- karakteristike
- Taksonomija i filogenija
- Stanište
- Simbiotske asocijacije
- Reprodukcija
- ishrana
- Fotosinteza
- Fiksacija dušika
- Toksičnost
- Reference
Anabaena je rod prokariotskih fotosintetskih cijanobakterija, to jest, jednoćelijski su, bez definiranog jezgra, s genetskim materijalom, ali su se raspršili u citoplazmi. Oni su biljni organizmi plitkih voda, bačvastih oblika i mogu tvoriti kolonije.
Cijanobakterije, uključujući i Anabaenu, nazivaju se i plavo-zelenim algama, iako nisu povezane s kraljevstvom Plantae. Oni su takozvani, zbog svoje obojenosti, zbog sposobnosti nekih vrsta da fiksiraju dušik, a druge zbog toga što sadrže klorofil i fotosintezu.
Cyanobacterium vrsta Anabaena circinalis. Preuzeto i uređeno od: Bdcarl Nabaenas predmet su velike znanstvene pozornosti, jer su jedna od rijetkih skupina cijanobakterija koje mogu popraviti atmosferski dušik, zbog čega su ih posebno zanimali genomski, evolucijski, biokemijski i farmaceutski studiji među mnogo drugih.
karakteristike
Oni su prokariotski organizmi. Predstavljaju staničnu stijenku peptidoglikana, strukture vrlo slične strukturi bakterija koje negativno reagiraju na Gram obojenje (Gram negativno).
Oni uglavnom mjere oko 2 do 10 mikrometara, mada neke vrste mogu mjeriti i do 20 mikrometara. Postoje slobodnožive vrste i većina je nitastih (s nerazgranatim trihomima).
Imaju klorofil a, pa mogu fotosintetizirati. Filamentne stanice imaju specijalizirane stanice nazvane heterociste koje su izgubile sposobnost fotosinteze, ali umjesto toga omogućuju im fiksiranje atmosferskog dušika uz pomoć enzima koji se zove nitrogenaza.
Heterocistične stanice nastaju unutar niti i / ili u terminalnim područjima od nje. Iz fizioloških i kemijskih razloga te stanice tvore deblju staničnu membranu od ostalih stanica u koloniji.
Funkcija ove membrane je stvoriti anaerobno mikrookruženje i na taj način biti u stanju uhvatiti i popraviti atmosferski dušik, budući da je enzim nitrogenaza inaktiviran u prisutnosti kisika.
Nabaene, poput ostalih cijanobakterija koje imaju heterociste, mogu provesti procese fiksacije dušika u odsutnosti ili prisutnosti svjetlosti; čak i kada se uzgajaju u nedostatku dušika, oni hvataju ugljični dioksid i fotosinteziraju.
Neke vrste stvaraju cvjetanje ili cvjetanje, druge imaju sposobnost proizvodnje bioluminiscencije, a neke vrste mogu postati toksične.
Taksonomija i filogenija
Anabaena pripada domeni bakterija, koju je predložio Carl Woese 1990. Ta je domena, prema Woeseu, sestrinska skupina Archee (druge skupine prokariota usko povezanih s eukariotama) i Eukarya (eukariotskih organizama).
Oni se nalaze u kraljevstvu Bakterija i phyllum Cyanobacteria. Taksonomsko uređenje cijanobakterija trenutno je predmet kontroverze, njihova je klasifikacija prilično složena i znanstvenici se ne slažu u potpunosti s trenutnim taksonomskim uređenjem.
Međutim, unutar skupine cijanobakterija postoji znanstveno prihvaćanje filogenetskih odnosa koji postoje između reda Nostocal i Stigonematal, obje skupine s heterocističnim stanicama tipičnim za rodove Anabaena, Nostoc i Cylindrospermum.
Neke filogenetske studije otkrivaju da su rodovi Anabaena i Nostoc unutar Nostocales međusobno više povezani s Cylindrospermum. Trenutno je opisano više od 170 vrsta roda Anabaena.
Stanište
To su uobičajeni organizmi koji nastanjuju plitka slatkovodna tijela, neke vrste su iz morskog okoliša, a druge su čak prijavljene u vlažnim kopnenim sredinama.
Morske vrste mogu živjeti u različitim uvjetima slanosti. Što se tiče temperature, određene vrste su prisutne u umjerenim zonama ljeti, tolerantne su na temperaturne razlike i mogu se čak razvijati u okruženjima s temperaturama većim od 70 ° C.
Budući da su uglavnom slatkovodne vode, podnose određene razine kiselosti, međutim postoje vrste koje žive i u alkalnim termalnim okruženjima, to jest u toplim okruženjima s visokim pH (osnovnim).
Simbiotske asocijacije
Pronađeno je nekoliko vrsta Anabaena koje žive u međusobnim simbiotskim udruženjima s algama i fanerogamskim biljkama. Oni naseljavaju tijelo svog domaćina i pružaju dušik u zamjenu za zaštitu od grabežljivaca.
Reprodukcija
Te se cijanobakterije razmnožavaju aseksualno, odnosno ne zahtijevaju prisustvo muških ili ženskih gameta. Umjesto toga, oni koriste druge reproduktivne mehanizme.
U Anabaena se razmnožavanje događa fragmentacijom; ti mikroorganizmi formiraju kolonije filamentnog tipa. Fragmentacija nastaje kada se dio niti (hormogonija) odvoji od ostatka kolonije.
Kako dolazi do odvajanja, najmanji dio koji je bio fragmentiran klizati će ili plivati u vodenom stupcu. Kasnije će početi formirati vlastitu koloniju.
ishrana
Rod Anabaena je autotrofni prehrambeni takson, to jest, njegovi predstavnici su organizmi koji proizvode svoju vlastitu hranu iz anorganskih spojeva ili elemenata. Anabaena ima dvije vrste autotrofne prehrane:
Fotosinteza
Fotosinteza je kemijski proces koji se događa u nekim organizmima poput biljaka i nekih bakterija, pri čemu ugljični dioksid i voda stvaraju šećere u prisutnosti svjetlosti i kisika kao nusproizvod.
Anabaena ima kloroplaste s fotosintetskim pigmentom klorofilom a, što je ono što mu omogućuje da apsorbira svjetlosnu energiju i transformira je.
Fiksacija dušika
Mnoge su bakterije heterotrofi koji učvršćuju dušik. Međutim, većina njih to radi u nedostatku sunčeve svjetlosti i kod anoksije ili u niskim koncentracijama kisika.
Kao što smo prethodno opisali, Anabaena je jedna od rijetkih skupina koja ima specijalizirane stanice nazvane heterociste. Omogućuju im da fiksiraju atmosferski dušik u prisustvu sunčeve svjetlosti i kisika i na taj način dobiju potrebne hranjive tvari za razvoj kolonije.
Heterocisti u cijanobakterijama roda Anabaena. Preuzeto i uredjeno iz: Berkshire Community College Bioscience Library Library.
Toksičnost
Rod Anabaena također je poznat po vrstama koje proizvode toksine. Kad su uvjeti staništa povoljni, može doći do širenja ili cvjetanja (Cvat) ovih vrsta.
Za vrijeme tih cvjetova, voda postaje vrlo opasno otrovno sredstvo za organizme koji ga piju, zbog prisutnosti cijanobakterija. Poznato je o trovanju goveda, ptica, riba, kućnih ljubimaca, pa čak i ljudi zbog ovog uzroka.
Toksične vrste proizvode neurotoksin (npr. Anabazine) koji utječe na središnji živčani sustav organizama koji ga gutaju. Ovaj toksin uzrokuje demenciju sličnu Alzheimerovoj, simptomi slične Parkinsonovoj bolesti, između ostalih.
U nekim akutnim slučajevima može nastupiti smrt pacijenata. Ne postoji poznati lijek za ovaj toksin, liječenje je simptomatsko.
Reference
- Anabaena. Oporavak od britannica.com
- Anabaena. Traženo na wikipedia.org
- M. Burnat & E. Flores (2014) Inaktiviranje agmatinaze izražene u vegetativnim stanicama mijenja katabolizam arginina i sprečava dijazotrofični rast cijanobakterije Anabaena koja tvori heterocistu. Microbiologyopen.
- Anabaena. Oporavak od bioweb.uwlax.edu.
- Anabaena. Oporavak od wildpro.twycrosszoo.org.
- N. Rosales Loaiza, P. Vera, C. Aiello-Mazzarri, E. Morales (2016). Usporedni rast i biokemijski sastav četiri soja Nostoc i Anabaena (Cyanobacteria, Nostocales) u odnosu na natrij nitrat. Kolumbijski biološki zakon.