Melsvabakterių , anksčiau žinoma kaip mėlyna žalia dumblių, yra bakterijų, kurias sudaro tik prokariotų gali naudoti saulės spindulių, kaip energijos ir vandens, kaip phylum yra elektronų šaltinis fotosintezės (oxygenic fotosintezės).
Kaip ir aukštesni augalai, juose yra pigmentų, kurie leidžia jiems atlikti deguonies prisotintą fotosintezę. Ši prieglauda apima apie 2000 rūšių iš 150 genčių, turinčių platų pavidalą ir dydį.
Oscillatoria sp. Autorius: Wiedehopf20, iš „Wikimedia Commons“
Melsvadumbliai yra labai senovės organizmai. Mikrofosilijos, labai panašios į šiuolaikines melsvabakterijas, buvo rastos telkiniuose, datuojamuose 2,1 milijardo metų. Būdingos melsvabakterių biomarkerio molekulės taip pat rasta 2,7 ir 2,5 milijardo metų jūrų telkiniuose.
Manoma, kad dėl cianobakterijų gebėjimo gaminti ir išleisti deguonį kaip šalutinį fotosintezės produktą, jos atsiradimas žemėje leido modifikuoti atmosferą, sukeldamas didelį deguonies susidarymo įvykį.
Dėl padidėjusio deguonies metano koncentracija atmosferoje galėjo sumažėti maždaug prieš 2,4–2,1 milijardo metų ir dėl to daugelio rūšių anaerobinės bakterijos išnyko.
Kai kurios melsvadumblių rūšių padermės gali gaminti stiprius toksinus vandens aplinkoje. Šie toksinai yra antriniai metabolitai, kurie išsiskiria į aplinką esant ekstremalioms aplinkos sąlygoms, esant eutrofinei aplinkai, kurioje yra didelė mineralinių maistinių medžiagų, tokių kaip fosforas, koncentracija ir tam tikros pH ir temperatūros sąlygos.
charakteristikos
Melsvadumbliai yra gramneigiamos dažančiosios bakterijos, kurios gali būti vienaląsčiai arba sudaryti gijas, lakštus ar tuščiavidurius rutulius.
Šioje įvairovėje galima pastebėti skirtingus ląstelių tipus:
- Vegetatyvinės ląstelės yra tos, kurios susidaro esant palankioms aplinkos sąlygoms, kuriose vyksta fotosintezė.
- Akinetos, endosporos, gaminamos sunkiomis aplinkos sąlygomis.
- Heterocitai, storų sienelių ląstelės, turi fermento azotozės, kuri dalyvauja azoto fiksavime anaerobinėje aplinkoje.
Melsvadumbliai yra patys paprasčiausi organizmai, kurie parodo cirkadinius ciklus, biologinių kintamųjų svyravimus reguliariais laiko tarpais, susijusius su periodiniais aplinkos pokyčiais dienos metu. Cianobakterijų cirkadinis laikrodis veikia iš KaiC fosforilinimo ciklo.
Melsvadumbliai yra paplitę daugybėje sausumos ir vandens aplinkos: plikose uolose, laikinai drėgnose uolienose dykumose, gėlame vandenyje, vandenynuose, drėgnoje dirvoje ir net Antarkties uolienose.
Jie gali sudaryti planktono dalį vandens telkiniuose, suformuoti fototrofines biofilmas ant atvirų paviršių arba užmegzti simbiotinį ryšį su augalais ar kerpių formavimo grybais.
Kai kurios melsvadumbliai vaidina svarbų vaidmenį ekosistemose. Microcoleus vaginatus ir M. vaginatus stabilizuoja dirvožemį naudodamiesi polisacharido apvalkalu, kuris jungiasi su smėlio dalelėmis ir sugeria vandenį.
Prochlorococcus genties bakterijos gamina daugiau nei pusę atvirojo vandenyno fotosintezės, todėl jos svariai prisideda prie pasaulinio deguonies ciklo.
Kelios melsvadumblių rūšys, tokios kaip Aphanizomenon flos-aquae ir Arthrospira platensis (Spirulina), yra renkamos arba auginamos kaip maisto šaltiniai, gyvūnų pašarai, trąšos ir sveikatos produktai.
Morfologija
Cianobakterinės ląstelės turi labai diferencijuotą, gramneigiamą ląstelės sienelę, turinčią plazminę membraną ir išorinę membraną, atskirtą periplasminės erdvės.
Be to, jie turi vidinę tiroidinių membranų sistemą, kurioje yra elektronų perdavimo grandinės, kurios dalyvauja fotosintezėje ir kvėpavime. Šios skirtingos membranos sistemos suteikia šioms bakterijoms nepaprastą sudėtingumą.
Jie neturi flagella. Kai kurios rūšys turi judančius siūlus, vadinamus hormogonijomis, kurie leidžia jiems slysti paviršiais.
Daugialąstelinės gijinės formos, tokios kaip Oscillatoria gentis, gali sukelti banguojantį judesį, siūlant sriegį.
Kitos vandens kolonose gyvenančios rūšys sudaro baltyminiu apvalkalu suformuotas dujines pūsleles, kurios suteikia jiems plūdrumo.
Hormogoniją sudaro plonos ląstelės, kurių galuose yra aštrios ląstelės. Šios ląstelės paleidžiamos ir mobilizuojamos, sudygdamos vietose, esančiose toli nuo pagrindinės kolonijos, kur prasideda naujos kolonijos.
Sistemingas
Žiauriai diskutuojama apie melsvabakterių klasifikaciją aukščiausiu taksonominiu lygiu. Iš pradžių šios bakterijos pagal botanikos kodus buvo klasifikuojamos kaip mėlynai žalieji dumbliai (Cyanophyta). Šie pradiniai tyrimai buvo pagrįsti morfologinėmis ir fiziologinėmis savybėmis.
Vėliau, septintajame dešimtmetyje, kai buvo nustatytos šių mikroorganizmų prokariotinės savybės, melsvadumbliai buvo perklasifikuoti į bakteriologinį kodą.
1979 m. Buvo pasiūlyti 5 skyriai, atitinkantys 5 tvarkas: I skyrius = Chroococcales, II skyrius = Pleurocapsales, III skyrius = Oscillatoriales, IV skyrius = Nostocales ir V skyrius = Stigonematales.
Įdiegus elektronų mikroskopiją ir molekulinius bei genetinius metodus, radikaliai pasikeitė cianobakterijų taksonominė sistema.
Cianobakterijų taksonomija per pastaruosius 50 metų buvo peržiūrima beveik nuolat, ir buvo pateikti radikaliai skirtingi pasiūlymai. Tęsiasi diskusijos dėl melsvabakterių klasifikacijos.
Naujausiuose šio prieglobsčio filogenetinių medžių pasiūlymuose siūlomos eilės: Gloeobacterales, Synechococcales, Oscillatoriales, Chroococcales, Pleurocapsales, Spirulinales, Rubidibacter / Halothece, Chroococcidiopsidales y Nostocales. Šios kategorijos yra sudarytos iš monofiletinių genčių, sudarytų iš daugelio rūšių.
Toksiškumas
Manoma, kad yra 150 cianobakterijų genčių, turinčių maždaug 2000 rūšių, iš kurių maždaug 46 turi tam tikrą toksinus gaminančią padermę.
Vandens ekosistemose cianobakterijų gausa gali pasiekti labai aukštą lygį, kai jų augimui yra tinkamos aplinkos sąlygos, o tai skatina antrinių metabolitų kaupimąsi citoplazmoje.
Kai aplinkos sąlygos tampa nepalankios, padidėjus mineralinių maistinių medžiagų, tokių kaip fosforas, koncentracijai, melsvadumbliai miršta, todėl ląstelės lizuojasi ir toksinai patenka į aplinką.
Buvo nustatyti du pagrindiniai toksinų tipai: hepatotoksinai ir neurotoksinai. Neurotoksinus gamina daugiausia genčių rūšys ir padermės: Anabaena, Aphanizomenon, Oscillatoria, Trichodesmium ir Cylindrospermopsis.
Neurotoksinai veikia greitai, todėl, mirus didelei toksino koncentracijai, kelias minutes miršta dėl kvėpavimo sustojimo. Saksoksinas yra paralyžiuojantis neurotoksinas, išvardytas Cheminio ginklo konvencijos 1 priede.
Hepatotoksinus gamina „Microcystis“, „Anabaena“, „Nodularia“, „Oscillatoria“, „Nostoc“ ir „Cylindrospermopsis“ gentys. Jie sukelia dažniausiai pasitaikančius apsinuodijimus, susijusius su melsvabakterėmis. Jie veikia lėčiau ir kelias valandas ar dienas po apsinuodijimo gali sukelti mirtį.
Nuorodos
- Dmitrijus A. Los. (2017). Cianobakterijos: Omika ir manipuliacijos - knyga. Caister Academic Press. Maskva, Rusija. 256 psl.
- Komárek, J., Kaštovský, J., Mareš, J. Y & JOhansen, JR (2014). Cianoprokariotų (cianobakterijų genčių) taksonominė klasifikacija 2014, naudojant daugiafazį metodą. „Preslia“ 86: 295–335.
- „Gupta“, RC cheminių ginklų agentų toksikologijos žinynas. (2009). Akademinė spauda. 1168 psl.
- Howardas-Azzehas, M., L. Shamseeris, HE Schellhornas ir RS „Gupta“. (2014). Filogenetinė analizė ir molekuliniai parašai, apibūdinantys heterocistinių melsvabakterių monofilinį apvalkalą ir nustatantys artimiausius giminaičius. Fotosintezės tyrimai, 122 (2): 171–185.
- „Roset J“, „Aguayo S“, „Muñoz MJ“. (2001). Cianobakterijų ir jų toksinų aptikimas. Journal of Toxicology, 18: 65-71.
- Vikipedijos bendradarbiai. (2018 m. Spalio 2 d.). Melsvadumbliai. Vikipedijoje, nemokama enciklopedija. Gauta 2018 m. Spalio 12 d. 10:40, iš en.wikipedia.org