Одоо байгаа организмуудын дунд ямар нэгэн зэрлэг ан амьтдын хаант улсад харьяалагдах эсэх нь байнга маргаантай байдаг. Цианобактери гэж нэрлэгддэг амьтдын хувьд ч ийм байна. Хэдийгээр тэд зохих нэргүй ч гэсэн. Хэт олон ижил утгатай үг:
- цэнхэр ногоон замаг;
- цианобионтууд;
- фикокром үрэл;
- цианид;
- салст замаг болон бусад.
Тиймээс харахад цианобактери нь бүрэн жижиг боловч нэгэн зэрэг нарийн төвөгтэй, маргаантай организм тул яг ангилал зүйн хамаарлыг тогтоохын тулд бүтцийг нь сайтар судалж, авч үзэх шаардлагатай болдог.
Орших ба нээлтийн түүх
Олдворуудаас харахад хөх-ногоон замаг оршин тогтнож байсан түүх нь өнгөрсөн үе буюу 3.5 тэрбум жилийн өмнөх үе юм. Ийм дүгнэлтүүд нь тэдгээр алс холын үеийн чулуулгийг (тэдгээрийн хэсгүүдэд) шинжилсэн палеонтологичдын судалгаа хийх боломжтой болсон.
Дээжийн гадаргуу дээр байсанцианобактери олдсон бөгөөд тэдгээрийн бүтэц нь орчин үеийн хэлбэрээс ялгаатай биш юм. Энэ нь эдгээр амьтдын амьдрах орчны янз бүрийн нөхцөлд дасан зохицох чадвар, тэсвэр хатуужил, эсэн мэнд үлдэх чадвар өндөр байгааг харуулж байна. Хэдэн сая жилийн турш манай гаригийн температур, хийн найрлагад олон өөрчлөлт гарсан нь ойлгомжтой. Гэхдээ хөхрөлтийн амьдрах чадварт юу ч нөлөөлөөгүй.
Орчин үед цианобактери нь бусад төрлийн бактерийн эстэй нэгэн зэрэг нээгдсэн нэг эст организм юм. Энэ нь XVIII-XIX зууны Антонио Ван Левенгук, Луи Пастер болон бусад судлаачид.
Тэдгээрийг хожим нь электрон микроскоп болон орчин үеийн судалгааны арга, аргуудыг хөгжүүлснээр илүү нарийвчлан судалсан. Цианобактерид байдаг шинж чанаруудыг тодорхойлсон. Эсийн бүтцэд бусад амьтдад байдаггүй хэд хэдэн шинэ бүтцийг агуулдаг.
Ангилал
Тэдний ангилал зүйн хамаарлыг тодорхойлох асуудал нээлттэй хэвээр байна. Одоогийн байдлаар зөвхөн нэг л зүйл мэдэгдэж байна: цианобактери нь прокариотууд юм. Үүнийг дараах онцлогууд баталж байна:
- цөм, митохондри, хлоропластын дутагдал;
- эсийн хананд муреин байгаа эсэх;
- Эс дэх S-рибосомын молекулууд.
Гэсэн хэдий ч цианобактери нь 1500 мянга орчим сорттой прокариотууд юм. Тэдгээрийг бүгдийг нь ангилж, 5 том морфологийн бүлэгт нэгтгэсэн.
- Хроококк. Ганц бие эсвэл нэгтгэсэн хангалттай том бүлэгколонийн хэлбэрүүд. Организмын өндөр концентраци нь хүн бүрийн эсийн хананд ялгардаг нийтлэг салстаар нэгддэг. Хэлбэрийн хувьд энэ бүлэгт саваа болон бөмбөрцөг хэлбэртэй бүтэц багтана.
- Гялтан хальс. Өмнөх хэлбэрүүдтэй маш төстэй боловч беоцит үүсэх хэлбэрээр шинж тэмдэг илэрдэг (энэ үзэгдлийн талаар дараа нь). Энд орсон цианобактери нь плейрокапс, дермокапс, миксосарцин гэсэн гурван үндсэн ангилалд хамаарна.
- Үхлийн эм. Энэ бүлгийн гол онцлог нь бүх эсүүд трихом гэж нэрлэгддэг нийтлэг салстын бүтцэд нэгддэг. Хуваалт нь энэ утаснаас цааш гарахгүйгээр, дотор нь гардаг. Осцилляторууд нь бэлгийн бус аргаар хагас хуваагддаг ургамлын эсүүдийг агуулдаг.
- Nostock. Тэдний криофиль чанар нь сонирхолтой юм. Ил задгай мөсөн цөлд амьдрах чадвартай, тэдгээрт өнгөт дайралт үүсгэдэг. "Мөсөн цөл цэцэглэж буй" үзэгдэл гэж нэрлэгддэг. Эдгээр организмын хэлбэрүүд нь мөн трихом хэлбэрийн судалтай байдаг боловч тусгай эсүүд - гетероцистуудын тусламжтайгаар бэлгийн нөхөн үржихүй байдаг. Дараах төлөөлөгчдийг энд нэрлэж болно: Anabens, Nostocs, Calotrix.
- Стигонем. Өмнөх бүлэгтэй маш төстэй. Нөхөн үржихүйн аргын гол ялгаа нь тэд нэг эсийн дотор олон хуваагдах чадвартай байдаг. Энэ холбооны хамгийн алдартай төлөөлөгч бол Фишерелл юм.
Тиймээс цианидыг морфологийн шалгуураар ангилдаг, учир нь бусад нь олон асуулт, будлиантай байдаг. Ургамал судлаачид ба микробиологичид нийтлэг зүйлд ханддагцианобактерийн систем хараахан ирж чадахгүй байна.
Амьдрах орчин
Тусгай дасан зохицох чадвар (гетероцит, беоцит, ер бусын тилакоид, хийн вакуоль, молекул азотыг тогтоох чадвар гэх мэт) байсны улмаас эдгээр организмууд хаа сайгүй суурьшсан. Тэд амьд организм огт оршин тогтнох боломжгүй хамгийн эрс тэс нөхцөлд ч амьд үлдэх чадвартай. Жишээ нь: халуун термофил рашаан, устөрөгчийн сульфидын уур амьсгалтай агааргүй нөхцөл, рН 4-өөс бага хүчиллэг орчин.
Цианобактери нь далайн элс, чулуурхаг хад, мөсөн блок, халуун цөлд чимээгүйхэн амьдардаг организм юм. Та цианид байгаа эсэхийг тэдгээрийн колони үүсгэдэг өнгөт товруугаар таньж, тодорхойлж болно. Өнгө нь хөх-хараас ягаан, нил ягаан хүртэл ялгаатай байж болно.
Энгийн цэнгэг эсвэл давстай усны гадаргуу дээр ихэвчлэн хөх-ногоон нялцгай хальс үүсгэдэг тул хөх-ногоон гэж нэрлэдэг. Энэ үзэгдлийг "усны цэцэглэлт" гэж нэрлэдэг. Энэ нь ургаж, намагжиж эхэлдэг бараг бүх нуураас харж болно.
Эсийн бүтцийн онцлог
Цианобактери нь прокариот организмын хувьд ердийн бүтэцтэй боловч зарим онцлог шинж чанартай байдаг.
Эсийн бүтцийн ерөнхий төлөвлөгөө дараах байдалтай байна:
- полисахарид ба муреинаас бүтсэн эсийн хана;
- плазмын мембран цөсний бүтэц;
- молекул хэлбэрээр чөлөөтэй тархсан генетик материалтай цитоплазмДНХ;
- фотосинтезийн үүргийг гүйцэтгэдэг, пигмент (хлорофилл, ксантофил, каротиноид) агуулсан tillacoids.
Эсийн тусгай хэсгүүдийг цаашид авч үзэх болно.
Мэргэшсэн бүтцийн төрөл
Юуны өмнө эдгээр нь гетероцист юм. Эдгээр бүтэц нь эд анги биш, харин эсүүд нь трихомын нэг хэсэг (салстаар нэгдсэн колонийн нийтлэг утас) юм. Тэдний үндсэн үүрэг нь агаараас молекулын азотыг тогтоох боломжийг олгодог фермент үйлдвэрлэх явдал тул тэдгээрийг микроскопоор харахад найрлагадаа ялгаатай байдаг. Тиймээс гетероцистад пигмент бараг байдаггүй, гэхдээ маш их азот байдаг.
Хоёрдугаарт, эдгээр нь гормоны - трихомоос урагдсан хэсгүүд юм. Үржлийн газар болгон үйлчил.
Беоцитүүд нь нэг эхээс бөөнөөр нь бүрэлдэн тогтсон нэг төрлийн охин эс юм. Заримдаа нэг хуваагдах хугацаанд тэдний тоо мянгад хүрдэг. Dermocaps болон бусад Pleurocapsodiaceae нь ийм шинж чанартай байдаг.
Акинетууд нь амарч байгаа тусгай эсүүд бөгөөд трихомд багтдаг. Илүү их масстай, полисахаридаар баялаг эсийн хананд ялгаатай. Тэдний үүрэг нь гетероцистатай төстэй.
Хийн вакуолууд - бүх цианобактерид байдаг. Эсийн бүтэц нь эхлээд тэдний оршихуйг илэрхийлдэг. Тэдний үүрэг бол усны цэцэглэлтийн үйл явцад оролцох явдал юм. Ийм бүтцийн өөр нэр нь карбоксисом юм.
Эсийн орцууд. Тэд мэдээж ургамал, амьтан, бактерийн эсүүдэд байдаг. Гэсэн хэдий ч хөх-ногоон замагт эдгээр орцууд нь арай өөр байдаг. Үүнд:
- гликоген;
- полифосфатын мөхлөг;
- цианофицин нь аспартат, аргининаас бүрдэх тусгай бодис юм. Эдгээр нэгдлүүд нь гетероцистад байдаг тул азотын хуримтлалд үйлчилнэ.
Цианобактерид ийм зүйл байдаг. Цианидад фотосинтез хийх боломжийг олгодог үндсэн хэсгүүд ба тусгай эсүүд ба органеллууд нь нянгийнх мөн.
Хуулбар
Энэ процесс нь энгийн нянгийнхтай адил тул тийм ч хэцүү биш юм. Цианобактери нь вегетатив, трихомын хэсэг, хэвийн эсийг хоёр хуваах эсвэл бэлгийн үйл ажиллагаа явуулах боломжтой.
Ихэвчлэн эдгээр үйл явцад гетероцист, акинет, беоцитын тусгай эсүүд оролцдог.
Тээвэрлэлтийн арга
Цианобактерийн эс нь гадна талдаа эсийн ханаар бүрхэгдсэн байдаг ба заримдаа тусгай полисахаридын давхаргаар бүрхэгдсэн байдаг бөгөөд энэ нь түүний эргэн тойронд салст капсул үүсгэдэг. Энэ функцийн ачаар хөхрөлтийн хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг.
Ямар ч туг болон тусгай ургалт байхгүй. Хөдөлгөөнийг зөвхөн хатуу гадаргуу дээр салстын тусламжтайгаар богино агшилтаар хийж болно. Зарим осцилляторууд нь маш ер бусын хөдөлгөөнтэй байдаг - тэд тэнхлэгээ тойрон эргэлдэж, нэгэн зэрэг трихомыг бүхэлд нь эргүүлэхэд хүргэдэг. Гадаргуу ингэж хөдөлдөг.
Азот тогтоох хүчин чадал
Энэ онцлогт бараг бүх цианобактер байдаг. Энэ нь молекул азотыг засах чадвартай нитрогеназа ферментийн ачаар боломжтой юм.нэгдлүүдийн шингэцтэй хэлбэр болгон хувиргах. Энэ нь гетероцистуудын бүтцэд тохиолддог. Иймээс тэдгээр зүйл агуулаагүй амьтад агаараас азотыг ялгаж чадахгүй.
Ерөнхийдөө энэ процесс нь цианобактерийг ургамлын амьдралд маш чухал амьтан болгодог. Циан нь хөрсөнд шингэж, ургамлын төлөөлөгчдөд холбогдох азотыг шингээж, хэвийн амьдрахад тусалдаг.
Анаэроб зүйл
Цэнхэр-ногоон замагны зарим хэлбэр (жишээлбэл, Осциллятор) нь бүрэн агааргүй, хүхэрт устөрөгчийн уур амьсгалд амьдрах чадвартай. Энэ тохиолдолд нэгдэл нь биеийн дотор боловсруулагдаж, үр дүнд нь молекул хүхэр үүсч, хүрээлэн буй орчинд ялгардаг.
