Parmi les organismes qui existent actuellement, il y a ceux dont l'appartenance à n'importe quel royaume de la faune fait l'objet de disputes constantes. Il en va de même pour les créatures appelées cyanobactéries. Bien qu'ils n'aient même pas de nom propre. Trop de synonymes:
- algue bleu-vert;
- cyanobiontes;
- granulés de phycochrome;
- cyanures;
- mucus algues et autres.
Il s'avère donc qu'une cyanobactérie est un organisme complètement petit, mais en même temps si complexe et controversé qui nécessite une étude approfondie et un examen de sa structure afin de déterminer l'affiliation taxonomique exacte.
Histoire de l'existence et de la découverte
À en juger par les restes fossiles, l'histoire de l'existence des algues bleu-vert remonte loin dans le passé, il y a plusieurs (3,5) milliards d'années. De telles conclusions ont permis de faire des études par des paléontologues qui ont analysé les roches (leurs sections) de ces temps lointains.
Sur la surface des échantillons se trouvaienton a trouvé des cyanobactéries dont la structure ne différait pas de celle des formes modernes. Cela indique un degré élevé d'adaptabilité de ces créatures à diverses conditions d'habitat, à leur endurance et à leur survie extrêmes. Il est évident qu'au cours de millions d'années, il y a eu de nombreux changements dans la température et la composition des gaz de la planète. Cependant, rien n'a affecté la viabilité du cyan.
À l'époque moderne, les cyanobactéries sont un organisme unicellulaire qui a été découvert en même temps que d'autres formes de cellules bactériennes. C'est-à-dire Antonio Van Leeuwenhoek, Louis Pasteur et d'autres chercheurs des XVIIIe et XIXe siècles.
Ils ont été étudiés plus en profondeur plus tard, avec le développement de la microscopie électronique et des méthodes et méthodes de recherche modernisées. Les caractéristiques que possèdent les cyanobactéries ont été identifiées. La structure de la cellule comprend un certain nombre de nouvelles structures introuvables dans d'autres créatures.
Classification
La question de déterminer leur affiliation taxonomique reste ouverte. Jusqu'à présent, une seule chose est connue: les cyanobactéries sont des procaryotes. Ceci est confirmé par des fonctionnalités telles que:
- manque de noyau, de mitochondries, de chloroplastes;
- présence de murein dans la paroi cellulaire;
- Molécules du ribosome S dans la cellule.
Néanmoins, les cyanobactéries sont des procaryotes avec environ 1 500 000 variétés. Tous ont été classés et combinés en 5 grands groupes morphologiques.
- Chroocoque. Un groupe suffisamment important, réunissant un ou plusieursformes coloniales. Des concentrations élevées d'organismes sont maintenues ensemble par le mucus commun sécrété par la paroi cellulaire de chaque individu. En termes de forme, ce groupe comprend des structures en forme de tige et sphériques.
- Pleurocapsale. Très similaire aux formes précédentes, cependant, une caractéristique apparaît sous la forme de la formation de béocytes (plus sur ce phénomène plus tard). Les cyanobactéries incluses ici appartiennent à trois classes principales: Pleurocaps, Dermocaps, Myxosarcins.
- Oxillatoires. La principale caractéristique de ce groupe est que toutes les cellules sont combinées en une structure de mucus commune appelée trichomes. La division s'opère sans dépasser ce fil, à l'intérieur. Les Oscillatoria comprennent exclusivement des cellules végétatives qui se divisent de manière asexuée en deux.
- Pas de stock. Intéressant pour leur cryophilie. Capable de vivre dans des déserts glacés ouverts, formant des raids colorés sur eux. Le soi-disant phénomène de "floraison des déserts de glace". Les formes de ces organismes sont également filamenteuses sous forme de trichomes, cependant, la reproduction sexuée, à l'aide de cellules spécialisées - les hétérocystes. Les représentants suivants peuvent être attribués ici: Anabens, Nostocs, Calotrix.
- Stigonem. Très semblable au groupe précédent. La principale différence dans la méthode de reproduction est qu'ils sont capables de se diviser plusieurs fois dans la même cellule. Le représentant le plus populaire de cette association est les Fisherells.
Ainsi, le cyanure est classé selon le critère morphologique, car pour le reste il y a beaucoup de questions et de confusion. Botanistes et microbiologistes à un dénominateur commun dansla systématique des cyanobactéries ne peut pas encore venir.
Habitats
En raison de la présence d'adaptations particulières (hétérocystes, béocytes, thylakoïdes inhabituels, vacuoles gazeuses, capacité à fixer l'azote moléculaire, etc.), ces organismes se sont installés partout. Ils sont capables de survivre même dans les conditions les plus extrêmes dans lesquelles aucun organisme vivant ne peut exister. Par exemple, sources chaudes thermophiles, conditions anaérobies avec une atmosphère de sulfure d'hydrogène, environnement acide avec un pH inférieur à 4.
Les cyanobactéries sont un organisme qui survit tranquillement sur le sable marin et les corniches rocheuses, les blocs de glace et les déserts chauds. Vous pouvez reconnaître et déterminer la présence de cyanures par la plaque colorée caractéristique que forment leurs colonies. La couleur peut varier du bleu-noir au rose et au violet.
Ils sont appelés bleu-vert car ils forment souvent un film visqueux bleu-vert à la surface de l'eau douce ou salée ordinaire. Ce phénomène est appelé "water bloom". On peut le voir sur presque tous les lacs qui commencent à envahir et à devenir marécageux.
Caractéristiques de la structure cellulaire
Les cyanobactéries ont la structure habituelle des organismes procaryotes, mais il y a quelques caractéristiques.
Le plan général de la structure cellulaire est le suivant:
- paroi cellulaire composée de polysaccharides et de mureine;
- structure bilipidique de la membrane plasmique;
- cytoplasme avec du matériel génétique librement distribué sous la forme d'une moléculeADN;
- tillacoïdes qui remplissent la fonction de photosynthèse et contiennent des pigments (chlorophylles, xanthophylles, caroténoïdes).
Les parties spéciales de la cellule seront discutées plus loin.
Types de structures spécialisées
Tout d'abord, ce sont des hétérokystes. Ces structures ne sont pas des parties, mais les cellules elles-mêmes faisant partie d'un trichome (un fil colonial commun uni par le mucus). Vus au microscope, ils diffèrent par leur composition puisque leur fonction principale est la production d'une enzyme qui permet la fixation de l'azote moléculaire de l'air. Par conséquent, il n'y a pratiquement pas de pigments dans les hétérocystes, mais il y a beaucoup d'azote.
Deuxièmement, ce sont les hormogonies - des zones arrachées aux trichomes. Servir de lieu de reproduction.
Les béocytes sont une sorte de cellules filles, en masse dotées d'une cellule maternelle. Parfois leur nombre atteint mille en une période de division. Les dermocaps et autres Pleurocapsodiaceae sont capables d'une telle fonctionnalité.
Akinets sont des cellules spéciales qui sont au repos et sont incluses dans les trichomes. Diffèrent dans une paroi cellulaire plus massive et riche en polysaccharides. Leur rôle est similaire à celui des hétérokystes.
Vacuoles à gaz - toutes les cyanobactéries en ont. La structure de la cellule implique initialement leur présence. Leur rôle est de participer aux processus d'épanouissement de l'eau. Un autre nom pour de telles structures est carboxysomes.
Inclusions cellulaires. Ils existent certainement dans les cellules végétales, animales et bactériennes. Cependant, dans les algues bleu-vert, ces inclusions sont quelque peu différentes. Ceux-ci incluent:
- glycogène;
- granulés de polyphosphate;
- cyanophycine est une substance spéciale composée d'aspartate, d'arginine. Sert à l'accumulation d'azote, puisque ces inclusions se trouvent dans les hétérocystes.
C'est ce que possède la cyanobactérie. Les parties principales et les cellules et organites spécialisées permettent aux cyanidés d'effectuer la photosynthèse, mais appartiennent en même temps aux bactéries.
Reproduction
Ce processus n'est pas particulièrement difficile, car il est le même que celui des bactéries ordinaires. Les cyanobactéries peuvent diviser végétativement, des parties de trichomes, une cellule normale en deux, ou effectuer un processus sexuel.
Souvent des cellules spécialisées d'hétérocystes, d'akinètes, de béocytes sont impliquées dans ces processus.
Moyens de transport
La cellule de cyanobactérie est recouverte à l'extérieur d'une paroi cellulaire, et parfois aussi d'une couche d'un polysaccharide spécial qui peut former une capsule de mucus autour d'elle. C'est grâce à cette fonctionnalité que le mouvement du cyan s'effectue.
Il n'y a pas de flagelles ou d'excroissances spéciales. Le mouvement ne peut être effectué sur une surface dure qu'à l'aide de mucus, par de courtes contractions. Certains Oscillatoriums ont une façon très inhabituelle de se déplacer - ils tournent autour de leur axe et font en même temps tourner tout le trichome. C'est ainsi que la surface se déplace.
Capacité de fixation de l'azote
Cette fonctionnalité a presque toutes les cyanobactéries. Ceci est possible grâce à la présence de l'enzyme nitrogénase, qui est capable de fixer l'azote moléculaire etle convertir en une forme digestible de composés. Cela se produit dans les structures des hétérocystes. Par conséquent, les espèces qui n'en ont pas ne peuvent pas fixer l'azote de l'air.
En général, ce processus fait des cyanobactéries des créatures très importantes pour la vie végétale. En s'installant dans le sol, les cyanes aident les représentants de la flore à assimiler l'azote lié et à mener une vie normale.
Espèces anaérobies
Certaines formes d'algues bleu-vert (par exemple, Oscillatoria) sont capables de vivre dans des conditions complètement anaérobies et une atmosphère de sulfure d'hydrogène. Dans ce cas, le composé est traité à l'intérieur du corps et, par conséquent, du soufre moléculaire se forme, qui est rejeté dans l'environnement.
