Onder de organismen die nu bestaan, zijn er mensen over wiens behoren tot een koninkrijk van dieren in het wild er voortdurend geschillen zijn. Zo is het ook met wezens die cyanobacteriën worden genoemd. Hoewel ze niet eens een echte naam hebben. Te veel synoniemen:
- blauwgroene algen;
- cyanobionts;
- phycochrome pellets;
- cyaniden;
- slijmalgen en anderen.
Het blijkt dus dat een cyanobacterie een heel klein, maar tegelijkertijd zo'n complex en controversieel organisme is dat zorgvuldige studie en overweging van zijn structuur vereist om de exacte taxonomische verwantschap te bepalen.
Geschiedenis van bestaan en ontdekking
Afgaande op de fossiele overblijfselen gaat de geschiedenis van het bestaan van blauwalgen ver terug in het verleden, enkele (3,5) miljard jaar geleden. Dergelijke conclusies maakten het mogelijk om studies te maken door paleontologen die de rotsen (hun secties) uit die verre tijden analyseerden.
Op het oppervlak van de monsters warencyanobacteriën werden gevonden, waarvan de structuur niet verschilde van die van moderne vormen. Dit wijst op een hoge mate van aanpassingsvermogen van deze wezens aan verschillende leefomstandigheden, hun extreme uithoudingsvermogen en overleving. Het is duidelijk dat er in de loop van miljoenen jaren veel veranderingen zijn geweest in de temperatuur en gassamenstelling van de planeet. Niets had echter invloed op de levensvatbaarheid van de cyaan.
In de moderne tijd zijn cyanobacteriën een eencellig organisme dat gelijktijdig met andere vormen van bacteriële cellen werd ontdekt. Dat wil zeggen, Antonio Van Leeuwenhoek, Louis Pasteur en andere onderzoekers in de XVIII-XIX eeuw.
Ze werden later grondiger bestudeerd, met de ontwikkeling van elektronenmicroscopie en gemoderniseerde methoden en onderzoeksmethoden. Kenmerken die cyanobacteriën bezitten zijn geïdentificeerd. De structuur van de cel bevat een aantal nieuwe structuren die niet in andere wezens worden gevonden.
Classificatie
De kwestie van het bepalen van hun taxonomische verwantschap blijft open. Tot nu toe is er maar één ding bekend: cyanobacteriën zijn prokaryoten. Dit wordt bevestigd door kenmerken zoals:
- gebrek aan kern, mitochondriën, chloroplasten;
- aanwezigheid van mureïne in de celwand;
- S-ribosoommoleculen in de cel.
Toch zijn cyanobacteriën prokaryoten met ongeveer 1500 duizend variëteiten. Ze werden allemaal geclassificeerd en gecombineerd in 5 grote morfologische groepen.
- Chrokokken. Een voldoende grote groep, die één of meer verenigtkoloniale vormen. Hoge concentraties van organismen worden bij elkaar gehouden door het gewone slijm dat wordt uitgescheiden door de celwand van elk individu. Qua vorm omvat deze groep staafvormige en bolvormige structuren.
- Pleurocapsal. Zeer vergelijkbaar met de vorige vormen, verschijnt er echter een kenmerk in de vorm van de vorming van beocyten (later meer over dit fenomeen). De hier opgenomen cyanobacteriën behoren tot drie hoofdklassen: Pleurocaps, Dermocaps, Myxosarcins.
- Oxillatoria. Het belangrijkste kenmerk van deze groep is dat alle cellen worden gecombineerd tot een gemeenschappelijke slijmstructuur die trichomen wordt genoemd. De verdeling vindt plaats zonder verder te gaan dan deze draad, naar binnen. Oscillatoria omvatten uitsluitend vegetatieve cellen die zich ongeslachtelijk in tweeën delen.
- Nostock. Interessant vanwege hun cryofiliteit. In staat om in open ijzige woestijnen te leven en gekleurde aanvallen op hen uit te voeren. Het zogenaamde fenomeen van "bloeiende ijswoestijnen". De vormen van deze organismen zijn ook filamenteus in de vorm van trichomen, maar seksuele reproductie, met behulp van gespecialiseerde cellen - heterocysten. De volgende vertegenwoordigers kunnen hier worden toegeschreven: Anabens, Nostocs, Calotrix.
- Stigonem. Lijkt veel op de vorige groep. Het belangrijkste verschil in de reproductiemethode is dat ze zich binnen dezelfde cel meervoudig kunnen delen. De meest populaire vertegenwoordiger van deze vereniging is de Fisherells.
Zo wordt cyanide geclassificeerd volgens het morfologische criterium, want voor de rest zijn er veel vragen en verwarring. Botanici en microbiologen naar een gemene deler insystematiek van cyanobacteriën kan nog niet komen.
Habitats
Door de aanwezigheid van speciale aanpassingen (heterocysten, beocyten, ongebruikelijke thylakoïden, gasvacuolen, het vermogen om moleculaire stikstof te fixeren, en andere), vestigden deze organismen zich overal. Ze kunnen zelfs in de meest extreme omstandigheden overleven waarin helemaal geen levend organisme kan bestaan. Bijvoorbeeld hete thermofiele bronnen, anaërobe omstandigheden met waterstofsulfideatmosfeer, zure omgeving met een pH van minder dan 4.
Cyanobacteriën is een organisme dat stilletjes overleeft op zeezand en rotsachtige richels, ijsblokken en hete woestijnen. Je herkent en bepa alt de aanwezigheid van cyaniden aan de kenmerkende gekleurde plaque die hun kolonies vormen. De kleur kan variëren van blauw-zwart tot roze en paars.
Ze worden blauwgroen genoemd omdat ze vaak een blauwgroene slijmerige film vormen op het oppervlak van gewoon zoet of zout water. Dit fenomeen wordt "waterbloei" genoemd. Het is te zien op bijna elk meer dat begint te overwoekeren en te moerassen.
Kenmerken van celstructuur
Cyanobacteriën hebben de gebruikelijke structuur voor prokaryotische organismen, maar er zijn enkele kenmerken.
Het algemene plan van de celstructuur is als volgt:
- celwand gemaakt van polysachariden en mureïne;
- plasmamembraan bilipide structuur;
- cytoplasma met vrij verspreid genetisch materiaal in de vorm van een molecuulDNA;
- tillacoïden die de functie van fotosynthese vervullen en pigmenten bevatten (chlorofylen, xanthofylen, carotenoïden).
Speciale delen van de cel worden verder besproken.
Soorten gespecialiseerde constructies
Allereerst zijn dit heterocysten. Deze structuren zijn geen onderdelen, maar de cellen zelf als onderdeel van een trichoom (een gemeenschappelijke koloniale draad verenigd door slijm). Ze verschillen wanneer ze door een microscoop worden bekeken in hun samenstelling, omdat hun belangrijkste functie de productie is van een enzym dat de fixatie van moleculaire stikstof uit de lucht mogelijk maakt. Daarom zijn er praktisch geen pigmenten in heterocysten, maar wel veel stikstof.
Ten tweede zijn dit hormogonieën - gebieden die uit de trichomen zijn gescheurd. Dienen als broedplaatsen.
Beocyten zijn een soort dochtercellen, massaal begiftigd door één moederlijke. Soms bereikt hun aantal duizend in één divisieperiode. Dermocaps en andere Pleurocapsodiaceae zijn in staat tot een dergelijke functie.
Akinets zijn speciale cellen die in rust zijn en worden opgenomen in de trichomen. Verschillen in een massievere, polysaccharide-rijke celwand. Hun rol is vergelijkbaar met die van heterocysten.
Gasvacuolen - alle cyanobacteriën hebben ze. De structuur van de cel impliceert aanvankelijk hun aanwezigheid. Hun rol is om deel te nemen aan de processen van waterbloei. Een andere naam voor dergelijke structuren is carboxysomen.
Cel insluitsels. Ze bestaan zeker in plantaardige, dierlijke en bacteriële cellen. Bij blauwgroene algen zijn deze insluitsels echter enigszins anders. Deze omvatten:
- glycogeen;
- polyfosfaatkorrels;
- cyanophycine is een speciale stof die bestaat uit aspartaat, arginine. Dient voor de ophoping van stikstof, aangezien deze insluitsels in heterocysten zitten.
Dit is wat de cyanobacterie heeft. De belangrijkste onderdelen en gespecialiseerde cellen en organellen zorgen ervoor dat cyaniden fotosynthese kunnen uitvoeren, maar behoren tegelijkertijd tot bacteriën.
Reproductie
Dit proces is niet bijzonder moeilijk, omdat het hetzelfde is als dat van gewone bacteriën. Cyanobacteriën kunnen vegetatief delen, delen van trichomen, een normale cel in tweeën, of een seksueel proces uitvoeren.
Vaak zijn gespecialiseerde cellen van heterocysten, akineten en beocyten bij deze processen betrokken.
Methoden van transport
De cyanobacteriëncel is aan de buitenkant bedekt met een celwand, en soms ook met een laag van een speciaal polysacharide dat er een slijmcapsule omheen kan vormen. Het is dankzij deze functie dat de beweging van cyaan wordt uitgevoerd.
Er zijn geen flagellen of speciale uitgroeisels. Bewegen kan alleen op een harde ondergrond met behulp van slijm, in korte samentrekkingen. Sommige Oscillatoria hebben een zeer ongebruikelijke manier van bewegen - ze draaien om hun as en zorgen er tegelijkertijd voor dat de hele trichoom draait. Dit is hoe het oppervlak beweegt.
Stikstofbindingscapaciteit
Deze functie heeft bijna alle cyanobacteriën. Dit is mogelijk door de aanwezigheid van het enzym stikstofase, dat in staat is om moleculaire stikstof te fixeren enomzetten in een verteerbare vorm van verbindingen. Dit gebeurt in de structuren van heterocysten. Daarom kunnen soorten die ze niet hebben geen stikstof uit de lucht halen.
Over het algemeen maakt dit proces cyanobacteriën tot zeer belangrijke wezens voor het plantenleven. Door zich in de bodem te nestelen, helpen cyanen de vertegenwoordigers van de flora om gebonden stikstof te assimileren en een normaal leven te leiden.
Anaërobe soorten
Sommige vormen van blauwgroene algen (bijvoorbeeld Oscillatoria) kunnen leven in volledig anaërobe omstandigheden en een atmosfeer van waterstofsulfide. In dit geval wordt de verbinding in het lichaam verwerkt en als resultaat wordt moleculaire zwavel gevormd, die vrijkomt in het milieu.
