Şu anda var olan organizmalar arasında, herhangi bir vahşi yaşam krallığına ait olduğu konusunda sürekli anlaşmazlıklar bulunanlar var. Siyanobakteri denilen yaratıklarda da öyle. Uygun bir adları bile olmamasına rağmen. Çok fazla eş anlamlı:
- mavi-yeşil algler;
- siyanobiyontlar;
- fikokrom topakları;
- siyanürler;
- mukus yosunu ve diğerleri.
Böylece bir siyanobakteri tamamen küçük ama aynı zamanda tam taksonomik ilişkiyi belirlemek için yapısının dikkatli bir şekilde incelenmesini ve dikkate alınmasını gerektiren karmaşık ve tartışmalı bir organizmadır.
Varoluş ve keşif tarihi
Fosil kalıntılarına bakılırsa, mavi-yeşil alglerin varlığının tarihi çok eskilere, birkaç (3,5) milyar yıl öncesine kadar gider. Bu tür sonuçlar, o uzak zamanların kayalarını (bölümlerini) analiz eden paleontologlar tarafından çalışmalar yapılmasını mümkün kıldı.
Numunelerin yüzeyindeyapısı modern formlardan farklı olmayan siyanobakteriler bulundu. Bu, bu canlıların çeşitli habitat koşullarına, aşırı dayanıklılıklarına ve hayatta kalmalarına yüksek derecede uyum sağlayabildiğini gösterir. Milyonlarca yıl boyunca gezegenin sıcaklığında ve gaz bileşiminde birçok değişiklik olduğu açıktır. Ancak hiçbir şey camgöbeğinin canlılığını etkilemedi.
Modern zamanlarda, siyanobakteriler, diğer bakteri hücresi formlarıyla aynı anda keşfedilen tek hücreli bir organizmadır. Yani, Antonio Van Leeuwenhoek, Louis Pasteur ve XVIII-XIX yüzyıllardaki diğer araştırmacılar.
Daha sonra elektron mikroskobunun gelişmesi ve modernize edilmiş araştırma yöntemleri ve yöntemleri ile daha kapsamlı bir şekilde incelendiler. Siyanobakterilerin sahip olduğu özellikler tespit edilmiştir. Hücrenin yapısı, diğer canlılarda bulunmayan bir takım yeni yapıları içerir.
Sınıflandırma
Taksonomik bağlantılarını belirleme sorunu hala açık. Şimdiye kadar bilinen tek bir şey var: siyanobakteriler prokaryottur. Bu, aşağıdaki gibi özelliklerle onaylanır:
- çekirdek, mitokondri, kloroplast eksikliği;
- hücre duvarında murein varlığı;
- Hücredeki S-ribozom molekülleri.
Yine de siyanobakteriler yaklaşık 1500 bin çeşidi olan prokaryotlardır. Hepsi sınıflandırıldı ve 5 büyük morfolojik grupta birleştirildi.
- Krookokal. Yeterince büyük bir grup, tek veyasömürge biçimleri. Yüksek konsantrasyonlarda organizmalar, her bireyin hücre duvarı tarafından salgılanan ortak mukus tarafından bir arada tutulur. Şekil açısından bu grup çubuk şekilli ve küresel yapıları içerir.
- Pleurocapsal. Bununla birlikte, önceki formlara çok benzeyen bir özellik, beosit oluşumu şeklinde ortaya çıkar (bu fenomen hakkında daha sonra). Buraya dahil edilen siyanobakteriler üç ana sınıfa aittir: Pleurocaps, Dermocaps, Myxosarcins.
- Oksilatörler. Bu grubun ana özelliği, tüm hücrelerin trikom adı verilen ortak bir mukus yapısında birleştirilmesidir. Bölünme, bu ipliğin ötesine geçmeden, içeride gerçekleşir. Oscillatoria, aseksüel olarak ikiye bölünen yalnızca bitkisel hücreleri içerir.
- Nostock. Kriyofiliklikleri için ilginç. Açık buzlu çöllerde yaşayabilir, üzerlerinde renkli baskınlar oluşturur. Sözde "çiçek açan buz çölleri" fenomeni. Bu organizmaların formları ayrıca trikomlar şeklinde filamentlidir, ancak özel hücreler - heterosistler yardımıyla cinsel üreme. Aşağıdaki temsilciler buraya atfedilebilir: Anabens, Nostocs, Calotrix.
- Stigonem. Bir önceki gruba çok benzer. Üreme yöntemindeki temel fark, aynı hücre içinde birden çok kez bölünebilmeleridir. Bu derneğin en popüler temsilcisi Fisherells.
Böylece siyanür morfolojik kritere göre sınıflandırılır, çünkü geri kalanı için birçok soru ve kafa karışıklığı vardır. Botanikçiler ve mikrobiyologlar ortak bir paydadasiyanobakterilerin sistematiği henüz gelemez.
Habitatlar
Özel adaptasyonların (heterosistler, beositler, olağandışı tilakoidler, gaz vakuolleri, moleküler nitrojeni sabitleme yeteneği ve diğerleri) varlığından dolayı, bu organizmalar her yere yerleşti. Hiçbir canlı organizmanın var olamayacağı en aşırı koşullarda bile hayatta kalabilirler. Örneğin, sıcak termofilik kaynaklar, hidrojen sülfür atmosferli anaerobik koşullar, pH'ı 4'ten düşük asidik ortam.
Siyanobakteriler deniz kumu ve kayalık çıkıntılar, buz blokları ve sıcak çöllerde sessizce hayatta kalan bir organizmadır. Siyanürlerin varlığını, kolonilerinin oluşturduğu karakteristik renkli plaktan tanıyabilir ve belirleyebilirsiniz. Renk mavi-siyahtan pembe ve mora kadar değişebilir.
Mavi-yeşil olarak adlandırılırlar çünkü genellikle sıradan tatlı veya tuzlu suyun yüzeyinde mavi-yeşil yapışkan bir film oluştururlar. Bu fenomene "su çiçeği" denir. Aşırı büyümeye ve bataklığa başlayan hemen hemen her gölde görülebilir.
Hücre yapısının özellikleri
Siyanobakteriler prokaryotik organizmalar için olağan yapıya sahiptir, ancak bazı özellikleri vardır.
Hücre yapısının genel planı aşağıdaki gibidir:
- polisakkaritler ve müreinden yapılmış hücre duvarı;
- plazma zarı bilipid yapısı;
- Molekül şeklinde serbestçe dağıtılan genetik materyale sahip sitoplazmaDNA;
- fotosentez işlevini yerine getiren ve pigmentler (klorofiller, ksantofiller, karotenoidler) içeren tillakoidler.
Hücrenin özel kısımları daha sonra tartışılacaktır.
Özel yapı türleri
Birincisi, bunlar heterosistlerdir. Bu yapılar parçalar değil, hücrelerin kendileri bir trikomun (sümük tarafından birleştirilen ortak bir kolonyal iplik) parçası olarak hücrelerdir. Bileşimlerinde mikroskopla bakıldığında farklılık gösterirler, çünkü ana işlevleri moleküler nitrojenin havadan sabitlenmesini sağlayan bir enzimin üretimidir. Bu nedenle heterosistlerde hemen hemen hiç pigment yoktur, ancak çok fazla nitrojen vardır.
İkincisi, bunlar hormonlardır - trikomlardan koparılmış alanlar. Üreme alanı olarak hizmet edin.
Beyositler, bir anneden gelen topluca sahip olunan bir tür yavru hücredir. Bazen sayıları bir bölünme döneminde bine ulaşır. Dermocaps ve diğer Pleurocapsodiaceae böyle bir özelliğe sahiptir.
Akinetler, dinlenme halindeki ve trikomlara dahil olan özel hücrelerdir. Daha masif, polisakkaritten zengin hücre duvarında farklılık gösterir. Rolleri heterosistlere benzer.
Gaz kofulları - tüm siyanobakterilerde vardır. Hücrenin yapısı başlangıçta onların varlığını ima eder. Rolleri su çiçeklenme süreçlerinde yer almaktır. Bu tür yapılar için başka bir isim karboksizomlardır.
Hücre kapanımları. Kesinlikle bitki, hayvan ve bakteri hücrelerinde bulunurlar. Ancak mavi-yeşil alglerde bu kapanımlar biraz farklıdır. Bunlar şunları içerir:
- glikojen;
- polifosfat granülleri;
- siyanofisin, aspartat, arginin'den oluşan özel bir maddedir. Bu inklüzyonlar heterosistlerde olduğu için nitrojen birikimine hizmet eder.
Siyanobakteride bu var. Ana parçalar ve özel hücreler ve organeller, siyanürlülerin fotosentez yapmasına izin verir, ancak aynı zamanda bakterilere aittir.
Üreme
Sıradan bakterilerinkiyle aynı olduğu için bu işlem özellikle zor değildir. Siyanobakteriler vejetatif olarak, trikomların bazı kısımlarını, normal bir hücreyi ikiye bölebilir veya cinsel bir işlem gerçekleştirebilir.
Genellikle heterosistler, akinetler, beositlerden oluşan özel hücreler bu süreçlerde yer alır.
Ulaşım yöntemleri
Siyanobakteri hücresinin dışı bir hücre duvarı ve bazen de çevresinde mukus kapsülü oluşturabilen özel bir polisakkarit tabakası ile kaplıdır. Camgöbeği hareketi bu özelliği sayesinde gerçekleşir.
Hiçbir kamçı veya özel büyüme yoktur. Hareket ancak sert bir yüzeyde mukus yardımı ile kısa kasılmalar halinde gerçekleştirilebilir. Bazı Osilatörlerin çok sıra dışı bir hareket şekli vardır - kendi eksenleri etrafında dönerler ve aynı zamanda tüm trikomun dönmesine neden olurlar. Yüzey böyle hareket eder.
Azot sabitleme kapasitesi
Bu özellik hemen hemen her siyanobakteriye sahiptir. Bu, moleküler nitrojeni sabitleyebilen nitrojenaz enziminin varlığı nedeniyle mümkündür vesindirilebilir bir bileşik formuna dönüştürün. Bu heterosistlerin yapılarında olur. Bu nedenle, bunlara sahip olmayan türler havadaki nitrojeni sabitleyemezler.
Genel olarak bu süreç siyanobakterileri bitki yaşamı için çok önemli canlılar haline getirir. Toprağa yerleşen siyanlar, flora temsilcilerinin bağlı nitrojeni özümsemesine ve normal bir yaşam sürmesine yardımcı olur.
Anaerobik türler
Bazı mavi-yeşil alg türleri (örneğin, Oscillatoria) tamamen anaerobik koşullarda ve hidrojen sülfür atmosferinde yaşayabilir. Bu durumda bileşik vücut içinde işlenir ve bunun sonucunda çevreye salınan moleküler kükürt oluşur.
