در میان موجوداتی که اکنون وجود دارند، مواردی وجود دارند که در مورد تعلق آنها به هر پادشاهی حیات وحش اختلافات دائمی وجود دارد. در مورد موجوداتی به نام سیانوباکتری هم همینطور است. اگرچه آنها حتی نام مناسبی ندارند. مترادف های بسیار زیاد:
- جلبک سبز آبی؛
- cyanobionts;
- گلوله های فیکوکروم؛
- سیانید؛
- جلبک مخاطی و دیگران.
بنابراین معلوم می شود که سیانوباکتریوم یک ارگانیسم کاملاً کوچک و در عین حال پیچیده و بحث برانگیز است که برای تعیین وابستگی طبقه بندی دقیق نیاز به مطالعه و بررسی دقیق ساختار آن دارد.
تاریخ وجود و کشف
با قضاوت بر اساس بقایای فسیلی، تاریخچه وجود جلبک‌های سبز آبی به گذشته‌های بسیار دور باز می‌گردد، چندین (3.5) میلیارد سال پیش. چنین نتیجه‌گیری‌هایی امکان انجام مطالعات دیرینه‌شناسانی را فراهم کرد که سنگ‌ها (بخش‌های آنها) آن زمان‌های دور را تجزیه و تحلیل کردند.
بر روی سطح نمونه ها قرار گرفتندسیانوباکتری هایی پیدا شد که ساختار آنها با اشکال مدرن تفاوتی نداشت. این نشان دهنده درجه بالایی از سازگاری این موجودات با شرایط مختلف زیستگاه، به استقامت و بقای شدید آنها است. بدیهی است که طی میلیون ها سال تغییرات زیادی در دما و ترکیب گاز سیاره به وجود آمده است. با این حال، هیچ چیزی روی زنده ماندن فیروزه ای تأثیری نداشت.
در دوران مدرن، سیانوباکترها موجودات تک سلولی هستند که به طور همزمان با سایر اشکال سلول های باکتریایی کشف شده اند. یعنی آنتونیو ون لیوونهوک، لوئی پاستور و سایر محققان در قرن های هجدهم تا نوزدهم.
آنها بعداً با توسعه میکروسکوپ الکترونی و روش‌ها و روش‌های تحقیق مدرن مورد مطالعه قرار گرفتند. ویژگی هایی که سیانوباکتری ها دارند شناسایی شده اند. ساختار سلول شامل تعدادی ساختار جدید است که در موجودات دیگر یافت نمی شود.
طبقه بندی
مسأله تعیین وابستگی طبقه بندی آنها همچنان باز است. تاکنون تنها یک چیز شناخته شده است: سیانوباکتری ها پروکاریوت هستند. این با ویژگی هایی مانند:
تأیید می شود
- فقدان هسته، میتوکندری، کلروپلاست؛
- وجود مورئین در دیواره سلولی؛
- مولکول های ریبوزوم S در سلول.
با این وجود، سیانوباکتری ها پروکاریوت هایی با حدود 1500 هزار گونه هستند. همه آنها در 5 گروه مورفولوژیکی بزرگ طبقه بندی و ترکیب شدند.
- کروکوک. یک گروه به اندازه کافی بزرگ که واحد یااشکال استعماری غلظت بالایی از ارگانیسم ها توسط مخاط مشترک ترشح شده از دیواره سلولی هر فرد کنار هم نگه داشته می شوند. از نظر شکل، این گروه شامل ساختارهای میله ای و کروی است.
- پلوروکاپسال. بسیار شبیه به اشکال قبلی است، با این حال، یک ویژگی در شکل تشکیل سلول های سلولی ظاهر می شود (در ادامه بیشتر در مورد این پدیده). سیانوباکتری های موجود در اینجا به سه دسته اصلی تعلق دارند: Pleurocaps، Dermocaps، Myxosarcins.
- اکسیلاتورها. ویژگی اصلی این گروه این است که تمام سلول ها در یک ساختار مخاطی مشترک به نام تریکوم ترکیب می شوند. تقسیم بدون فراتر رفتن از این رشته، در داخل اتفاق می افتد. اسیلاتوریا منحصراً شامل سلول های رویشی است که به صورت غیرجنسی به نصف تقسیم می شوند.
- Nostock. برای سرما دوستی آنها جالب است. قادر به زندگی در بیابان های یخی باز، تشکیل حملات رنگارنگ بر روی آنها. به اصطلاح پدیده "شکوفه دادن صحراهای یخی". اشکال این ارگانیسم ها نیز به شکل تریکوم رشته ای هستند، با این حال، تولید مثل جنسی با کمک سلول های تخصصی - هتروسیست ها. نمایندگان زیر را می توان در اینجا نسبت داد: Anabens، Nostocs، Calotrix.
- Stigonem. بسیار شبیه به گروه قبلی. تفاوت اصلی در روش تولید مثل این است که آنها قادر به تقسیم چندگانه در یک سلول هستند. محبوب ترین نماینده این انجمن Fisherells است.
بنابراین، سیانید بر اساس معیار مورفولوژیکی طبقه بندی می شود، زیرا برای بقیه سوالات و سردرگمی های زیادی وجود دارد. گیاه شناسان و میکروبیولوژیست ها به یک مخرج مشترک درسیستماتیک سیانوباکتری ها هنوز نمی توانند ایجاد شوند.
زیستگاه
به دلیل وجود سازگاری های خاص (هتروسیت ها، بیوسیت ها، تیلاکوئیدهای غیر معمول، واکوئل های گازی، توانایی تثبیت نیتروژن مولکولی و غیره)، این موجودات در همه جا مستقر شدند. آنها حتی در شدیدترین شرایط که در آن هیچ موجود زنده ای نمی تواند وجود داشته باشد، می توانند زنده بمانند. به عنوان مثال، چشمه های گرما دوست، شرایط بی هوازی با جو سولفید هیدروژن، محیط اسیدی با pH کمتر از 4.
سیانوباکتری ارگانیسمی است که بی سر و صدا روی شن های دریا و لبه های سنگی، بلوک های یخی و بیابان های داغ زنده می ماند. شما می توانید حضور سیانیدها را با پلاک رنگی مشخصی که کلنی های آنها تشکیل می دهند، تشخیص داده و تعیین کنید. رنگ می تواند از آبی-سیاه تا صورتی و بنفش متفاوت باشد.
به آنها سبز آبی می گویند زیرا اغلب یک لایه لزج سبز آبی روی سطح آب شیرین یا نمک معمولی تشکیل می دهند. به این پدیده «شکوفایی آب» می گویند. تقریباً در هر دریاچه ای که شروع به رشد بیش از حد و باتلاقی می کند، دیده می شود.
ویژگی های ساختار سلول
سیانوباکترها ساختار معمولی برای موجودات پروکاریوتی دارند، اما برخی ویژگی‌ها نیز وجود دارد.
طرح کلی ساختار سلول به شرح زیر است:
- دیواره سلولی ساخته شده از پلی ساکاریدها و مورئین؛
- ساختار بیلیپیدی غشای پلاسما؛
- سیتوپلاسم با مواد ژنتیکی آزادانه به شکل یک مولکولDNA;
- tillacoids که عملکرد فتوسنتز را انجام می دهند و حاوی رنگدانه ها (کلروفیل ها، زانتوفیل ها، کاروتنوئیدها) هستند.
بخش‌های خاص سلول بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت.
انواع سازه های تخصصی
اول از همه، اینها هتروسیست هستند. این ساختارها قسمتی نیستند، بلکه خود سلول ها به عنوان بخشی از یک تریکوم (یک رشته مشترک استعماری که توسط مخاط متحد شده است) هستند. هنگامی که از طریق میکروسکوپ مشاهده می شود، آنها از نظر ترکیب متفاوت هستند، زیرا عملکرد اصلی آنها تولید آنزیمی است که اجازه تثبیت نیتروژن مولکولی از هوا را می دهد. بنابراین، عملاً هیچ رنگدانه‌ای در هتروسیست‌ها وجود ندارد، اما نیتروژن زیادی وجود دارد.
ثانیاً، این ها هورمگونی هستند - مناطقی که از تریکوم ها جدا شده اند. به عنوان محل پرورش خدمت کنید.
بیوسیت ها نوعی سلول دختر هستند که به طور انبوه از یک سلول مادری به دست می آیند. گاهی تعداد آنها در یک دوره تقسیم به هزار نفر می رسد. درموکاپ ها و دیگر Pleurocapsodiaceae قادر به چنین ویژگی هستند.
آکینت ها سلول های خاصی هستند که در حالت استراحت هستند و در تریکوم ها قرار می گیرند. در دیواره سلولی حجیم تر و غنی از پلی ساکارید متفاوت است. نقش آنها شبیه به هتروسیست ها است.
واکوئل‌های گازی - همه سیانوباکتری‌ها آنها را دارند. ساختار سلول در ابتدا دلالت بر حضور آنها دارد. نقش آنها شرکت در فرآیندهای شکوفایی آب است. نام دیگر چنین ساختارهایی کربوکسیزوم است.
گنجاندن سلولی. آنها مطمئناً در سلول های گیاهی، حیوانی و باکتریایی وجود دارند. با این حال، در جلبک های سبز آبی، این اجزاء تا حدودی متفاوت است. این موارد عبارتند از:
- گلیکوژن؛
- گرانول پلی فسفات؛
- سیانوفایسین ماده خاصی است که از آسپارتات، آرژنین تشکیل شده است. برای تجمع نیتروژن عمل می کند، زیرا این ترکیبات در هتروسیست ها هستند.
این چیزی است که سیانوباکتری دارد. بخش‌های اصلی و سلول‌ها و اندامک‌های تخصصی چیزی هستند که به سیانیدها اجازه می‌دهند فتوسنتز را انجام دهند، اما در عین حال متعلق به باکتری‌ها هستند.
تکثیر
این فرآیند چندان دشوار نیست، زیرا مانند باکتری های معمولی است. سیانوباکتری ها می توانند به صورت رویشی، قسمت هایی از تریکوم ها، یک سلول طبیعی به دو قسمت تقسیم شوند یا یک فرآیند جنسی انجام دهند.
اغلب سلول های تخصصی هتروسیست ها، آکینت ها، بیوسیت ها در این فرآیندها دخالت دارند.
روش های حمل و نقل
سلول سیانوباکتری از خارج با دیواره سلولی پوشیده شده است و گاهی اوقات نیز با لایه ای از یک پلی ساکارید خاص که می تواند یک کپسول مخاطی در اطراف آن ایجاد کند. به لطف این ویژگی است که حرکت فیروزه ای انجام می شود.
هیچ تاژک یا رشد خاصی وجود ندارد. حرکت را فقط می توان روی سطح سخت با کمک مخاط و در انقباضات کوتاه انجام داد. برخی از اسیلاتوریوم ها روشی بسیار غیرعادی برای حرکت دارند - آنها به دور محور خود می چرخند و در همان زمان باعث می شوند کل تریکوم بچرخد. به این ترتیب سطح حرکت می کند.
ظرفیت تثبیت نیتروژن
این ویژگی تقریباً هر سیانوباکتری را دارد. این امر به دلیل وجود آنزیم نیتروژناز امکان پذیر است که قادر به تثبیت نیتروژن مولکولی وتبدیل آن به شکل قابل هضم ترکیبات. این در ساختار هتروسیست ها اتفاق می افتد. بنابراین، گونه‌هایی که آنها را ندارند، نمی‌توانند نیتروژن هوا را تثبیت کنند.
به طور کلی، این فرآیند سیانوباکتری ها را به موجودات بسیار مهمی برای زندگی گیاهان تبدیل می کند. سیان ها در خاک مستقر می شوند و به نمایندگان فلور کمک می کنند تا نیتروژن محدود شده را جذب کنند و زندگی عادی داشته باشند.
گونه های بی هوازی
برخی از جلبک‌های سبز آبی (مثلاً اسیلاتوریا) می‌توانند در شرایط کاملاً بی‌هوازی و جوی از سولفید هیدروژن زندگی کنند. در این صورت این ترکیب در داخل بدن فرآوری شده و در نتیجه گوگرد مولکولی تشکیل می شود که در محیط آزاد می شود.
