- vlastnosti
- Taxonómia a fylogénia
- habitat
- Symbiotické združenia
- rozmnožovanie
- Výživa
- fotosyntéza
- Fixácia dusíka
- toxicita
- Referencie
Anabaena je rod prokaryotických fotosyntetických cyanobaktérií, to znamená, že sú jednobunkové, bez definovaného jadra, s genetickým materiálom, ale rozptýlené v cytoplazme. Sú to plantonické organizmy plytkých vôd s tvarmi hlavne a môžu tvoriť kolónie.
Cyanobaktérie vrátane Anabaeny sa nazývajú aj modrozelené riasy, hoci nesúvisia s kráľovstvom Plantae. Sú takzvané, okrem ich sfarbenia, kvôli schopnosti niektorých druhov fixovať dusík a iné, pretože predstavujú chlorofyl a fotosyntetizujú.
Cyanobacterium druh Anabaena cirinalis. Prevzaté a upravené: Bdcarl Nabaenas je predmetom veľkej vedeckej pozornosti, pretože je jednou z mála skupín cyanobaktérií, ktoré dokážu fixovať atmosférický dusík, čo ich zvlášť zaujíma v genomických, vývojových, biochemických a farmaceutických štúdiách medzi veľa ďalších.
vlastnosti
Sú to prokaryotické organizmy. Predstavujú peptidoglykánovú bunkovú stenu so štruktúrou veľmi podobnou štruktúre baktérií, ktoré negatívne reagujú na Gramovo zafarbenie (Gramovo negatívne).
Spravidla merajú asi 2 až 10 mikrometrov, hoci niektoré druhy môžu merať až 20 mikrometrov. Existujú voľne žijúce druhy a väčšina z nich je vláknitá (s nerozvetvenými trichómami).
Majú chlorofyl a, takže môžu fotosyntetizovať. Vláknité bunky majú špecializované bunky nazývané heterocysty, ktoré stratili schopnosť fotosyntézy, ale namiesto toho im umožňujú fixovať atmosférický dusík pomocou enzýmu nazývaného dusíkáza.
Heterocystické bunky sa tvoria vo vlákne a / alebo v jeho koncových oblastiach. Z fyziologických a chemických dôvodov tvoria tieto bunky hrubšiu bunkovú membránu ako ostatné bunky v kolónii.
Funkciou tejto membrány je vytvoriť anaeróbne mikroprostredie, a tým byť schopný zachytávať a fixovať atmosférický dusík, pretože enzým dusíkáza je inaktivovaný v prítomnosti kyslíka.
Nabaenas, rovnako ako iné cyanobaktérie, ktoré majú heterocysty, môžu vykonávať procesy fixácie dusíka v neprítomnosti alebo v prítomnosti svetla; aj keď sa pestujú v neprítomnosti dusíka, zachytávajú oxid uhličitý a fotosyntetizujú.
Niektoré druhy vytvárajú kvet alebo kvety, iné majú schopnosť produkovať bioluminiscenciu a určité druhy sa môžu stať toxickými.
Taxonómia a fylogénia
Anabaena patrí do oblasti Baktérie, ktorú navrhol Carl Woese v roku 1990. Podľa Woese je táto doména sesterskou skupinou v Archea (ďalšia skupina prokaryot, ktorá je bližšie príbuzná eukaryotom) a Eukarya (eukaryotické organizmy).
Sú v kráľovstve Baktérie a fyllum Cyanobacteria. Taxonomické usporiadanie cyanobaktérií je v súčasnosti predmetom kontroverzie, ich klasifikácia je dosť zložitá a vedci nie sú úplne v súlade so súčasnými taxonomickými usporiadaniami.
Avšak v skupine cyanobaktérií existuje určité vedecké akceptovanie fylogenetických vzťahov, ktoré existujú medzi Nostokálnymi a Stigonematálnymi radmi, pričom obe skupiny majú heterocystické bunky typické pre rody Anabaena, Nostoc a Cylindrospermum.
Niektoré fylogenetické štúdie odhaľujú, že v rodoch Nostocales sú rody Anabaena a Nostoc viac vzájomne prepojené ako rod Cylindrospermum. V súčasnosti bolo opísaných viac ako 170 druhov rodu Anabaena.
habitat
Sú to bežné organizmy, ktoré obývajú plytké sladkovodné útvary, niektoré druhy pochádzajú z morského prostredia a iné boli dokonca hlásené vo vlhkom suchozemskom prostredí.
Morské druhy môžu žiť v rôznych slaných podmienkach. Pokiaľ ide o teplotu, určité druhy sa v lete nachádzajú v miernych pásmach, tolerujú kolísanie teploty a môžu sa dokonca vyvíjať v prostrediach s teplotou vyššou ako 70 ° C.
Keďže ide hlavne o sladkovodné vody, tolerujú určité úrovne kyslosti, existujú však aj druhy, ktoré žijú aj v alkalickom tepelnom prostredí, to znamená v teplom prostredí s vysokým pH (zásadité).
Symbiotické združenia
Zistilo sa, že niekoľko druhov Anabaeny žije vo vzájomných symbiotických asociáciách s riasami a phanerogamickými rastlinami. Obývajú telo svojho hostiteľa a poskytujú dusík výmenou za ochranu pred dravcami.
rozmnožovanie
Tieto cyanobaktérie sa reprodukujú asexuálne, to znamená, že nevyžadujú prítomnosť samcov alebo samíc gamét. Namiesto toho používajú iné reprodukčné mechanizmy.
V Anabaene dochádza k reprodukcii fragmentáciou; tieto mikroorganizmy tvoria kolónie vláknitého typu. Fragmentácia sa objaví, keď sa časť vlákna (hormogónia) oddelí od zvyšku kolónie.
Keď dôjde k oddeleniu, najmenšia časť, ktorá bola fragmentovaná, sa skĺzne alebo vznáša vo vodnom stĺpci. Neskôr začne vytvárať svoju vlastnú kolóniu.
Výživa
Rod Anabaena je autotrofný výživový taxón, tj jeho predstavitelia sú organizmy, ktoré produkujú vlastné potraviny z anorganických zlúčenín alebo prvkov. Anabaena má dva typy autotrofnej výživy:
fotosyntéza
Fotosyntéza je chemický proces, ktorý sa vyskytuje v niektorých organizmoch, ako sú rastliny a niektoré baktérie, v ktorých oxid uhličitý a voda tvoria cukry v prítomnosti svetla a kyslík sa uvoľňuje ako vedľajší produkt.
Anabaena má chloroplasty s fotosyntetickým pigmentom chlorofylu a, čo jej umožňuje absorbovať a transformovať svetelnú energiu.
Fixácia dusíka
Mnoho baktérií sú dusík viažuce heterotrofy. Väčšina z nich to však robí v neprítomnosti slnečného žiarenia a anoxie alebo pri nízkych koncentráciách kyslíka.
Ako sme už opísali, Anabaena je jednou z mála skupín, ktoré majú špecializované bunky nazývané heterocysty. Umožňujú im fixovať atmosférický dusík v prítomnosti slnečného svetla a kyslíka, a tak získavajú potrebné živiny na vývoj kolónie.
Heterocysty v cyanobaktériách rodu Anabaena. Prevzaté a upravené: Berkshire Community College Bioscience Image Library.
toxicita
Rod Anabaena je tiež známy tým, že predstavuje druhy, ktoré produkujú toxíny. Ak sú podmienky biotopu priaznivé, môže dôjsť k množeniu alebo kvitnutiu (Bloom) týchto druhov.
Počas týchto kvetov sa voda stáva veľmi nebezpečným toxickým činiteľom pre organizmy, ktoré ju pijú, v dôsledku prítomnosti cyanobaktérií. O tejto látke je známe otravy hovädzieho dobytka, vtákov, rýb, domácich miláčikov a dokonca aj ľudí.
Toxické druhy produkujú neurotoxín (napr. Anabazíny), ktorý ovplyvňuje centrálny nervový systém organizmov, ktoré ho prijímajú. Tento toxín spôsobuje demenciu podobnú Alzheimerovej chorobe, okrem iného príznaky podobné Parkinsonovej chorobe.
V niektorých akútnych prípadoch môže dôjsť k úmrtiu pacientov. Nie je známy žiadny liek na tento toxín, liečba je symptomatická.
Referencie
- Anabaena. Obnovené zo stránky britannica.com
- Anabaena. Vyžiadané od wikipedia.org
- M. Burnat a E. Flores (2014). Inaktivácia agmatinázy exprimovanej vo vegetatívnych bunkách mení katabolizmus arginínu a bráni diazotrofickému rastu cyanobaktérií tvoriacich heterocysty Anabaena. Microbiologyopen.
- Anabaena. Získané z bioweb.uwlax.edu.
- Anabaena. Obnovené zo stránky wildpro.twycrosszoo.org.
- N. Rosales Loaiza, P. Vera, C. Aiello-Mazzarri, E. Morales (2016). Porovnávací rast a biochemické zloženie štyroch kmeňov Nostoc a Anabaena (Cyanobacteria, Nostocales) vo vzťahu k dusičnanu sodnému. Kolumbijský biologický zákon.