Βοηθήστε την ανάπτυξη του ιστότοπου, μοιράζοντας το άρθρο με φίλους!
Παρά τον σημαντικό ρόλο που παίζουν στα οικοσυστήματα, ελάχιστα ακούμε για τα κυανοβακτήρια ή οξυφωτοβακτήρια. Στο Ecologist Verde θέλουμε να αφιερώσουμε αυτό το άρθρο σε αυτούς τους συναρπαστικούς μικροοργανισμούς που κάνουν δυνατή τη ζωή στη Γη. Γνωρίζατε ότι τα κυανοβακτήρια περιλαμβάνονταν αρχικά στο βασίλειο των Plantae, αυτό των φυτών, και ονομάζονταν κυανόφυτα; Και ότι αργότερα θεωρήθηκαν φύκια και τα λέγαμε κυανόφυτα; Επί του παρόντος, βρίσκονται στο βασίλειο Monera.
Συνεχίστε να διαβάζετε αυτό το ενδιαφέρον άρθρο και ανακαλύψτε περισσότερα τι είναι τα κυανοβακτήρια, τα χαρακτηριστικά και τα παραδείγματά τους από αυτά, καθώς και τη μεγάλη σημασία του για τη ζωή.
Τι είναι τα κυανοβακτήρια
Κυανοβακτήρια u οξυφωτοβακτήρια είναι μια ομάδα προκαρυωτικών, αυτοτροφικών και μονοκύτταρων οργανισμών ικανών να πραγματοποιήσουν οξυγονική φωτοσύνθεση. Ανήκουν στην ομάδα των gram αρνητικά βακτήρια και το όνομά του μπορεί να μεταφραστεί ως «μπλε βακτήρια», αφού το πρόθεμα cyano- αναφέρεται στο χαρακτηριστικό γαλαζωπό του χρώμα.
Τα κυανοβακτήρια περιλαμβάνονταν αρχικά στο φυτικό βασίλειο και ονομάζονταν κυανόφυτα, που σημαίνει μπλε φυτά. Αργότερα, άρχισαν να θεωρούνται φύκια και να ονομάζονται κυανόφυτα, που σημαίνει μπλε φύκια. Τα κυανοβακτήρια πιστεύεται ότι είναι φύκια λόγω της φωτοσυνθετικής τους ικανότητας, αλλά αργότερα, ο όρος άλγη επαναπροσδιορίστηκε και δεσμεύτηκε αποκλειστικά για φωτοσυνθετικούς ευκαρυωτικούς οργανισμούς, με τα κυανοβακτήρια να αποκλείονται από αυτή την ομάδα ως προκαρυωτικοί οργανισμοί.
Επί του παρόντος, τα κυανοβακτήρια ομαδοποιούνται στο Κατηγορία Cyanophyceae του τομέα Bacteria, που ανήκει στους ήδη αχρηστευμένους Monera βασίλειο. Εξακολουθούν να είναι γνωστά ως γαλαζοπράσινα φύκια παρά το γεγονός ότι, όπως έχουμε ήδη διαπιστώσει, δεν είναι φύκια αλλά βακτήρια. Μπορούμε λοιπόν να πούμε ότι το βασίλειο των κυανοβακτηρίων είναι το βασίλειο Monera (το οποίο περιλαμβάνει τις περιοχές Archaea και Bacteria και είναι σε αχρηστία, αφού οι προκαρυωτικοί οργανισμοί δεν ταξινομούνται σε βασίλεια).
Χαρακτηριστικά των κυανοβακτηρίων
Ξεκινάμε αναφέροντας τα κύρια χαρακτηριστικά των κυανοβακτηρίων για να τα γνωρίσουμε καλύτερα σιγά σιγά:
- Είναι οι μόνοι προκαρυώτες ικανοί να εκτελούν το οξυγονική φωτοσύνθεση. Προκαρυωτικός ή προκαρυωτικός οργανισμός είναι αυτός που αποτελείται από προκαρυωτικά κύτταρα, τα οποία δεν έχουν καθορισμένο κυτταρικό πυρήνα. Η οξυγονική φωτοσύνθεση είναι αυτή στην οποία ηλεκτρόνια από το νερό χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή της φωτεινής ενέργειας σε χημική ενέργεια και ανόργανων χημικών ενώσεων, όπως το διοξείδιο του άνθρακα, το άζωτο ή ο φώσφορος, σε οργανικές χημικές ενώσεις όπως το οξυγόνο.
- Ένα άλλο χαρακτηριστικό γνώρισμα των κυανοβακτηρίων είναι το εντυπωσιακό τους γαλαζοπράσινο χρώμα, το οποίο κυμαίνεται από ένα πολύ αχνό πράσινο έως ένα μπλε χρώμα τόσο σκούρο που θυμίζει μαύρο. Αυτή η μελάγχρωση οφείλεται στη φυκοβιλίνη, μια κατηγορία χρωμοφόρων ενώσεων που υπάρχουν στο κυτταρόπλασμα των κυανοβακτηρίων. Παρά το γεγονός ότι, όπως υποδηλώνει το όνομά του, τα πιο κοινά χρώματα στα κυανοβακτήρια είναι αυτά που προέρχονται από το μπλε-πράσινο, υπάρχουν πολλά είδη που παρουσιάζουν κοκκινωπούς ή χάλκινους τόνους.
- Αν και τα κυανοβακτήρια είναι μικροσκοπικοί οργανισμοί μήκους μόνο λίγων μικρομέτρων, είναι σημαντικά μεγαλύτερο από τα περισσότερα βακτήρια.
- Αναπαράγονται ασεξουαλικά (με δυαδική σχάση, πολλαπλή σχάση, εκβλάστηση ή κατακερματισμό).
- Έχουν αερόβια αναπνοή.
- Αν και είναι μονοκύτταροι οργανισμοί, τείνουν να ομαδοποιούνται και σχηματίζουν αποικίες εκτεταμένες, ακόμη και που κυμαίνονται από τις χιλιάδες έως τα εκατομμύρια των ατόμων που συγκεντρώνονται σε αποικιακές ενώσεις.
- Κυανοβακτήρια κατοικούν όλα τα είδη οικοσυστημάτων υδάτινα και χερσαία οικοσυστήματα με αποδεκτά επίπεδα υγρασίας. Τα κυανοβακτήρια μπορούν να βρεθούν σε λίμνες, λίμνες, λιμνοθάλασσες, ποτάμια, υγροτόπους, μαγγρόβια, ωκεανούς, υπόγειες δεξαμενές νερού, σπηλιές, ζούγκλες, βουνά, δάση, στην επιφάνεια των βράχων, στο δέρμα ορισμένων ζώων, ακόμη και κυανοβακτήρια εμφανίζονται συχνά σε ενυδρεία , δεξαμενές και σιντριβάνια. Μερικά κυανοβακτήρια είναι ακραία (αντέχουν σε ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες) και ζουν σε περιβάλλοντα τόσο αφιλόξενα όπως οι έρημοι, οι ιαματικές πηγές, οι υδροθερμικές οπές, οι παγετώνες, οι υπεραλμυρές λίμνες, τα εξαιρετικά αλκαλικά νερά, ακόμη και στο διάστημα.
- Υπάρχουν είδη κυανοβακτηρίων που δημιουργούν συμβιωτικές σχέσεις με φτέρες, πρωτίστες ή μύκητες. Η συμβίωση μεταξύ ενός κυανοβακτηρίου και ενός μύκητα είναι κοινώς γνωστή ως λειχήνας.
Αν και τα περισσότερα κυανοβακτήρια έχουν τα χαρακτηριστικά που αναφέρθηκαν παραπάνω, υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις. Υπάρχουν είδη κυανοβακτηρίων που, για παράδειγμα, είναι μακροσκοπικά και όχι μικροσκοπικά ή ετερότροφα και όχι αυτότροφα.
Οργανίδια κυανοβακτηρίων
Αν και έχουμε ήδη υποδείξει τα κύρια χαρακτηριστικά, εμβαθύναμε στα χαρακτηριστικά αυτών των μικρών οργανισμών και μιλήσαμε για οργανίδια των κυανοβακτηρίων:
- Καρβοξυσώματα: είναι υπεύθυνα για τη δέσμευση του CO2.
- Κυστίδια αερίου: επιτρέπουν την άνωση.
- Κόκκοι κυανοφυκίνης: αποθηκεύουν πρωτεΐνη κυανοφυκίνης και κυανοφυτικό άμυλο.
- Κόκκοι γλυκογόνου: αποθηκεύουν ενέργεια.
- Πρωτοπύρηνα: αντιπροσωπεύει την περιοχή στην οποία βρίσκεται το κυανοβακτηριακό DNA, η οποία χαρακτηρίζεται από το ότι είναι κυκλική, κλειστή και γυμνή.
- Θυλακοειδής μεμβράνη: είναι μια διήθηση της πλασματικής μεμβράνης στην οποία βρίσκονται τα θυλακοειδή.
- Ριβοσώματα: επιτρέπουν τη σύνθεση πρωτεϊνών και μετρούν 70 δευτερόλεπτα.
- Κυτταρική μεμβράνη: αποτελείται από μια εσωτερική πλασματική μεμβράνη και μια εξωτερική μεμβράνη, που αποτελούνται και οι δύο από φωσφολιπίδια και οπανοειδή.
- Κυτταρικό τοίχωμα: βρίσκεται μεταξύ της εσωτερικής και της εξωτερικής πλασματικής μεμβράνης, αποτελείται από πεπτιδογλυκάνες και παρέχει μηχανική προστασία στο κύτταρο.
- Φωτοσυνθετικά ελάσματα: περιέχουν φωτοσυνθετικές χρωστικές ουσίες όπως χλωροφύλλη α, καροτενοειδή και φυκοβιλίνες.
Ομάδες κυανοβακτηρίων
Οι ομάδες που αποτελούν αυτούς τους μικροοργανισμούς ονομάζονται τριμερικές αποικίες (επειδή αναπτύσσονται και διακλαδίζονται σε τρεις κατευθύνσεις) και αποτελούνται από εξαιρετικά εξειδικευμένα κύτταρα που εκπληρώνουν συγκεκριμένες λειτουργίες εντός της αποικίας. Μερικά από τα κύτταρα που αποτελούν τις τριμερείς αποικίες κυανοβακτηρίων είναι:
- Ετεροκύστεις: είναι τα κύτταρα που είναι υπεύθυνα για τη δέσμευση του ατμοσφαιρικού αζώτου.
- Acinetos: αυτά είναι τα μεγαλύτερα κύτταρα και χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση κυανόφιλου αμύλου.
- Βεοκύστες: είναι κύτταρα που είναι υπεύθυνα για τη διακλάδωση της αποικίας μέσω πολλαπλής σχάσης.
- Νεδρίδια: είναι κύτταρα που κάνουν απόστωση για να επιτρέψουν την εξάπλωση των αποικιών. Αυτά τα κύτταρα πεθαίνουν και επιτρέπουν σε τμήματα της αποικίας (ορμογόρια) να αποκολληθούν και να μετακινηθούν μέχρι να βρουν ένα νέο υπόστρωμα στο οποίο μπορούν να στερεωθούν και να σχηματίσουν μια νέα αποικία.
Παραδείγματα κυανοβακτηρίων
υπάρχει περισσότερα από 5.000 είδη κυανοβακτηρίων. Μερικά από τα πιο αντιπροσωπευτικά είδη είναι:
- Arthrospira platensis και Arthrospira maxima: ανήκουν στο γένος Spirulina, είναι δύο είδη κυανοβακτηρίων εμπορικού ενδιαφέροντος. Χρησιμοποιούνται στην παραγωγή της σπιρουλίνας, ενός δυναμωτικού συμπληρώματος διατροφής με υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες, μέταλλα, βιταμίνες και καροτίνες.
- Nostoc sphaericum: είναι ένα κυανοβακτήριο του γένους Nostoc που εκτιμάται ιδιαίτερα στη γαστρονομία αρκετών χωρών της Λατινικής Αμερικής, όπου είναι γνωστό ως cushuro. Έχει σφαιρικό σχήμα, ζελατινώδη σύσταση και αντιοξειδωτικές και αντιικές ιδιότητες, γι' αυτό και παρουσιάζει φαρμακολογικό ενδιαφέρον.
- Nostoc commune.
- Σημείο νοσοκόμου.
- Συνεχόκοκκος.
Ποια είναι η σημασία των κυανοβακτηρίων για τη ζωή
Για να ολοκληρώσουμε τον σχολιασμό του ενδιαφέροντος κόσμου των κυανοβακτηρίων, εδώ αναφέρουμε διάφορες πτυχές για τις οποίες θεωρούνται εξαιρετικά σημαντικές για τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε σήμερα.
- Τα κυανοβακτήρια παίζουν θεμελιώδη ρόλο στην ανάπτυξη διαφόρων υδάτινων και χερσαίων οικοσυστημάτων. Είναι πρωτογενείς παραγωγούς και συμπεριφέρονται σαν σταθεροποιητές αζώτου και προμηθευτές για όλους τους τύπους τροφικών αλυσίδων. Το ατμοσφαιρικό άζωτο είναι ιδιαίτερα σημαντικό για την ανάπτυξη των φυκών και των υδρόβιων φυτών, τα οποία είναι τα ίδια σημαντικοί πρωτογενείς παραγωγοί. Εδώ μπορείτε να τους γνωρίσετε καλύτερα: Οργανώσεις παραγωγών: τι είναι και παραδείγματα.
- Δεδομένου ότι το μεγαλύτερο μέρος της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας της Γης συμβαίνει στο νερό, τα φύκια και τα κυανοβακτήρια είναι γνωστό ότι παράγουν πολύ περισσότερο οξυγόνο από τα φυτά της ξηράς. Τα κυανοβακτήρια παράγουν ένα καλό ποσοστό οξυγόνου μοριακή δομή της Γης και, επιπλέον, βοηθούν πάρα πολύ χαμηλότερα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στο περιβάλλον.
- Τα κυανοβακτήρια ήταν τα πρώτοι αυτότροφοι οργανισμοί και, στους προϊστορικούς χρόνους, πλημμύρισαν σταδιακά την ατμόσφαιρα της γης με οξυγόνο που παρήγαγαν μέσω της φωτοσύνθεσης. Αυτή η αλλαγή στη σύνθεση της ατμόσφαιρας επέτρεψε το σχηματισμό του στρώματος του όζοντος (που μας προστατεύει από την επιβλαβή υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου) και την εμφάνιση και τη διαφοροποίηση νέων οργανισμών ικανών να επιβιώσουν έξω από το νερό: αερόβιων όντων. Χάρη στα κυανοβακτήρια, προέκυψαν οι αυτότροφοι οργανισμοί. Από την ενδοσυμβίωση μεταξύ των πλαστιδίων των κυανοβακτηρίων και των πρωτόγονων ευκαρυωτικών κυττάρων προκύπτουν τα φυτικά κύτταρα και τα φύκια που γνωρίζουμε σήμερα. Εδώ μπορείτε να διαβάσετε για την προέλευση και την εξέλιξη των φυτών: περίληψη.
- Αρκετά είδη κυανοβακτηρίων είναι από οικονομικό και βιοτεχνολογικό ενδιαφέρον. Μερικά καλλιεργούνται για τροφή, για παράδειγμα Arthrospira platensis, Arthrospira maxima και Nostoc sphaericum.
- Πολλά κυανοβακτήρια είναι δείκτες ρύπανσης και γίνονται πραγματικό πρόβλημα για τα οικοσυστήματα τους. Όταν υπάρχει ευτροφισμός (περσόνα θρεπτικών ουσιών όπως ο φώσφορος, το άζωτο και το θείο σε υδάτινα σώματα), τα κυανοβακτήρια αυξάνουν τον πληθυσμό τους ανεξέλεγκτα. Αυτές οι γιγαντιαίες αποικίες συγκεντρώνονται σε παχιά, γλοιώδη στρώματα στην επιφάνεια των ποταμών, των λιμνών και των λιμνών και είναι γνωστές ως κυανοβακτηριακές ανθοφορίες. Αυτά βλάπτουν πολλά ζωντανά όντα επειδή εμποδίζουν το ηλιακό φως να φτάσει στον πυθμένα του νερού και παράγουν τοξίνες που μπορεί να είναι θανατηφόρες ακόμη και για τον άνθρωπο. Επίσης βλάπτουν τις ανθρώπινες δραστηριότητες όπως η αλιεία, οι μεταφορές και ο τουρισμός και μολύνουν τις πηγές πόσιμου νερού. Πολλές φορές αυτή η περίσσεια φωσφόρου, αζώτου ή/και θείου στα υδατικά συστήματα οφείλεται σε ανθρώπινες δραστηριότητες όπως η γεωργία και η κτηνοτροφία, που χρησιμοποιούν λιπάσματα και φυτοφάρμακα με υψηλή περιεκτικότητα σε αυτά τα βιοστοιχεία. Εδώ μπορείτε να διαβάσετε για τους Περιβαλλοντικούς δείκτες: τι είναι, τύποι και παραδείγματα και τι είναι ο ευτροφισμός.
- Η εμφάνιση κυανοβακτηρίων σε ένα ενυδρείο ή δεξαμενή μπορεί να σημαίνει κακή συντήρηση, περίσσεια θρεπτικών ουσιών (θειικά, νιτρικά και φωσφορικά άλατα), κακό φωτισμό, στασιμότητα και/ή κακή διήθηση του νερού.
- Όταν τα κυανοβακτήρια σχηματίζουν λειχήνες χρησιμοποιούνται ως βιολογικούς δείκτες ποιότητας αέρα και νερού επειδή αναπτύσσονται μόνο σε περιβάλλοντα με πολύ χαμηλά ή μηδενικά επίπεδα μόλυνσης.
Αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα άρθρα παρόμοια με Κυανοβακτήρια: ποια είναι αυτά, χαρακτηριστικά και παραδείγματα, σας συνιστούμε να εισέλθετε στην κατηγορία Βιολογία.
