Hozirda mavjud boʻlgan organizmlar orasida har qanday yovvoyi tabiat shohligiga mansubligi haqida doimiy bahs-munozaralar mavjud boʻlganlar bor. Bu siyanobakteriyalar deb ataladigan mavjudotlarda ham shunday. Garchi ularning to'g'ri nomi bo'lmasa ham. Juda koʻp sinonimlar:
- koʻk-yashil suv oʻtlari;
- cyanobionts;
- fikoxrom granulalari;
- siyanidlar;
- shilliq o'tlari va boshqalar.
Ma'lum bo'lishicha, siyanobakteriya mutlaqo kichik, lekin shu bilan birga juda murakkab va ziddiyatli organizm bo'lib, aniq taksonomik mansubligini aniqlash uchun uning tuzilishini sinchiklab o'rganish va ko'rib chiqishni talab qiladi.
Mavjudlik va kashfiyot tarixi
Qaldirgʻoch qoldiqlariga koʻra, koʻk-yashil suvoʻtlarning mavjudligi oʻtmishga borib taqaladi, bir necha (3,5) milliard yil oldin. Bunday xulosalar paleontologlar tomonidan o'sha uzoq davrlardagi jinslarni (ularning bo'limlarini) tahlil qilgan tadqiqotlarni o'tkazishga imkon berdi.
Namunalar yuzasida edisiyanobakteriyalar topildi, ularning tuzilishi zamonaviy shakllardan farq qilmaydi. Bu ushbu jonzotlarning turli xil yashash sharoitlariga, ularning haddan tashqari chidamliligi va omon qolishiga yuqori darajada moslashishini ko'rsatadi. Ko'rinib turibdiki, millionlab yillar davomida sayyoramizning harorati va gaz tarkibida juda ko'p o'zgarishlar bo'lgan. Biroq koʻk rangning hayotiyligiga hech narsa taʼsir qilmadi.
Zamonaviy davrda siyanobakteriyalar bakteriya hujayralarining boshqa shakllari bilan bir vaqtda kashf etilgan bir hujayrali organizmdir. Ya'ni, XVIII-XIX asrlarda Antonio Van Levenguk, Lui Paster va boshqa tadqiqotchilar.
Ular keyinchalik elektron mikroskopiya va modernizatsiya qilingan tadqiqot usullari va usullarining rivojlanishi bilan chuqurroq o'rganildi. Siyanobakteriyalarga xos xususiyatlar aniqlangan. Hujayra tuzilishi boshqa mavjudotlarda uchramaydigan bir qator yangi tuzilmalarni o'z ichiga oladi.
Tasnifi
Ularning taksonomik mansubligini aniqlash masalasi ochiqligicha qolmoqda. Hozircha faqat bitta narsa ma'lum: siyanobakteriyalar prokaryotlardir. Buni quyidagi xususiyatlar tasdiqlaydi:
- yadro, mitoxondriya, xloroplastlarning etishmasligi;
- hujayra devorida murein mavjudligi;
- Hujayradagi S-ribosoma molekulalari.
Shunga qaramay, siyanobakteriyalar 1500 mingga yaqin navga ega prokaryotlardir. Ularning barchasi tasniflangan va 5 ta katta morfologik guruhga birlashtirilgan.
- Xrookokk. Yagona yoki birlashtiruvchi etarlicha katta guruhmustamlaka shakllari. Organizmlarning yuqori konsentratsiyasi har bir shaxsning hujayra devori tomonidan chiqariladigan umumiy shilimshiq tomonidan birlashtiriladi. Shakli jihatidan bu guruhga novdasimon va sharsimon tuzilmalar kiradi.
- Pleurokapsal. Oldingi shakllarga juda o'xshash, ammo beotsitlar shakllanishi shaklida xususiyat paydo bo'ladi (bu hodisa haqida keyinroq). Bu yerga kiritilgan siyanobakteriyalar uchta asosiy sinfga tegishli: Pleurocaps, Dermocaps, Myxosarcins.
- Oksillatorlar. Ushbu guruhning asosiy xususiyati shundaki, barcha hujayralar trixomalar deb ataladigan umumiy shilliq tuzilishga birlashtirilgan. Bo'linish bu ipdan tashqariga chiqmasdan, ichkarida sodir bo'ladi. Osilatoriyaga faqat vegetativ hujayralar kiradi, ular jinssiz ravishda ikkiga bo'linadi.
- Nostock. Ularning kriyofilligi uchun qiziqarli. Ochiq muzli cho'llarda yashashga qodir, ular ustida rangli reydlar hosil qiladi. "Muzli cho'llarning gullashi" deb ataladigan hodisa. Ushbu organizmlarning shakllari trixomalar shaklida ham filamentli, ammo jinsiy ko'payish, maxsus hujayralar - heterosistalar yordamida. Bu yerda quyidagi vakillarni koʻrsatish mumkin: Anabens, Nostocs, Calotrix.
- Stigonem. Oldingi guruhga juda o'xshash. Ko'payish usulidagi asosiy farq shundaki, ular bir hujayra ichida ko'p bo'linishga qodir. Bu assotsiatsiyaning eng mashhur vakili Fisherells.
Shunday qilib, siyanid morfologik mezon bo'yicha tasniflanadi, chunki qolganlari uchun ko'plab savollar va chalkashliklar mavjud. Botaniklar va mikrobiologlar umumiy maxrajgasiyanobakteriyalarning sistematikasi hali paydo bo'lmaydi.
Yashash joylari
Maxsus moslashuvlar (heterotsitlar, beotsitlar, noodatiy tilakoidlar, gaz vakuolalari, molekulyar azotni biriktirish qobiliyati va boshqalar) mavjudligi tufayli bu organizmlar hamma joyda joylashdi. Ular hech qanday tirik organizm mavjud bo'lmagan eng ekstremal sharoitlarda ham omon qolishga qodir. Masalan, issiq termofil buloqlar, vodorod sulfidli atmosferaga ega anaerob sharoit, pH 4 dan past bo'lgan kislotali muhit.
Siyanobakteriyalar dengiz qumi va qoyali qirlarda, muz bloklari va issiq cho'llarda tinchgina omon qoladigan organizmdir. Siz siyanidlarning mavjudligini ularning koloniyalari hosil bo'lgan xarakterli rangli blyashka bilan tanib olishingiz va aniqlashingiz mumkin. Rang koʻk-qoradan pushti va binafsha ranggacha farq qilishi mumkin.
Ular ko'k-yashil deb ataladi, chunki ular ko'pincha oddiy chuchuk yoki sho'r suv yuzasida ko'k-yashil shilimshiq plyonka hosil qiladi. Bu hodisa "suv gullashi" deb ataladi. Uni oʻsib, botqoqlana boshlagan deyarli har qanday koʻlda koʻrish mumkin.
Hujayra tuzilishining xususiyatlari
Siyanobakteriyalar prokaryotik organizmlar uchun odatiy tuzilishga ega, ammo ba'zi xususiyatlar mavjud.
Hujayra tuzilishining umumiy rejasi quyidagicha:
- polisaxaridlar va mureinlardan tashkil topgan hujayra devori;
- plazma membranasi bilipid tuzilishi;
- molekula shaklida erkin tarqalgan genetik materialga ega sitoplazmaDNK;
- fotosintez funktsiyasini bajaradigan va tarkibida pigmentlar (xlorofillar, ksantofillar, karotinoidlar) bo'lgan tillakoidlar.
Hujayraning maxsus qismlari batafsil muhokama qilinadi.
Maxsus tuzilmalar turlari
Birinchidan, bular geterotsistlardir. Bu tuzilmalar qismlar emas, balki hujayralarning o'zlari trixomaning bir qismi (shilliq bilan birlashtirilgan umumiy mustamlaka ipi). Ular tarkibidagi mikroskop orqali ko'rilganda farqlanadi, chunki ularning asosiy vazifasi havodan molekulyar azotni fiksatsiya qilishga imkon beruvchi ferment ishlab chiqarishdir. Shuning uchun geterotsistlarda pigmentlar deyarli yo'q, ammo azot juda ko'p.
Ikkinchidan, bular gormonlar - trixomadan yirtilgan joylar. Koʻpayish maskani sifatida xizmat qiling.
Beotsitlar bir xil onalik hujayrasi boʻlib, ommaviy ravishda bitta ona tomonidan berilgan. Ba'zan ularning soni bir bo'linish davrida mingga etadi. Dermokaplar va boshqa Pleurocapsodiaceaelar bunday xususiyatga ega.
Akinets - bu tinch holatda bo'lgan va trixomalarga kiritilgan maxsus hujayralar. Ko'proq massiv, polisakkaridga boy hujayra devorida farqlanadi. Ularning roli geterotsistlarga o'xshaydi.
Gaz vakuolalari - barcha siyanobakteriyalarda mavjud. Hujayraning tuzilishi dastlab ularning mavjudligini nazarda tutadi. Ularning vazifasi suvning gullash jarayonlarida ishtirok etishdir. Bunday tuzilmalarning yana bir nomi karboksisomalardir.
Hujayra qoʻshimchalari. Ular, albatta, o'simlik, hayvon va bakteriya hujayralarida mavjud. Biroq, ko'k-yashil yosunlarda bu qo'shimchalar biroz boshqacha. Bunga quyidagilar kiradi:
- glikogen;
- polifosfat granulalari;
- siyanofitsin aspartat, arginindan tashkil topgan maxsus moddadir. Azot to'planishi uchun xizmat qiladi, chunki bu qo'shimchalar geterotsistlarda bo'ladi.
Bu siyanobakteriyaga ega. Asosiy qismlar va ixtisoslashgan hujayralar va organellalar siyanidlarga fotosintezni amalga oshirish imkonini beradi, lekin ayni paytda bakteriyalarga tegishli.
Reproduktsiya
Bu jarayon unchalik qiyin emas, chunki u oddiy bakteriyalarniki bilan bir xil. Siyanobakteriyalar vegetativ tarzda, trixomalarning qismlari, oddiy hujayralar ikkiga boʻlinishi yoki jinsiy jarayonni amalga oshirishi mumkin.
Bu jarayonlarda koʻpincha heterosistalar, akinetlar, beotsitlarning ixtisoslashgan hujayralari ishtirok etadi.
Tashish usullari
Siyanobakteriyalar xujayrasi tashqi tomondan hujayra devori, ba'zan esa uning atrofida shilliq kapsula hosil qila oladigan maxsus polisaxarid qatlami bilan qoplangan. Aynan shu xususiyat tufayli moviy rang harakati amalga oshiriladi.
Hech qanday flagella yoki maxsus oʻsmalar yoʻq. Harakat faqat shilimshiq yordamida qattiq sirtda, qisqa qisqarishlarda amalga oshirilishi mumkin. Ba'zi osilatorlar juda g'ayrioddiy harakatlanish usuliga ega - ular o'z o'qi atrofida aylanadi va shu bilan birga butun trixomaning aylanishiga olib keladi. Sirt shunday harakat qiladi.
Azotni fiksatsiya qilish qobiliyati
Bu xususiyat deyarli barcha siyanobakteriyalarga ega. Bu molekulyar azotni mahkamlashga qodir bo'lgan nitrogenaza fermenti mavjudligi tufayli mumkin.uni birikmalarning hazm bo'ladigan shakliga aylantiring. Bu geterotsistlar tuzilmalarida sodir bo'ladi. Shuning uchun ular bo'lmagan turlar havodagi azotni tuzata olmaydi.
Umuman olganda, bu jarayon siyanobakteriyalarni oʻsimlik hayoti uchun juda muhim mavjudotga aylantiradi. Tuproqqa joylashib, o'simlik dunyosi vakillariga bog'langan azotni o'zlashtirishga va normal hayot kechirishga yordam beradi.
Anaerob turlar
Koʻk-yashil suvoʻtlarning baʼzi shakllari (masalan, Oscillatoria) toʻliq anaerob sharoitda va vodorod sulfidi atmosferasida yashashga qodir. Bunday holda, birikma tana ichida qayta ishlanadi va natijada molekulyar oltingugurt hosil bo'lib, u atrof-muhitga chiqariladi.
