Hazırda mövcud olan orqanizmlər arasında hər hansı vəhşi təbiət krallığına mənsubiyyəti ilə bağlı daimi mübahisələr olanlar var. Siyanobakteriya adlanan canlılarda da belədir. Baxmayaraq ki, onların xüsusi adı belə yoxdur. Həddindən artıq sinonimlər:
- mavi-yaşıl yosunlar;
- siyanobionlar;
- fikoxrom qranulları;
- siyanidlər;
- mucus yosunları və başqaları.
Beləliklə belə çıxır ki, siyanobakteriya tamamilə kiçik, lakin eyni zamanda o qədər mürəkkəb və mübahisəli orqanizmdir ki, dəqiq taksonomik mənsubiyyəti müəyyən etmək üçün onun strukturunun diqqətlə öyrənilməsini və nəzərə alınmasını tələb edir.
Varlıq və kəşf tarixi
Qalıq qalıqlarına görə, mavi-yaşıl yosunların mövcudluğunun tarixi çox keçmişə, bir neçə (3,5) milyard il əvvələ gedib çıxır. Bu cür nəticələr o uzaq dövrlərin süxurlarını (onların kəsiklərini) təhlil edən paleontoloqlar tərəfindən araşdırmalar aparmağa imkan verdi.
Nümunələrin səthində idistrukturu müasir formalardan heç də fərqlənməyən siyanobakteriyalar aşkar edilmişdir. Bu, bu canlıların müxtəlif yaşayış şəraitinə, həddindən artıq dözümlülüyünə və sağ qalmasına yüksək dərəcədə uyğunlaşdığını göstərir. Aydındır ki, milyonlarla il ərzində planetin temperaturunda və qaz tərkibində çoxlu dəyişikliklər olub. Bununla belə, heç bir şey mavi rəngin canlılığına təsir göstərməyib.
Müasir dövrdə siyanobakteriyalar digər bakteriya hüceyrələri ilə eyni vaxtda kəşf edilmiş təkhüceyrəli orqanizmdir. Yəni XVIII-XIX əsrlərdə Antonio Van Leeuwenhoek, Louis Pasteur və digər tədqiqatçılar.
Onlar daha sonra elektron mikroskopiya və modernləşdirilmiş tədqiqat metod və metodlarının inkişafı ilə daha ətraflı öyrənilmişdir. Sianobakteriyaların malik olduğu xüsusiyyətlər müəyyən edilmişdir. Hüceyrənin strukturuna digər canlılarda rast gəlinməyən bir sıra yeni strukturlar daxildir.
Təsnifat
Onların taksonomik mənsubiyyətinin müəyyən edilməsi məsələsi açıq qalır. İndiyə qədər yalnız bir şey məlumdur: siyanobakteriyalar prokaryotlardır. Bu, aşağıdakı kimi xüsusiyyətlərlə təsdiqlənir:
- nüvə, mitoxondriya, xloroplastların çatışmazlığı;
- hüceyrə divarında mureinin olması;
- Hüceyrədəki S-ribosom molekulları.
Bununla belə, siyanobakteriyalar təxminən 1500 min çeşidi olan prokaryotlardır. Onların hamısı təsnif edildi və 5 böyük morfoloji qrupa birləşdirildi.
- Xrookokk. Tək və ya birləşdirən kifayət qədər böyük bir qrupmüstəmləkə formaları. Orqanizmlərin yüksək konsentrasiyası hər bir fərdin hüceyrə divarı tərəfindən ifraz olunan ümumi mucus tərəfindən bir yerdə saxlanılır. Forma baxımından bu qrupa çubuqşəkilli və sferik strukturlar daxildir.
- Pleurokapsal. Əvvəlki formalara çox bənzəyir, lakin beositlərin formalaşması şəklində bir xüsusiyyət görünür (bu fenomen haqqında daha sonra). Buraya daxil edilən siyanobakteriyalar üç əsas sinfə aiddir: Pleurocaps, Dermocaps, Myxosarcins.
- Oksillatorlar. Bu qrupun əsas xüsusiyyəti, bütün hüceyrələrin trichomes adlı ümumi bir selikli quruluşda birləşməsidir. Bölünmə bu ipdən kənara çıxmadan, içəridə baş verir. Osilatoriyalara yalnız cinsi yolla yarıya bölünən vegetativ hüceyrələr daxildir.
- Nostock. Onların kriofilliyi üçün maraqlıdır. Açıq buzlu səhralarda yaşaya bilir, onlara rəngli basqınlar təşkil edir. Sözdə "çiçəklənən buz səhraları" fenomeni. Bu orqanizmlərin formaları da trichomes şəklində filamentlidir, lakin xüsusi hüceyrələrin - heterosistlərin köməyi ilə cinsi çoxalma. Aşağıdakı nümayəndələr burada aid edilə bilər: Anabens, Nostocs, Calotrix.
- Stiqonem. Əvvəlki qrupa çox bənzəyir. Çoxalma üsulundakı əsas fərq, eyni hüceyrə daxilində çoxlu bölünə bilmələridir. Bu assosiasiyanın ən məşhur nümayəndəsi Fisherellsdir.
Beləliklə, sianid morfoloji meyara görə təsnif edilir, çünki qalanları üçün çoxlu suallar və qarışıqlıq var. Botaniklər və mikrobioloqlar ortaq məxrəcəsiyanobakteriyaların sistematikası hələ gələ bilməz.
Yaşayış yerləri
Xüsusi uyğunlaşmaların (heterosistlər, beositlər, qeyri-adi tilakoidlər, qaz vakuolları, molekulyar azotu fiksasiya etmək qabiliyyəti və s.) olması səbəbindən bu orqanizmlər hər yerdə məskunlaşdılar. Heç bir canlı orqanizmin mövcud ola bilməyəcəyi ən ekstremal şəraitdə belə yaşaya bilirlər. Məsələn, isti termofil bulaqlar, hidrogen sulfid atmosferi olan anaerob şərait, pH 4-dən az olan turşu mühit.
Siyanobakteriyalar dəniz qumu və qayalıq kənarlarda, buz bloklarında və isti səhralarda sakitcə sağ qalan orqanizmdir. Siz siyanidlərin varlığını koloniyalarının əmələ gətirdiyi xarakterik rəngli lövhə ilə tanıya və təyin edə bilərsiniz. Rəng mavi-qaradan çəhrayı və bənövşəyiyə qədər dəyişə bilər.
Onlara mavi-yaşıl deyilir, çünki onlar tez-tez adi şirin və ya duzlu suyun səthində mavi-yaşıl selikli təbəqə əmələ gətirirlər. Bu fenomen "su çiçəklənməsi" adlanır. Onu böyüməyə və bataqlığa başlayan demək olar ki, istənilən göldə görmək olar.
Hüceyrə quruluşunun xüsusiyyətləri
Siyanobakteriyalar prokaryotik orqanizmlər üçün adi quruluşa malikdir, lakin bəzi xüsusiyyətlər var.
Hüceyrə quruluşunun ümumi planı belədir:
- polisaxaridlərdən və mureindən hazırlanmış hüceyrə divarı;
- plazma membranının bilipid quruluşu;
- molekul şəklində sərbəst yayılmış genetik materiala malik sitoplazmaDNT;
- fotosintez funksiyasını yerinə yetirən və tərkibində piqmentlər (xlorofillər, ksantofillər, karotenoidlər) olan tillakoidlər.
Hüceyrənin xüsusi hissələri daha sonra müzakirə olunacaq.
İxtisaslaşdırılmış strukturların növləri
İlk növbədə bunlar heterosistalardır. Bu strukturlar hissələr deyil, hüceyrələrin özləri trixomanın bir hissəsidir (mucus ilə birləşən ümumi müstəmləkə sapı). Tərkibində mikroskopla baxdıqda fərqlənirlər, çünki onların əsas funksiyası havadan molekulyar azotun fiksasiyasına imkan verən fermentin istehsalıdır. Buna görə heterosistlərdə praktiki olaraq heç bir piqment yoxdur, lakin azot çoxdur.
İkincisi, bunlar hormoqoniyalardır - trixomadan qoparılan sahələr. Çoxalma yeri kimi xidmət edin.
Beositlər bir növ ana hüceyrədən kütləvi şəkildə bəxş edilən qız hüceyrələrdir. Bəzən bir bölgü dövründə onların sayı minə çatır. Dermokaps və digər Pleurocapsodiaceae bu xüsusiyyətə malikdir.
Akinets istirahətdə olan və trixomalara daxil olan xüsusi hüceyrələrdir. Daha kütləvi, polisaxaridlə zəngin hüceyrə divarında fərqlənir. Onların rolu heterosistlərə bənzəyir.
Qaz vakuolları - bütün siyanobakteriyalarda var. Hüceyrənin quruluşu əvvəlcə onların mövcudluğunu nəzərdə tutur. Onların rolu suyun çiçəklənməsi proseslərində iştirak etməkdir. Belə strukturların başqa adı karboksisomlardır.
Hüceyrə daxiletmələri. Onlar, şübhəsiz ki, bitki, heyvan və bakteriya hüceyrələrində mövcuddur. Ancaq mavi-yaşıl yosunlarda bu daxilolmalar bir qədər fərqlidir. Bunlara daxildir:
- qlikogen;
- polifosfat qranulları;
- siyanofisin aspartat, arginindən ibarət xüsusi maddədir. Azotun yığılmasına xidmət edir, çünki bu daxilolmalar heterosistlərdədir.
Siyanobakteriyanın malik olduğu budur. Əsas hissələr və ixtisaslaşmış hüceyrələr və orqanoidlər siyanidlərə fotosintez aparmağa imkan verir, lakin eyni zamanda bakteriyalara aiddir.
Reproduksiya
Bu proses xüsusilə çətin deyil, çünki adi bakteriyalarla eynidir. Siyanobakteriyalar vegetativ şəkildə, trixomaların hissələrini, normal hüceyrəni ikiyə bölə və ya cinsi proses həyata keçirə bilər.
Bu proseslərdə çox vaxt heterosistlərin, akinetlərin, beositlərin ixtisaslaşmış hüceyrələri iştirak edir.
Daşıma üsulları
Siyanobakteriya hüceyrəsi xaricdən hüceyrə divarı ilə, bəzən də onun ətrafında selikli kapsul əmələ gətirə bilən xüsusi polisaxarid təbəqəsi ilə örtülür. Məhz bu xüsusiyyət sayəsində mavinin hərəkəti həyata keçirilir.
Heç bir flagella və ya xüsusi çıxıntılar yoxdur. Hərəkət yalnız mucusun köməyi ilə sərt bir səthdə, qısa daralmalarda həyata keçirilə bilər. Bəzi osilatorların çox qeyri-adi hərəkət üsulu var - onlar öz oxu ətrafında fırlanır və eyni zamanda bütün trixomun fırlanmasına səbəb olur. Səth belə hərəkət edir.
Azot fiksasiya qabiliyyəti
Bu xüsusiyyət demək olar ki, bütün siyanobakteriyalara malikdir. Bu, molekulyar azotu fiksasiya etməyə qadir olan nitrogenaz fermentinin olması səbəbindən mümkündür.birləşmələrin həzm olunan formasına çevirmək. Bu, heterosistlərin strukturlarında baş verir. Buna görə də, onlara malik olmayan növlər havadan azot çıxara bilməz.
Ümumiyyətlə, bu proses siyanobakteriyaları bitki həyatı üçün çox vacib canlılar edir. Torpaqda məskunlaşan siyanlar flora nümayəndələrinə bağlı azotu mənimsəməyə və normal həyat sürməyə kömək edir.
Anaerob növlər
Göy-yaşıl yosunların bəzi formaları (məsələn, Oscillatoria) tamamilə anaerob şəraitdə və hidrogen sulfid atmosferində yaşaya bilir. Bu zaman birləşmə orqanizmin daxilində emal edilir və nəticədə molekulyar kükürd əmələ gəlir ki, bu da ətraf mühitə buraxılır.
