odgovorni za fiksacijo CO2.
• Plinski mehurčki: omogočajo plovnost.
• Zrnca cianofikina: shranjujejo beljakovine cianofikina in cianofitski škrob.
• Zrnca glikogena: hranijo energijo.
• Protonukleus: predstavlja območje, v katerem se nahaja cianobakterijska DNK, za katero je značilno, da je krožna, zaprta in gola.
• Tilakoidna membrana: je invaginacija plazemske membrane, v kateri se nahajajo tilakoidi.
• Ribosomi: omogočajo sintezo beljakovin in merijo 70 s.
• Celična membrana: sestavljena je iz notranje plazemske membrane in zunanje membrane, ki sta sestavljeni iz fosfolipidov in hopanoidov.
• Celična stena: nahaja se med notranjo in zunanjo plazemsko membrano, je sestavljena iz peptidoglikanov in zagotavlja mehansko zaščito celici.
• Fotosintetične lamele: vsebujejo fotosintetske pigmente, kot so klorofil a, karotenoidi in fikobilini.

Skupine cianobakterij

Skupine, ki sestavljajo te mikroorganizme, se imenujejo trimerne kolonije (ker rastejo in se razvejajo v treh smereh) in so sestavljene iz visoko specializiranih celic, ki opravljajo posebne funkcije znotraj kolonije. Nekatere celice, ki sestavljajo trimerne kolonije cianobakterij, so:

• Heterociste: so celice, ki so zadolžene za fiksiranje atmosferskega dušika.
• Acinetos: to so največje celice in se uporabljajo za shranjevanje cianofilnega škroba.
• Beociste: so celice, ki so zadolžene za razvejanje kolonije z večkratnim cepljenjem.
• Nedridiums: so celice, ki naredijo apostozo, da omogočijo širjenje kolonij. Te celice odmrejo in omogočijo segmentom kolonije (hormogorije), da se ločijo in premikajo, dokler ne najdejo novega substrata, v katerem se lahko fiksirajo in tvorijo novo kolonijo.

Primeri cianobakterij

obstajati več kot 5000 vrst cianobakterij. Nekatere najbolj reprezentativne vrste so:

• Arthrospira platensis in Arthrospira maxima: pripadata rodu Spirulina in sta dve vrsti cianobakterij komercialnega pomena. Uporabljajo se pri proizvodnji spiruline, energijskega prehranskega dopolnila z visoko vsebnostjo beljakovin, mineralov, vitaminov in karotenov.
• Nostoc sphaericum: je cianobakterija iz rodu Nostoc, ki je zelo cenjena v gastronomiji več držav Latinske Amerike, kjer je znana kot cushuro. Ima sferično obliko, želatinasto konsistenco ter antioksidativne in protivirusne lastnosti, zato je tudi farmakološko zanimiv.
• Nostoc komuna.
• Punctiform nostoc.
• Synechococcus.

Kakšen je pomen cianobakterij za življenje

Za konec komentiranja zanimivega sveta cianobakterij, tukaj omenimo različne vidike, zaradi katerih veljajo za izjemno pomembne za življenje, kot ga poznamo danes.

• Cianobakterije imajo temeljno vlogo pri razvoju različnih vodnih in kopenskih ekosistemov. so primarni proizvajalci in delujejo kot fiksatorji dušika in dobavitelji za vse vrste prehranjevalnih verig. Atmosferski dušik je še posebej pomemben za rast alg in vodnih rastlin, ki so same po sebi pomembni primarni proizvajalci. Tukaj jih lahko bolje spoznate: Organizacije proizvajalcev: kaj so in primeri.
• Ker se večina fotosintetske aktivnosti Zemlje odvija v vodi, je znano, da alge in cianobakterije proizvajajo veliko več kisika kot kopenske rastline. Cianobakterije ustvarijo dober odstotek kisika molekularno strukturo Zemlje in poleg tega v veliko pomoč nižje ravni ogljikovega dioksida v okolju.
• Cianobakterije so bile prvi avtotrofni organizmi in v prazgodovini so postopoma preplavili zemeljsko atmosfero s kisikom, ki so ga proizvedli s fotosintezo. Ta sprememba v sestavi ozračja je omogočila nastanek ozonske plasti (ki nas ščiti pred škodljivim ultravijoličnim sevanjem Sonca) ter nastanek in diverzifikacijo novih organizmov, ki so sposobni preživeti zunaj vode: aerobnih bitij. Zahvaljujoč cianobakterijam so nastali avtotrofni organizmi. Iz endosimbioze med plastidi cianobakterij in primitivnimi evkariontskimi celicami nastanejo rastlinske celice in alge, ki jih poznamo danes. Tukaj lahko preberete o nastanku in razvoju rastlin: povzetek.
• Obstaja več vrst cianobakterij gospodarski in biotehnološki interes. Nekatere se gojijo za hrano, na primer Arthrospira platensis, Arthrospira maxima in Nostoc sphaericum.
• Veliko cianobakterij je kazalniki onesnaženosti in postanejo resnična težava za njihove ekosisteme. Ko pride do evtrofikacije (presežek hranil, kot so fosfor, dušik in žveplo v vodnih telesih), cianobakterije nenadzorovano povečajo svojo populacijo. Te velikanske kolonije se združijo v debele, sluzaste plasti na površini rek, jezer in ribnikov in so znane kot cvetovi cianobakterije. Ti škodujejo številnim živim bitjem, ker preprečujejo, da bi sončna svetloba dosegla vodno dno in proizvajajo toksine, ki so lahko smrtonosni tudi za ljudi. Škodujejo tudi človeškim dejavnostim, kot so ribištvo, promet in turizem, ter onesnažujejo vire pitne vode. Večkrat je ta presežek fosforja, dušika in/ali žvepla v vodnih telesih posledica človekovih dejavnosti, kot sta kmetijstvo in živinoreja, ki uporabljajo gnojila in pesticide z visoko vsebnostjo teh bioelementov. Tukaj si lahko preberete o okoljskih kazalcih: kaj so, vrste in primeri ter kaj je evtrofikacija.
• Pojav cianobakterij v akvariju ali rezervoarju lahko pomeni slabo vzdrževanje, presežek hranil (sulfati, nitrati in fosfati), slabo osvetlitev, stagnacijo in/ali slabo filtracijo vode.
• Ko cianobakterije tvorijo lišaje, se uporabljajo kot biološki kazalniki kakovosti zraka in vode ker rastejo le v okoljih z zelo nizko ali ničelno stopnjo kontaminacije.

Če želite prebrati več člankov, podobnih Cianobakterije: kaj so, značilnosti in primeri, priporočamo, da vstopite v našo kategorijo Biologija.