Entre os organismos que existem agora, há aqueles sobre cujo pertencimento a qualquer reino de vida selvagem há disputas constantes. Assim é com criaturas chamadas cianobactérias. Embora nem sequer tenham um nome próprio. Muitos sinônimos:
- alga azul-esverdeada;
- cianobiontes;
- pellets de ficocromo;
- cianetos;
- muco algas e outros.
Assim, acontece que uma cianobactéria é um organismo completamente pequeno, mas ao mesmo tempo tão complexo e controverso que requer um estudo cuidadoso e consideração de sua estrutura para determinar a afiliação taxonômica exata.
História da existência e descoberta
A julgar pelos restos fósseis, a história da existência de algas verde-azuladas remonta ao passado, vários (3,5) bilhões de anos atrás. Tais conclusões possibilitaram estudos de paleontólogos que analisaram as rochas (suas seções) daqueles tempos distantes.
Na superfície das amostras foramforam encontradas cianobactérias, cuja estrutura não diferia das formas modernas. Isso indica um alto grau de adaptabilidade dessas criaturas a várias condições de habitat, à sua extrema resistência e sobrevivência. É óbvio que ao longo de milhões de anos houve muitas mudanças na temperatura e na composição dos gases do planeta. No entanto, nada afetou a viabilidade do ciano.
Nos tempos modernos, a cianobactéria é um organismo unicelular que foi descoberto simultaneamente com outras formas de células bacterianas. Ou seja, Antonio Van Leeuwenhoek, Louis Pasteur e outros pesquisadores nos séculos XVIII-XIX.
Eles foram mais estudados posteriormente, com o desenvolvimento da microscopia eletrônica e métodos e métodos de pesquisa modernizados. As características que as cianobactérias possuem foram identificadas. A estrutura da célula inclui uma série de novas estruturas não encontradas em outras criaturas.
Classificação
A questão de determinar sua afiliação taxonômica permanece em aberto. Até agora, apenas uma coisa é conhecida: as cianobactérias são procariontes. Isso é confirmado por recursos como:
- f alta de núcleo, mitocôndrias, cloroplastos;
- presença de mureína na parede celular;
- S-moléculas de ribossomo na célula.
No entanto, as cianobactérias são procariontes com cerca de 1500 mil variedades. Todos eles foram classificados e combinados em 5 grandes agrupamentos morfológicos.
- Croococo. Um grupo suficientemente grande, unindo um único ouformas coloniais. Altas concentrações de organismos são mantidas juntas pelo muco comum secretado pela parede celular de cada indivíduo. Em termos de forma, este grupo inclui estruturas em forma de haste e esféricas.
- Pleurocapsal. Muito semelhante às formas anteriores, no entanto, uma característica aparece na forma de formação de beócitos (mais sobre esse fenômeno posteriormente). As cianobactérias aqui incluídas pertencem a três classes principais: Pleurocaps, Dermocaps, Mixosarcins.
- Oxilatórios. A principal característica deste grupo é que todas as células são combinadas em uma estrutura de muco comum chamada tricomas. A divisão ocorre sem ir além desse fio, dentro. Oscillatoria incluem exclusivamente células vegetativas que se dividem assexuadamente ao meio.
- Sem estoque. Interessante por sua criofilia. Capaz de viver em desertos gelados abertos, formando ataques coloridos sobre eles. O chamado fenômeno de "desertos de gelo florescendo". As formas desses organismos também são filamentosas na forma de tricomas, no entanto, a reprodução sexual, com a ajuda de células especializadas - heterocistos. Os seguintes representantes podem ser atribuídos aqui: Anabens, Nostocs, Calotrix.
- Estigonem. Muito semelhante ao grupo anterior. A principal diferença no método de reprodução é que eles são capazes de se dividirem várias vezes dentro da mesma célula. O representante mais popular desta associação é o Fisherells.
Assim, o cianeto é classificado de acordo com o critério morfológico, pois para o resto há muitas dúvidas e confusões. Botânicos e microbiologistas a um denominador comum nasistemática de cianobactérias ainda não pode vir.
Habitats
Devido à presença de adaptações especiais (heterocistos, beócitos, tilacóides incomuns, vacúolos gasosos, capacidade de fixar nitrogênio molecular e outros), esses organismos se estabeleceram em todos os lugares. Eles são capazes de sobreviver mesmo nas condições mais extremas em que nenhum organismo vivo pode existir. Por exemplo, fontes termofílicas quentes, condições anaeróbicas com atmosfera de sulfeto de hidrogênio, ambiente ácido com pH menor que 4.
A cianobactéria é um organismo que sobrevive tranquilamente na areia do mar e nas bordas rochosas, blocos de gelo e desertos quentes. Você pode reconhecer e determinar a presença de cianetos pela placa colorida característica que suas colônias formam. A cor pode variar de preto azulado a rosa e roxo.
Eles são chamados de azul-esverdeados porque geralmente formam uma película viscosa azul-esverdeada na superfície da água doce ou salgada comum. Este fenômeno é chamado de "floração da água". Pode ser visto em quase todos os lagos que começam a crescer demais e inundar.
Características da estrutura celular
As cianobactérias têm a estrutura usual para organismos procarióticos, mas existem algumas características.
O plano geral da estrutura celular é o seguinte:
- parede celular feita de polissacarídeos e mureína;
- estrutura bilípid da membrana plasmática;
- citoplasma com material genético distribuído livremente na forma de uma moléculaDNA;
- tillacóides que realizam a função de fotossíntese e contêm pigmentos (clorofilas, xantofilas, carotenóides).
Partes especiais da célula serão discutidas mais adiante.
Tipos de estruturas especializadas
Primeiro de tudo, são heterocistos. Essas estruturas não são partes, mas as próprias células como parte de um tricoma (um fio colonial comum unido por muco). Eles diferem quando vistos ao microscópio em sua composição, pois sua principal função é a produção de uma enzima que permite a fixação do nitrogênio molecular do ar. Portanto, praticamente não há pigmentos em heterocistos, mas há muito nitrogênio.
Segundo, são hormogonias - áreas arrancadas dos tricomas. Servir como criadouros.
Beócitos são uma espécie de células filhas, em massa dotadas de uma mãe. Às vezes, seu número chega a mil em um período de divisão. Dermocaps e outras Pleurocapsodiaceae são capazes de tal característica.
Akinets são células especiais que estão em repouso e estão incluídas nos tricomas. Diferem em uma parede celular mais maciça e rica em polissacarídeos. Seu papel é semelhante ao dos heterocistos.
Vacúolos gasosos - todas as cianobactérias os possuem. A estrutura da célula inicialmente implica a sua presença. Seu papel é participar dos processos de floração da água. Outro nome para tais estruturas é carboxissomas.
Inclusões de células. Eles certamente existem em células vegetais, animais e bacterianas. No entanto, em algas verde-azuladas, essas inclusões são um pouco diferentes. Estes incluem:
- glicogênio;
- grânulos de polifosfato;
- cianoficina é uma substância especial que consiste em aspartato, arginina. Serve para o acúmulo de nitrogênio, pois essas inclusões estão em heterocistos.
Isso é o que a cianobactéria tem. As partes principais e células e organelas especializadas são o que permitem que os cianetos realizem a fotossíntese, mas ao mesmo tempo pertencem às bactérias.
Reprodução
Este processo não é particularmente difícil, pois é o mesmo das bactérias comuns. As cianobactérias podem se dividir vegetativamente, partes de tricomas, uma célula normal em duas, ou realizar um processo sexual.
Muitas vezes células especializadas de heterocistos, acinetos, beócitos estão envolvidas nestes processos.
Modos de transporte
A célula da cianobactéria é coberta externamente por uma parede celular e, às vezes, também por uma camada de um polissacarídeo especial que pode formar uma cápsula de muco ao seu redor. É graças a esse recurso que o movimento do ciano é realizado.
Não há flagelos ou excrescências especiais. O movimento só pode ser realizado em uma superfície dura com a ajuda de muco, em contrações curtas. Alguns Oscillatoriums têm uma maneira muito incomum de se mover - eles giram em torno de seu eixo e, ao mesmo tempo, fazem com que todo o tricoma gire. É assim que a superfície se move.
Capacidade de fixação de nitrogênio
Esta característica tem quase todas as cianobactérias. Isso é possível devido à presença da enzima nitrogenase, que é capaz de fixar nitrogênio molecular econvertê-lo em uma forma digerível de compostos. Isso acontece nas estruturas dos heterocistos. Portanto, as espécies que não os possuem não podem fixar nitrogênio do ar.
Em geral, esse processo torna as cianobactérias criaturas muito importantes para a vida vegetal. Fixando-se no solo, os cianos ajudam os representantes da flora a assimilar o nitrogênio ligado e levar uma vida normal.
Espécies anaeróbicas
Algumas formas de algas verde-azuladas (por exemplo, Oscillatoria) são capazes de viver em condições completamente anaeróbicas e uma atmosfera de sulfeto de hidrogênio. Nesse caso, o composto é processado dentro do corpo e, como resultado, forma-se o enxofre molecular, que é liberado no meio ambiente.
