Di antara organisma yang wujud sekarang, ada yang mengenai kepunyaan mana-mana kerajaan hidupan liar yang terdapat pertikaian berterusan. Begitu juga dengan makhluk yang dipanggil cyanobacteria. Walaupun mereka tidak mempunyai nama yang betul. Terlalu banyak sinonim:
- alga biru-hijau;
- cyanobionts;
- pelet phycochrome;
- sianida;
- alga lendir dan lain-lain.
Jadi ternyata cyanobacterium adalah sangat kecil, tetapi pada masa yang sama organisma yang kompleks dan kontroversi yang memerlukan kajian teliti dan pertimbangan strukturnya untuk menentukan gabungan taksonomi yang tepat.
Sejarah kewujudan dan penemuan
Berdasarkan sisa-sisa fosil, sejarah kewujudan alga biru-hijau kembali jauh ke masa lalu, beberapa (3.5) bilion tahun yang lalu. Kesimpulan sedemikian memungkinkan untuk membuat kajian oleh ahli paleontologi yang menganalisis batuan (bahagiannya) pada masa yang jauh itu.
Di permukaan sampel adalahcyanobacteria ditemui, struktur yang tidak berbeza daripada bentuk moden. Ini menunjukkan tahap kebolehsuaian yang tinggi bagi makhluk ini kepada pelbagai keadaan habitat, kepada ketahanan dan kelangsungan hidup yang melampau. Jelas sekali bahawa selama berjuta-juta tahun terdapat banyak perubahan dalam suhu dan komposisi gas planet ini. Walau bagaimanapun, tiada apa yang menjejaskan daya maju cyan.
Pada zaman moden, cyanobacteria ialah organisma bersel tunggal yang ditemui serentak dengan bentuk sel bakteria yang lain. Iaitu, Antonio Van Leeuwenhoek, Louis Pasteur dan penyelidik lain pada abad XVIII-XIX.
Mereka telah dikaji dengan lebih teliti kemudian, dengan perkembangan mikroskop elektron dan kaedah serta kaedah penyelidikan yang dimodenkan. Ciri-ciri yang dimiliki oleh cyanobacteria telah dikenalpasti. Struktur sel termasuk beberapa struktur baharu yang tidak ditemui pada makhluk lain.
Klasifikasi
Persoalan untuk menentukan gabungan taksonomi mereka masih terbuka. Setakat ini, hanya satu perkara yang diketahui: cyanobacteria adalah prokariot. Ini disahkan oleh ciri seperti:
- kekurangan nukleus, mitokondria, kloroplas;
- kehadiran murein dalam dinding sel;
- Molekul ribosom S dalam sel.
Namun begitu, cyanobacteria ialah prokariot dengan kira-kira 1500 ribu jenis. Kesemuanya dikelaskan dan digabungkan ke dalam 5 kumpulan morfologi yang besar.
- Krookokal. Kumpulan yang cukup besar, menyatukan tunggal ataubentuk kolonial. Kepekatan organisma yang tinggi disatukan oleh lendir biasa yang dirembeskan oleh dinding sel setiap individu. Dari segi bentuk, kumpulan ini termasuk struktur berbentuk rod dan sfera.
- Pleurocapsal. Sangat serupa dengan bentuk sebelumnya, bagaimanapun, ciri muncul dalam bentuk pembentukan beosit (lebih lanjut mengenai fenomena ini kemudian). Cyanobacteria yang termasuk di sini tergolong dalam tiga kelas utama: Pleurocaps, Dermocaps, Myxosarcins.
- Oksilatori. Ciri utama kumpulan ini ialah semua sel digabungkan menjadi struktur lendir biasa yang dipanggil trikoma. Pembahagian berlaku tanpa melampaui benang ini, di dalam. Oscillatoria termasuk sel vegetatif eksklusif yang membahagi secara aseksual kepada separuh.
- Tiada stok. Menarik untuk cryophility mereka. Mampu hidup di padang pasir berais terbuka, membentuk serbuan berwarna ke atas mereka. Fenomena yang dipanggil "gurun ais mekar". Bentuk organisma ini juga berfilamen dalam bentuk trikoma, bagaimanapun, pembiakan seksual, dengan bantuan sel khusus - heterocysts. Wakil berikut boleh dikaitkan di sini: Anabens, Nostocs, Calotrix.
- Stigonem. Sangat serupa dengan kumpulan sebelumnya. Perbezaan utama dalam kaedah pembiakan ialah mereka dapat membahagi berbilang dalam sel yang sama. Wakil paling popular persatuan ini ialah Fisherells.
Oleh itu, sianida dikelaskan mengikut kriteria morfologi, kerana untuk selebihnya terdapat banyak persoalan dan kekeliruan. Ahli botani dan mikrobiologi kepada penyebut yang sama dalamsistematik cyanobacteria belum boleh datang.
Habitat
Disebabkan kehadiran penyesuaian khas (heterocysts, beocytes, tilakoid luar biasa, vakuol gas, keupayaan untuk membetulkan nitrogen molekul, dan lain-lain), organisma ini menetap di mana-mana. Mereka mampu bertahan walaupun dalam keadaan yang paling ekstrem di mana tiada organisma hidup boleh wujud sama sekali. Contohnya, mata air termofilik panas, keadaan anaerobik dengan atmosfera hidrogen sulfida, persekitaran berasid dengan pH kurang daripada 4.
Cyanobacteria ialah organisma yang hidup secara senyap di atas pasir laut dan tebing berbatu, bongkah ais dan padang pasir yang panas. Anda boleh mengenali dan menentukan kehadiran sianida dengan ciri plak berwarna yang terbentuk koloni mereka. Warna boleh berbeza daripada biru-hitam kepada merah jambu dan ungu.
Ia dipanggil biru-hijau kerana ia sering membentuk filem berlendir biru-hijau pada permukaan air tawar atau air masin biasa. Fenomena ini dipanggil "water bloom". Ia boleh dilihat di hampir mana-mana tasik yang mula tumbuh dan berpaya.
Ciri struktur sel
Sianobakteria mempunyai struktur biasa untuk organisma prokariotik, tetapi terdapat beberapa ciri.
Pelan umum struktur sel adalah seperti berikut:
- dinding sel diperbuat daripada polisakarida dan murein;
- struktur bilipid membran plasma;
- sitoplasma dengan bahan genetik yang diedarkan secara bebas dalam bentuk molekulDNA;
- tillacoid yang menjalankan fungsi fotosintesis dan mengandungi pigmen (klorofil, xantofil, karotenoid).
Bahagian khas sel akan dibincangkan lebih lanjut.
Jenis struktur khusus
Pertama sekali, ini adalah heterocyst. Struktur ini bukan bahagian, tetapi sel itu sendiri sebagai sebahagian daripada trikoma (benang kolonial biasa yang disatukan oleh lendir). Mereka berbeza apabila dilihat melalui mikroskop dalam komposisinya, kerana fungsi utamanya ialah penghasilan enzim yang membolehkan penetapan nitrogen molekul dari udara. Oleh itu, hampir tiada pigmen dalam heterocyst, tetapi terdapat banyak nitrogen.
Kedua, ini adalah hormogoni - kawasan yang tercabut daripada trikoma. Berkhidmat sebagai tempat pembiakan.
Beosit ialah sejenis sel anak perempuan, secara beramai-ramai dikurniakan daripada satu ibu. Kadang-kadang bilangan mereka mencecah seribu dalam satu tempoh pembahagian. Dermocaps dan Pleurocapsodiaceae yang lain mampu melakukan ciri sedemikian.
Akinet ialah sel khas yang berada dalam keadaan rehat dan termasuk dalam trikoma. Berbeza dalam dinding sel yang lebih besar dan kaya dengan polisakarida. Peranan mereka serupa dengan heterocysts.
vakuol gas - semua cyanobacteria mempunyainya. Struktur sel pada mulanya membayangkan kehadiran mereka. Peranan mereka adalah untuk mengambil bahagian dalam proses mekar air. Nama lain untuk struktur sedemikian ialah karboksisom.
Kemasukan sel. Mereka sememangnya wujud dalam sel tumbuhan, haiwan, dan bakteria. Walau bagaimanapun, dalam alga biru-hijau, kemasukan ini agak berbeza. Ini termasuk:
- glikogen;
- butiran polifosfat;
- cyanophycin ialah bahan khas yang terdiri daripada aspartat, arginin. Berfungsi untuk pengumpulan nitrogen, kerana kemasukan ini adalah dalam heterocyst.
Inilah yang ada pada cyanobacterium. Bahagian utama dan sel serta organel khusus ialah yang membolehkan sianida menjalankan fotosintesis, tetapi pada masa yang sama tergolong dalam bakteria.
Pengeluaran semula
Proses ini tidak begitu sukar, kerana ia sama seperti bakteria biasa. Cyanobacteria boleh membahagi secara vegetatif, bahagian trikoma, sel normal menjadi dua, atau melakukan proses seksual.
Selalunya sel khusus heterocyst, akinetes, beocytes terlibat dalam proses ini.
Kaedah pengangkutan
Sel cyanobacteria diliputi di luar dengan dinding sel, dan kadangkala juga dengan lapisan polisakarida khas yang boleh membentuk kapsul lendir di sekelilingnya. Berkat ciri ini, pergerakan cyan dilakukan.
Tiada flagela atau tumbuh-tumbuhan istimewa. Pergerakan hanya boleh dilakukan pada permukaan yang keras dengan bantuan lendir, dalam kontraksi pendek. Sesetengah Oscillatorium mempunyai cara pergerakan yang sangat luar biasa - ia berputar mengelilingi paksinya dan pada masa yang sama menyebabkan keseluruhan trikoma berputar. Beginilah permukaan bergerak.
Kapasiti penetapan nitrogen
Ciri ini mempunyai hampir setiap sianobakteria. Ini mungkin disebabkan oleh kehadiran enzim nitrogenase, yang mampu membetulkan nitrogen molekul danmenukarkannya kepada bentuk sebatian yang boleh dihadam. Ini berlaku dalam struktur heterocyst. Oleh itu, spesies yang tidak mempunyainya tidak dapat membetulkan nitrogen dari udara.
Secara amnya, proses ini menjadikan cyanobacteria sebagai makhluk yang sangat penting untuk kehidupan tumbuhan. Sian yang menetap di dalam tanah membantu wakil flora untuk mengasimilasikan nitrogen terikat dan menjalani kehidupan yang normal.
Spesies anaerobik
Beberapa bentuk alga biru-hijau (contohnya, Oscillatoria) boleh hidup dalam keadaan anaerobik sepenuhnya dan suasana hidrogen sulfida. Dalam kes ini, sebatian diproses di dalam badan dan akibatnya, sulfur molekul terbentuk, yang dilepaskan ke persekitaran.
