Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Unatoč važnoj ulozi koju imaju u ekosustavima, malo čujemo o cijanobakterijama ili oksifotobakterije. U Ecologist Verdeu želimo ovaj članak posvetiti ovim fascinantnim mikroorganizmima koji omogućuju život na Zemlji. Jeste li znali da su cijanobakterije izvorno bile uključene u Plantae kraljevstvo, kraljevstvo biljaka, i zvale su se cijanofiti? I da su ih kasnije smatrali algama i zvali smo ih cijanofitima? Trenutno se nalaze u kraljevstvu Monera.
Nastavite čitati ovaj zanimljiv članak i saznajte više o tome što su cijanobakterije, njihove karakteristike i primjeri od toga, kao i njegovu veliku važnost za život.
Što su cijanobakterije
Cijanobakterije u oksifotobakterije su tip prokariotskih, autotrofnih i jednostaničnih organizama sposobnih za obavljanje oksigenična fotosinteza. Spadaju u skupinu gram negativne bakterije a ime mu se može prevesti kao “plava bakterija”, budući da se prefiks cijano- odnosi na njegovu karakterističnu plavkastu boju.
Cijanobakterije su izvorno bile uključene u biljno carstvo i zvale su se cijanofiti, što znači plave biljke. Kasnije su se počele smatrati algama i nazivati cijanofitima, što znači plave alge. Vjerovalo se da su cijanobakterije alge zbog njihove fotosintetske sposobnosti, no kasnije je pojam alge redefiniran i rezerviran isključivo za fotosintetske eukariotske organizme, s tim da su cijanobakterije isključene iz ove skupine kao prokariotski organizmi.
Trenutno su cijanobakterije grupirane u Klasa Cyanophyceae iz domene Bacteria, koji pripadaju već rashodovanim Monera kraljevstvo. Još uvijek su poznate kao modrozelene alge unatoč činjenici da, kao što smo već utvrdili, nisu alge nego bakterije. Možemo, dakle, reći da je kraljevstvo cijanobakterija kraljevstvo Monera (koje uključuje domene Archaea i Bacteria i nije u upotrebi, budući da prokariotski organizmi nisu taksonomski razvrstani u kraljevstva).
Karakteristike cijanobakterija
Za početak ćemo navesti glavne karakteristike cijanobakterija kako bismo ih malo po malo bolje upoznali:
- Oni su jedini prokarioti sposobni za obavljanje oksigenična fotosinteza. Prokariot ili prokariotski organizam je onaj koji se sastoji od prokariotskih stanica, koje nemaju definiranu staničnu jezgru. Kisikova fotosinteza je ona u kojoj se elektroni iz vode koriste za pretvaranje svjetlosne energije u kemijsku energiju i anorganskih kemijskih spojeva, kao što su ugljični dioksid, dušik ili fosfor, u organske kemijske spojeve kao što je kisik.
- Još jedna karakteristična značajka cijanobakterija je njihova upečatljiva teal boja, koja se kreće od vrlo blijedo zelene do plave boje tako tamne da podsjeća na crnu. Ova pigmentacija je posljedica fikobilina, klase kromofornih spojeva prisutnih u citoplazmi cijanobakterija. Unatoč činjenici da su, kako joj ime kaže, najčešće boje u cijanobakterijama one koje potječu od plavo-zelene, postoje brojne vrste koje crvenkasti ili bakreni tonovi.
- Iako su cijanobakterije mikroskopski organizmi dugi samo nekoliko mikrometara, oni su prilično veliki veći od većine bakterija.
- Razmnožavaju se aseksualno (binarnom fisijom, višestrukom fisijom, pupanjem ili fragmentacijom).
- Imaju aerobno disanje.
- Iako su jednostanični organizmi, skloni su grupirati i formiraju kolonije opsežna, čak u rasponu od tisuća do milijuna pojedinaca grupiranih u kolonijalne udruge.
- Cijanobakterije naseljavaju sve vrste ekosustava vodeni i kopneni ekosustavi s prihvatljivim razinama vlage. Cijanobakterije se mogu naći u ribnjacima, jezerima, lagunama, rijekama, močvarama, mangrovima, oceanima, podzemnim akumulacijama, špiljama, džunglama, planinama, šumama, površini stijena, koži nekih životinja, pa čak se i cijanobakterije često pojavljuju u akvarijima. , rezervoari i fontane. Neke su cijanobakterije ekstremofili (podnose ekstremne uvjete okoliša) i žive u okruženju koje je negostoljubivo kao što su pustinje, topli izvori, hidrotermalni otvori, ledenjaci, hiperslana jezera, visoko alkalne vode, pa čak i u svemiru.
- Postoje vrste cijanobakterija koje uspostaviti simbiotske odnose s paprati, protistima ili gljivama. Simbioza između cijanobakterije i gljive obično je poznata kao lišaj.
Iako većina cijanobakterija ima gore navedene karakteristike, postoje određene iznimke. Postoje vrste cijanobakterija koje su, na primjer, makroskopske, a ne mikroskopske ili heterotrofne i nisu autotrofne.
Organele cijanobakterija
Premda smo već naveli glavne karakteristike, dublje smo se pozabavili osobinama ovih malih organizama i govorili o organele cijanobakterija:
- Karboksisomi: odgovorni su za fiksaciju CO2.
- Plinski mjehurići: dopuštaju uzgonu.
- Granule cijanofikina: pohranjuju protein cijanofikina i cijanofitski škrob.
- Granule glikogena: skladište energiju.
- Protonukleus: predstavlja regiju u kojoj se nalazi DNK cijanobakterije, koju karakterizira kružna, zatvorena i gola.
- Tilakoidna membrana: to je invaginacija plazma membrane u kojoj se nalaze tilakoidi.
- Ribosomi: omogućuju sintezu proteina i mjere 70 s.
- Stanična membrana: sastoji se od unutarnje plazma membrane i vanjske membrane, obje sastavljene od fosfolipida i hopanoida.
- Stanična stijenka: smještena između unutarnje i vanjske plazma membrane, sastoji se od peptidoglikana i pruža mehaničku zaštitu stanici.
- Fotosintetske lamele: sadrže fotosintetske pigmente kao što su klorofil a, karotenoidi i fikobilini.
Skupine cijanobakterija
Skupine koje čine te mikroorganizme nazivaju se trimerne kolonije (jer rastu i granaju se u tri smjera) i sastoje se od visoko specijaliziranih stanica koje ispunjavaju specifične funkcije unutar kolonije. Neke od stanica koje čine trimerne kolonije cijanobakterija su:
- Heterociste: one su stanice zadužene za fiksiranje atmosferskog dušika.
- Acinetos: to su najveće stanice i koriste se za skladištenje cijanofilnog škroba.
- Beociste: one su stanice zadužene za grananje kolonije višestrukom fisijom.
- Nedridiums: to su stanice koje stvaraju apostozu kako bi omogućile širenje kolonija. Ove stanice umiru i dopuštaju segmentima kolonije (hormogorija) da se odvoje i pomaknu dok ne pronađu novi supstrat u koji se mogu fiksirati i formirati novu koloniju.
Primjeri cijanobakterija
postojati više od 5000 vrsta cijanobakterija. Neke od najreprezentativnijih vrsta su:
- Arthrospira platensis i Arthrospira maxima: pripadaju rodu Spirulina, dvije su vrste cijanobakterija od komercijalnog interesa. Koriste se u proizvodnji spiruline, energizirajućeg dodatka prehrani s visokim sadržajem proteina, minerala, vitamina i karotena.
- Nostoc sphaericum: to je cijanobakterija iz roda Nostoc koja je vrlo cijenjena u gastronomiji nekoliko zemalja Latinske Amerike, gdje je poznata kao cushuro. Ima sferni oblik, želatinoznu konzistenciju, antioksidativna i antivirusna svojstva, zbog čega je i od farmakološkog interesa.
- Nostoc komuna.
- Punctiform nostoc.
- Synechococcus.
Kakva je važnost cijanobakterija za život
Za kraj s komentiranjem zanimljivog svijeta cijanobakterija, ovdje spominjemo razne aspekte zbog kojih se smatraju super važnima za život kakav danas poznajemo.
- Cijanobakterije imaju temeljnu ulogu u razvoju različitih vodenih i kopnenih ekosustava. Jesu primarni proizvođači i ponašaju se kao fiksatori i dobavljači dušika za sve vrste prehrambenih lanaca. Atmosferski dušik posebno je važan za rast algi i vodenih biljaka, koje su same po sebi važni primarni proizvođači. Ovdje ih možete bolje upoznati: Organizacije proizvođača: što su i primjeri.
- Budući da se većina fotosintetske aktivnosti Zemlje odvija u vodi, poznato je da alge i cijanobakterije proizvode mnogo više kisika od kopnenih biljaka. Cijanobakterije stvaraju dobar postotak kisika molekularne strukture Zemlje i, osim toga, enormno pomažu niže razine ugljičnog dioksida u okolišu.
- Cijanobakterije su bile prvi autotrofni organizmi i, u pretpovijesno doba, postupno su preplavili Zemljinu atmosferu kisikom koji su proizveli fotosintezom. Ova promjena u sastavu atmosfere omogućila je stvaranje ozonskog omotača (koji nas štiti od štetnog ultraljubičastog zračenja Sunca) i pojavu i diverzifikaciju novih organizama sposobnih za preživljavanje izvan vode: aerobnih bića. Zahvaljujući cijanobakterijama nastali su autotrofni organizmi. Iz endosimbioze između plastida cijanobakterija i primitivnih eukariotskih stanica nastaju biljne stanice i alge koje danas poznajemo. Ovdje možete pročitati o podrijetlu i evoluciji biljaka: sažetak.
- Postoji nekoliko vrsta cijanobakterija ekonomski i biotehnološki interes. Neki se uzgajaju za hranu, na primjer Arthrospira platensis, Arthrospira maxima i Nostoc sphaericum.
- Mnoge cijanobakterije su indikatori onečišćenja te postaju pravi problem za njihove ekosustave. Kada dođe do eutrofikacije (višak hranjivih tvari kao što su fosfor, dušik i sumpor u vodnim tijelima), cijanobakterije nekontrolirano povećavaju svoju populaciju. Ove divovske kolonije skupljaju se u debele, sluzave slojeve na površini rijeka, jezera i ribnjaka i poznate su kao cvjetovi cijanobakterija. Oni štete mnogim živim bićima jer sprječavaju sunčevu svjetlost da dosegne dno vode i proizvode toksine koji mogu biti smrtonosni čak i za ljude. Oni također štete ljudskim aktivnostima kao što su ribolov, prijevoz i turizam te onečišćuju izvore pitke vode. Višestruko je ovaj višak fosfora, dušika i/ili sumpora u vodnim tijelima posljedica ljudskih aktivnosti kao što su poljoprivreda i stočarstvo, koji koriste gnojiva i pesticide s visokim sadržajem ovih bioelemenata. Ovdje možete pročitati o indikatorima okoliša: što su, vrste i primjeri te o tome što je eutrofikacija.
- Pojava cijanobakterija u akvariju ili spremniku može značiti loše održavanje, višak hranjivih tvari (sulfati, nitrati i fosfati), lošu rasvjetu, stagnaciju i/ili lošu filtraciju vode.
- Kada cijanobakterije formiraju lišajeve koriste se kao biološki pokazatelji kakvoće zraka i vode jer rastu samo u okruženjima s vrlo niskom ili nultom razinom kontaminacije.
Ako želite pročitati više članaka sličnih Cijanobakterije: što su, karakteristike i primjeri, preporučamo da uđete u našu kategoriju Biologija.
