|
Цианобактерии
Ранее цианобактерии относили к
водорослям.
После длительных
дискуссий на основе структуры
строения клетки, близкой бактериям, их
в настоящее
время рассматривают в
царстве предъядерных организмов.
Цианобактерии - древнейшие
представители растительного
мира,
клетка которых не имеет настоящих
ядер,
хлоропластов и вакуолей,
заполненных клеточным соком;
нередко
встречаются газовые вакуоли.
Оболочка клеток
многослойная.
Окраска цианобактерий зависит от
находящихся в клетках нескольких
пигментов: зеленого
хлорофилла а
(хлорофилла b и бактериохлорофилла
нет),
синего - фикоцианина, желтого -
каротиноидов и красного -
фикоэритрина. Продуктом ассимиляции
является
гликогеноподобный
полисахарид. Крахмал не образуется. В
зависимости от соотношения пигментов
их окраска может
быть от сине-зеленой
до буроватой. В отличие от бактерий
цианобактерии фотосинтезируют с
выделением кислорода.
Возможно, что
цианобактерии явились первыми
растительными организмами, которые
стали выделять
кислород в
окружающую среду.
Цианобактерии
обладают смешанным
типом питания. Они способны к синтезу
углеводов (автотрофы), но иногда
могут использовать и
готовые
распадающиеся органические
вещества
(гетеротрофы). Среди них
встречаются виды, приспособленные
к
хемосинтезу (фиксация атмосферного
азота - например,
носток).
Цианобактерии размножаются путем
простого
деления клетки, иногда -
множественного деления
содержимого,
митоза и мейоза не имеют. Типичного
полового процесса нет, но обнаружены
парасексуальные
процессы. Нитчатые
формы могут распадаться на
многоклеточные участки; разрыв нитей
происходит по
особым, более крупным
толстостенным мертвым клеткам -
гетероцистам. Некоторые формы с
наступлением
неблагоприятных
условий среды, как и бактерии,
образуют споры. При этом утолщается
оболочка и
уменьшается количество
воды в клетке, образуется большое
количество запасных веществ. Споры
могут выдерживать
длительное
высушивание, а при благоприятных
условиях
прорастают в новую особь.
Цианобактерии широко
распространены в разнообразных
водных и вневодных
биотопах, бывают
одноклеточными или многоклеточными
(колониальные или нитчатые). Они
могут быть
прикрепленными и
неприкрепленными к субстрату,
неподвижными или способными к
скользящему движению,
однако
жгутиков или ресничек никогда не
образуют.
Обитают цианобактерии
преимущественно в водоемах, богатых
органическим
веществом. Среди них
есть планктонные и бентосные формы;
встречаются они и на почве, первыми
заселяют новые
площади после
извержения вулканов и вместе с
бактериями «подготавливают» почву
для освоения другими
растениями.
Некоторые цианобактерии
приспособлены к
существованию в
сильносоленых озерах, в гейзерах с
температурой воды до 65-93oС; в
снегах Арктики и
Антарктиды они
встречаются в талломе
лишайников.
Широко известными представителями
цианобактерий являются
осциллатория (Oscillatoria) и
носток
(Nostoc) - обитатели пресных
водоемов.
Гетероцисты и споры у них
не образуются. Характерное
колебательное движение нити у
осциллатории, возможно,
связано с
неравномерным выделением слизи.
Носток -
колониальная форма,
представляющая собой слизистые
скопления извилистых нитей, состоящих
из шаровидных
клеток; хорошо
заметны желтые
гетероцисты.
Планктонные цианобактерии
потребляются в пищу зоопланктоном и
другими животными
ограниченно
вследствие их способности выделять
токсины, особенно при массовом
развитии.
Предотвращение
чрезмерного развития цианобактерий
в
водоемах с замедленным стоком -
проблема для многих
государств,
поскольку массовое развитие
цианобактерий
наносит большой
ущерб народному хозяйству:
нарушается
водоснабжение и
рыболовство, гибнет рыба и
водоплавающая птица в результате
отравления токсинами
цианобактерий.
Некоторые представители этих
бактерий
съедобны. Так, в Японии и
Китае ряд видов ностока
используется в
пищу. В настоящее время разработаны
способы промышленного
культивирования цианобактерии
Spirulina platensis, богатой
высокоценными белками и
витаминами
и успешно применяемой в качестве
пищевой
добавки, регулирующей
обменные
процессы.
|
