Blant organismene som eksisterer nå, er det de hvis tilhørighet til et hvilket som helst dyrelivsrike det er konstant uenighet om. Slik er det med skapninger som kalles cyanobakterier. Selv om de ikke engang har et riktig navn. For mange synonymer:
- blågrønnalger;
- cyanobionts;
- phycochrome pellets;
- cyanider;
- slimalger og andre.
Så det viser seg at en cyanobakterie er en helt liten, men samtidig en så kompleks og kontroversiell organisme som krever nøye studier og vurdering av strukturen for å bestemme den eksakte taksonomiske tilhørigheten.
Eksistens- og oppdagelseshistorie
At dømme etter de fossile restene, går historien om eksistensen av blågrønnalger langt tilbake i fortiden, for flere (3,5) milliarder år siden. Slike konklusjoner gjorde det mulig å foreta studier av paleontologer som analyserte bergartene (deres seksjoner) fra disse fjerne tider.
På overflaten av prøvene varcyanobakterier ble funnet, hvis struktur ikke skilte seg fra moderne former. Dette indikerer en høy grad av tilpasningsevne for disse skapningene til ulike habitatforhold, til deres ekstreme utholdenhet og overlevelse. Det er åpenbart at det over millioner av år har vært mange endringer i temperaturen og gasssammensetningen på planeten. Ingenting påvirket imidlertid levedyktigheten til cyanen.
I moderne tid er cyanobakterier en encellet organisme som ble oppdaget samtidig med andre former for bakterieceller. Det vil si Antonio Van Leeuwenhoek, Louis Pasteur og andre forskere i XVIII-XIX århundrer.
De ble grundigere studert senere, med utviklingen av elektronmikroskopi og moderniserte metoder og metoder for forskning. Funksjoner som cyanobakterier har er identifisert. Strukturen til cellen inkluderer en rekke nye strukturer som ikke finnes i andre skapninger.
klassifisering
Spørsmålet om å bestemme deres taksonomiske tilhørighet er fortsatt åpent. Så langt er bare én ting kjent: cyanobakterier er prokaryoter. Dette bekreftes av funksjoner som:
- mangel på kjerne, mitokondrier, kloroplaster;
- tilstedeværelse av murein i celleveggen;
- S-ribosommolekyler i cellen.
Likevel er cyanobakterier prokaryoter med rundt 1500 tusen varianter. Alle ble klassifisert og kombinert i 5 store morfologiske grupperinger.
- Krookokk. En tilstrekkelig stor gruppe, som forener enkelt ellerkoloniale former. Høye konsentrasjoner av organismer holdes sammen av det vanlige slimet som skilles ut av celleveggen til hvert individ. Når det gjelder form inkluderer denne gruppen stavformede og sfæriske strukturer.
- Pleurocapsal. Svært lik de tidligere formene, men en funksjon vises i form av dannelsen av beocytter (mer om dette fenomenet senere). Cyanobakteriene som er inkludert her tilhører tre hovedklasser: Pleurocaps, Dermocaps, Myxosarcins.
- Oxillatories. Hovedtrekket til denne gruppen er at alle celler er kombinert til en felles slimstruktur k alt trikomer. Delingen skjer uten å gå utover denne tråden, innvendig. Oscillatorier inkluderer utelukkende vegetative celler som deler seg ukjønnet i to.
- Nostock. Interessant for deres kryofilisitet. I stand til å leve i åpne isete ørkener og danne fargede angrep på dem. Det såk alte fenomenet "blomstrende isørkener". Formene til disse organismene er også filamentøse i form av trikomer, men seksuell reproduksjon, ved hjelp av spesialiserte celler - heterocyster. Følgende representanter kan tilskrives her: Anabens, Nostocs, Calotrix.
- Stigonem. Veldig lik den forrige gruppen. Hovedforskjellen i reproduksjonsmetoden er at de er i stand til å dele seg flere ganger i samme celle. Den mest populære representanten for denne foreningen er Fisherells.
Dermed klassifiseres cyanid etter det morfologiske kriteriet, siden det for resten er mange spørsmål og forvirring. Botanikere og mikrobiologer til en fellesnevner isystematikk av cyanobakterier kan ennå ikke komme.
Habitats
På grunn av tilstedeværelsen av spesielle tilpasninger (heterocyster, beocytter, uvanlige thylakoider, gassvakuoler, evnen til å fikse molekylært nitrogen og andre), slo disse organismene seg over alt. De er i stand til å overleve selv under de mest ekstreme forhold der ingen levende organisme kan eksistere i det hele tatt. For eksempel varme termofile kilder, anaerobe forhold med hydrogensulfidatmosfære, surt miljø med pH mindre enn 4.
Cyanobakterier er en organisme som stille overlever på sjøsand og steinete avsatser, isblokker og varme ørkener. Du kan gjenkjenne og bestemme tilstedeværelsen av cyanider ved den karakteristiske fargede plaketten som deres kolonier danner. Fargen kan variere fra blå-svart til rosa og lilla.
De kalles blågrønne fordi de ofte danner en blågrønn slimete film på overflaten av vanlig ferskvann eller s altvann. Dette fenomenet kalles "vannoppblomstring". Den kan sees på nesten alle innsjøer som begynner å gro og sumpe seg.
Funksjoner av cellestruktur
Cyanobakterier har den vanlige strukturen for prokaryote organismer, men det er noen funksjoner.
Den generelle planen for cellestrukturen er som følger:
- cellevegg laget av polysakkarider og murein;
- plasmamembran bilipidstruktur;
- cytoplasma med fritt fordelt genetisk materiale i form av et molekylDNA;
- tillakoider som utfører funksjonen til fotosyntese og inneholder pigmenter (klorofyller, xantofyller, karotenoider).
Spesielle deler av cellen vil bli diskutert videre.
Typer spesialiserte strukturer
For det første er dette heterocyster. Disse strukturene er ikke deler, men selve cellene som en del av et trikom (en felles kolonitråd forent av slim). De er forskjellige når de sees gjennom et mikroskop i sammensetningen, siden deres hovedfunksjon er produksjonen av et enzym som tillater fiksering av molekylært nitrogen fra luften. Derfor er det praktisk t alt ingen pigmenter i heterocyster, men det er mye nitrogen.
For det andre er dette hormogonier - områder revet ut av trikomene. Tjen som yngleplasser.
Beocytter er en slags datterceller, massevis utstyrt fra en morscelle. Noen ganger når antallet tusen i en divisjonsperiode. Dermocaps og andre Pleurocapsodiaceae er i stand til en slik funksjon.
Akinets er spesielle celler som er i ro og er inkludert i trikomene. Forskjellig i en mer massiv, polysakkaridrik cellevegg. Rollen deres ligner på heterocyster.
Gassvakuoler - alle cyanobakterier har dem. Strukturen til cellen innebærer i utgangspunktet deres tilstedeværelse. Deres rolle er å ta del i prosessene med vannblomstring. Et annet navn på slike strukturer er karboksysomer.
Celleinneslutninger. De finnes absolutt i plante-, dyre- og bakterieceller. Men i blågrønnalger er disse inneslutningene noe annerledes. Disse inkluderer:
- glykogen;
- polyfosfatgranulat;
- cyanophycin er et spesielt stoff som består av aspartat, arginin. Tjener for akkumulering av nitrogen, siden disse inneslutningene er i heterocyster.
Dette er hva cyanobakterien har. Hoveddelene og spesialiserte celler og organeller er det som gjør at cyanider kan utføre fotosyntese, men som samtidig tilhører bakterier.
Reproduksjon
Denne prosessen er ikke spesielt vanskelig, siden den er den samme som for vanlige bakterier. Cyanobakterier kan dele seg vegetativt, deler av trikomer, en normal celle i to, eller utføre en seksuell prosess.
Ofte er spesialiserte celler av heterocyster, akineter, beocytter involvert i disse prosessene.
Transportmetoder
Cyanobakteriecellen er dekket på utsiden med en cellevegg, og noen ganger også med et lag av et spesielt polysakkarid som kan danne en slimkapsel rundt den. Det er takket være denne funksjonen at bevegelsen av cyan utføres.
Det er ingen flageller eller spesielle utvekster. Bevegelse kan kun utføres på en hard overflate ved hjelp av slim, i korte sammentrekninger. Noen Oscillatoriums har en veldig uvanlig måte å bevege seg på - de snurrer rundt sin akse og får samtidig hele trikomet til å rotere. Slik beveger overflaten seg.
Nitrogenfikseringskapasitet
Denne funksjonen har nesten alle cyanobakterier. Dette er mulig på grunn av tilstedeværelsen av enzymet nitrogenase, som er i stand til å fikse molekylært nitrogen ogkonvertere det til en fordøyelig form av forbindelser. Dette skjer i strukturene til heterocyster. Derfor kan ikke de artene som ikke har dem fikse nitrogen fra luften.
Generelt gjør denne prosessen cyanobakterier til svært viktige skapninger for plantelivet. Cyaner, som setter seg i jorden, hjelper representantene for floraen til å assimilere bundet nitrogen og leve et norm alt liv.
anaerobe arter
Noen former for blågrønnalger (for eksempel Oscillatoria) er i stand til å leve under fullstendig anaerobe forhold og en atmosfære av hydrogensulfid. I dette tilfellet behandles forbindelsen inne i kroppen og som et resultat dannes det molekylært svovel, som slippes ut i miljøet.
