cianobacterii, Cunoscute anterior sub numele de alge verzi albastre, acestea sunt un filum de bacterii format de singurii procarioti capabili să folosească lumina soarelui pentru energie și apă ca sursă de electroni în fotosinteză (fotosinteză oxigenică).
La fel ca plantele superioare, acestea conțin pigmenți care le permit să efectueze fotosinteza oxigenată. Acest filum include aproximativ 2000 de specii în 150 de genuri, cu o gamă largă de forme și dimensiuni..
Cianobacteriile sunt organisme foarte vechi. Microfosilele cu mare asemănare cu cianobacteriile moderne au fost găsite în depozite care datează de 2,1 miliarde de ani. Molecule biomarcatoare caracteristice ale cianobacteriilor au fost de asemenea găsite în depozite marine vechi de 2,7 și 2,5 miliarde de ani..
Datorită capacității cianobacteriilor de a produce și de a elibera oxigenul ca produs secundar al fotosintezei, se crede că apariția sa pe pământ a permis modificarea atmosferei, provocând un mare eveniment de oxigenare..
Creșterea oxigenului ar fi putut determina o scădere a concentrației de metan atmosferic în urmă cu aproximativ 2,4-2,1 miliarde de ani, provocând dispariția multor specii de bacterii anaerobe..
Unele tulpini de specii de cianobacterii pot produce toxine puternice în mediile acvatice. Aceste toxine sunt metaboliți secundari care sunt eliberați în mediu atunci când condițiile de mediu sunt extreme, în medii eutrofice, cu concentrații ridicate de substanțe nutritive minerale precum fosfor și condiții particulare de pH și temperatură..
Indice articol
Cianobacteriile sunt bacterii colorante gram-negative, care pot fi unicelulare sau pot forma colonii sub formă de filamente, foi sau sfere goale..
În cadrul acestei diversități, pot fi observate diferite tipuri de celule:
Cianobacteriile sunt cele mai simple organisme care prezintă cicluri circadiene, oscilații ale variabilelor biologice la intervale regulate de timp asociate cu modificări periodice ale mediului în timpul zilei. Ceasul circadian din cianobacterii funcționează din ciclul de fosforilare KaiC.
Cianobacteriile sunt distribuite într-o mare diversitate de medii terestre și acvatice: roci goale, roci umede temporar în deșerturi, apă dulce, oceane, sol umed și chiar în roci antarctice.
Ele pot face parte din plancton în corpurile de apă, pot forma biofilme fototrofe pe suprafețele expuse sau pot stabili o relație simbiotică cu plante sau ciuperci care formează licheni..
Unele cianobacterii joacă un rol important în ecosisteme. Microcoleus vaginatus Da M. vaginatus stabilizează solul folosind o teacă de polizaharidă care se leagă de particulele de nisip și absoarbe apa.
Bacteriile genului Proclorococ produc mai mult de jumătate din fotosinteza oceanului deschis, aducând o contribuție importantă la ciclul global al oxigenului.
Diverse specii de cianobacterii, cum ar fi Aphanizomenon flos-aquae Da Arthrospira platensis (Spirulina), sunt recoltate sau cultivate ca surse de hrană, hrană pentru animale, îngrășăminte și produse de sănătate.
Celulele cianobacteriene au un perete celular gram-negativ foarte diferențiat, cu o membrană plasmatică și o membrană exterioară separată de un spațiu periplasmatic..
În plus, au un sistem intern de membrane tilacoide în care se află lanțurile de transfer de electroni care sunt implicate în fotosinteză și respirație. Aceste diferite sisteme de membrane oferă acestor bacterii o complexitate unică.
Nu au flageli. Unele specii au filamente în mișcare numite hormogonia, care le permit să alunece pe suprafețe..
Formele filamentoase multicelulare, cum ar fi genul Oscilatorii, sunt capabili să genereze o mișcare ondulantă prin oscilația filamentului.
Alte specii care locuiesc în coloane de apă formează vezicule de gaz, formate dintr-o manta proteică, care le conferă flotabilitate..
Hormogonia este formată din celule subțiri cu celule ascuțite la capete. Aceste celule sunt eliberate și mobilizate, încolțind în locuri îndepărtate de colonia principală, de unde încep noi colonii..
Clasificarea cianobacteriilor la cele mai înalte niveluri taxonomice a fost puternic dezbătută. Aceste bacterii au fost inițial clasificate ca alge albastre-verzi (Cyanophyta), conform codurilor botanice. Aceste studii inițiale s-au bazat pe caracteristicile morfologice și fiziologice..
Mai târziu, în anii 1960, când au fost stabilite caracteristicile procariote ale acestor microorganisme, cianobacteriile au fost reclasificate sub codul bacteriologic.
În 1979 au fost propuse 5 secțiuni care corespund la 5 ordine: secțiunea I = Chroococcales, secțiunea II = Pleurocapsales, secțiunea III = Oscillatoriales, secțiunea IV = Nostocales și secțiunea V = Stigonematales.
Sistemul taxonomic al cianobacteriilor a fost schimbat radical odată cu introducerea microscopiei electronice și a metodelor moleculare și genetice..
Taxonomia cianobacteriilor a fost revizuită aproape continuu în ultimii 50 de ani, în care s-au generat propuneri radical diferite. Dezbaterea privind clasificarea cianobacteriilor continuă încă.
Cele mai recente propuneri de arbori filogenetici pentru acest filum propun utilizarea comenzilor: Gloeobacterales, Synechococcales, Oscillatoriales, Chroococcales, Pleurocapsales, Spirulinales, Rubidibacter / Halothece, Chroococcidiopsidales y Nostocales. Aceste ordine sunt compuse din genuri monofiletice, compuse din multe specii.
Se estimează că există 150 de genuri de cianobacterii care conțin aproximativ 2000 de specii, dintre care aproximativ 46 au o tulpină producătoare de toxine.
În ecosistemele acvatice, abundența cianobacteriilor poate atinge niveluri foarte ridicate atunci când condițiile de mediu sunt adecvate pentru creșterea lor, ceea ce favorizează acumularea de metaboliți secundari în citoplasmă..
Când condițiile de mediu devin nefavorabile, cu creșterea concentrațiilor de nutrienți minerali, cum ar fi fosforul, cianobacteriile mor, producând liza celulară și eliberarea de toxine în mediu..
Au fost identificate două tipuri principale de toxine: hepatotoxinele și neurotoxinele. Neurotoxinele sunt produse în principal de specii și tulpini din genuri: Anabaena, Afanizomen, Oscilatorii, Tricodesmiu Da Cilindrospermopsis.
Neurotoxinele acționează rapid, provocând moartea prin stop respirator în câteva minute de la ingerarea concentrațiilor mari de toxină. Saxitoxina este o neurotoxină paralizantă, enumerată în anexa 1 la Convenția privind armele chimice.
Hepatotoxinele sunt produse de genuri Microcystis, Anabaena, Nodularia, Oscilatorii, Nostoc Da Cilindrospermopsis. Acestea cauzează cel mai frecvent tip de otrăvire legată de cianobacterii. Lucrează mai încet și pot duce la moarte la câteva ore sau zile după otrăvire.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.