Информация

3.1.3.1: Цианобактерии - биология

3.1.3.1: Цианобактерии - биология


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Цели на обучението

  • Обяснете ролята на цианобактериите в промяната на земната атмосфера
  • Опишете няколко взаимни взаимоотношения, образувани с цианобактериите
  • Разграничете различните типове цианобактериални клетки и опишете техните функции

Строматолити

Най -ранните вкаменелости се тълкуват като едноклетъчни организми, подобни на съвременните цианобактерии, понякога наричани синьозелени водорасли. Най -широко приеманите от тези вкаменелости датират преди 3,4 милиарда години от образуването на басейна Стрели в Западна Австралия. Тези конкретни вкаменелости се наричат строматолити и са съставени от редуващи се слоеве от вкаменени клетки и калциев карбонат (Фигура ( PageIndex {1} )). Можем да използваме доказателства от съвременното образуване на строматолит в Западна Австралия, за да заключим, че тези вкаменени клетки извършват процес, наречен фотосинтеза, използвайки разтворен CO2 във водата за образуване на захарни молекули. Това води до утаяване на калция от морската вода, образувайки втвърдени слоеве от калциев карбонат върху колонията на организмите. Тъй като се нуждаят от достъп до светлина, за да продължат фотосинтезирането, живите клетки започват да образуват нов слой върху калциевия карбонат. Този процес продължава, като образува пръстеновиден модел, докато образуването расте, подобно на това, което виждаме при дърветата и коралите.

Цианобактериите извършват кислородна фотосинтеза. Предците на съвременните цианобактерии са отговорни за първоначалното производство на нашата богата на кислород атмосфера. В допълнение към тези първоначални входове, цианобактериите са произходът на хлоропластите във всички еукариотни фототрофи, включително растенията. В събитие, наречено първична ендосимбиоза, цианобактерия е погълната от хетеротрофен еукариот. Вместо да се усвоява, прокариотът живее в по-голямата клетка. С течение на времето гените се обменят между прокариота и еукариота, което в крайна сметка води до първите хлоропласти.

Съвременни цианобактерии

Цианобактериите могат да бъдат намерени свободно живеещи, често в колонии, или живеещи в симбиотични отношения с други организми, като гъби и растения.

Свободен живот

Цианобактериите могат да бъдат намерени на огромно разнообразие от места, от плаващи в океана до живеещи в криптобиотични кори в пустинята. Nostoc е вид цианобактерии, които често могат да бъдат намерени да живеят в желатинови колонии във влажна, сухоземна среда. Колонията отделя a слузеста обвивка което осигурява защитна бариера и позволява обмен на материали между клетките в колонията.

Мутуалисти

Много цианобактерии, които ще видите в ботаниката, ще бъдат в взаимни взаимоотношения. Anabaena е колониална цианобактерия, която живее във водната папрат Азола, фиксиране на азот в относително бедната на хранителни вещества водна среда на папрат. Nostoc е друга колониална цианобактерия, способна да фиксира азот. Може да се намери свободно живеещ в желатинови колонии, показани по-горе, или, както е вероятно да го видите във вашия курс по ботаника, в отделения на талус от роговица. Цианобактериите могат да бъдат намерени и във взаимна връзка с гъбичките в цианолихените.

Anabaena

Ако трябва да накълцате проба от Азола и го погледнете под микроскоп, ще видите нещо, което изглеждаше като нанизи от зелени мъниста. Всяко мънисто е отделна цианобактерия от рода Anabaena. Въпреки това, въпреки че всяка от тях е индивидуална, някои клетки ще се специализират за предоставяне на услуга за колонията като цяло.

  • Хетероцисти са дебелостенни клетки, свободни от хлорофил, които фиксират атмосферния азот в бионалични форми, използвайки ензима нитрогеназа. Хетероцистите не могат да извършват фотосинтеза, тъй като този процес произвежда кислород и нитрогеназата не може да функционира в присъствието на кислород.
  • Акинет са индивиди, които все още извършват фотосинтеза, но също така функционират като вид отказоустойчиви. Акините съхраняват големи количества липиди и въглехидрати, така че да имат достатъчно енергия, за да започнат нова колония, ако условията станат твърде студени или прекалено сухи за оцеляване. Образуването им се задейства от тези условия (сухи или студени), така че може да не ги видите от листа на папрат в сладка вода, тъй като това е относително стабилна, комфортна среда.

Резюме

Цианобактериите са група бактерии, които извършват кислородна фотосинтеза. Предците на съвременните цианобактерии са отговорни за първоначалното внасяне на големи количества кислород в земната атмосфера. Доказателства за тези ранни цианобактерии могат да бъдат намерени във вкаменени структури, наречени строматолити, които все още се образуват в някои региони на света. Цианобактериите могат да бъдат намерени свободно живеещи или като взаимни в тъканите на други организми. Колониите от индивиди често са затворени в защитна слуз. В рамките на колония отделните клетки могат да се специализират за фиксиране на азот (хетероцисти) или за оцеляване в студени и/или сухи условия (акинети).


Гледай видеото: ЦИАНОБАКТЕРИИ (Февруари 2023).