ANABAENA: CARACTERISTICI, HABITAT, REPRODUCERE ȘI NUTRIȚIE - BIOLOGIE - 2025

Anabaena este un gen de cianobacterii fotosintetice procariote, adică sunt unicelulare, fără nucleu definit, cu material genetic, dar dispersate în citoplasmă. Sunt organisme plantonice ale apelor superficiale, cu forme de butoi și pot forma colonii.

Cianobacteriile, inclusiv Anabaena, sunt, de asemenea, numite alge albastru-verde, deși nu au legătură cu regatul Plantae. Acestea sunt numite, pe lângă colorarea lor, datorită capacității unor specii de a fixa azotul și a altora, deoarece prezintă clorofilă și fotosinteză.

Specie de cianobacterium Anabaena circinalis. Luate și editate din: Bdcarl Nabaenas fac obiectul unei atenții științifice, deoarece sunt unul dintre puținele grupuri de cianobacterii care pot fixa azotul atmosferic, ceea ce le-a făcut un interes deosebit în studiile genomice, evolutive, biochimice și farmaceutice printre multe altele.

caracteristici

Sunt organisme procariote. Ele prezintă un perete celular peptidoglican, cu o structură foarte asemănătoare cu cea a bacteriilor care reacționează negativ la colorația Gram (Gram negativ).

În general măsoară aproximativ 2 până la 10 micrometri, deși unele specii pot măsura până la 20 micrometri. Există specii de viață liberă și majoritatea sunt filamentoase (cu trichomuri nerampate).

Au clorofilă a, astfel încât se pot fotosinteza. Celulele filamentoase au celule specializate numite heterociste care și-au pierdut capacitatea de a se fotosinteza, dar le permit în schimb să fixeze azotul atmosferic cu ajutorul unei enzime numite azotază.

Celulele heterocistice se formează în filament și / sau în zone terminale ale acestuia. Din motive fiziologice și chimice, aceste celule formează o membrană celulară mai groasă decât celelalte celule din colonie.

Funcția acestei membrane este crearea unui microambient anaerob și, astfel, să poată capta și fixa azotul atmosferic, deoarece enzima azotoza este inactivată în prezența oxigenului.

Nabaenas, ca și alte cianobacterii care au heterociste, pot efectua procese de fixare a azotului în absența sau prezența luminii; chiar și atunci când sunt crescute în absența azotului, acestea captează dioxidul de carbon și fotosintetizează.

Unele specii generează înflorire sau înflorire, altele au capacitatea de a produce bioluminescență și anumite specii pot deveni toxice.

Taxonomie și filogenie

Anabaena aparține domeniului Bacteria, propus de Carl Woese în 1990. Acest domeniu, potrivit lui Woese, este un grup soră al lui Archea (un alt grup de procariote mai strâns legate de eucariote) și Eukarya (organisme eucariote).

Acestea se află în interiorul regatului Bacteriile și cianobacteriile phyllum. Aranjamentul taxonomic al cianobacteriilor este în prezent supus unor controverse, clasificarea lor este destul de complexă, iar oamenii de știință nu sunt în totalitate de acord cu aranjamentele taxonomice actuale.

Cu toate acestea, în cadrul grupului de cianobacterii există o oarecare acceptare științifică a relațiilor filogenetice care există între ordinele Nostocal și Stigonematal, ambele grupuri cu celule heterocistice tipice genurilor Anabaena, Nostoc și Cylindrospermum.

Unele studii filogenetice dezvăluie că în Nostocales, genurile Anabaena și Nostoc sunt mai mult legate între ele decât cu Cylindrospermum. În prezent, au fost descrise peste 170 de specii din genul Anabaena.

habitat

Sunt organisme comune care locuiesc în corpuri de apă dulce superficială, unele specii provin din medii marine, iar altele chiar au fost raportate în medii terestre umede.

Speciile marine pot trăi în diferite condiții de salinitate. În ceea ce privește temperatura, anumite specii sunt prezente în zonele temperate vara, sunt tolerante la variațiile de temperatură și se pot dezvolta chiar și în medii cu temperaturi mai mari de 70 ° Celsius.

Deoarece sunt în principal ape de apă dulce, tolerează anumite niveluri de aciditate, cu toate acestea există specii care trăiesc și în medii termice alcaline, adică în medii calde cu pH ridicat (de bază).

Asocieri simbiotice

Mai multe specii de Anabaena au fost găsite trăind în asociații simbiotice reciproce cu alge și plante fanerogamice. Locuiesc în corpul gazdei lor și furnizează azot în schimbul protecției împotriva prădătorilor.

Reproducere

Aceste cianobacterii se reproduc asexual, adică nu necesită prezența gametelor masculine sau feminine. În schimb, folosesc alte mecanisme de reproducere.

În Anabaena, reproducerea are loc prin fragmentare; aceste microorganisme formează colonii de tip filamentos. Fragmentarea apare atunci când o secțiune a filamentului (hormogonie) se desprinde de restul coloniei.

Pe măsură ce se desprinde, cea mai mică parte care a fost fragmentată va aluneca sau va pluti în coloana de apă. Mai târziu va începe să-și formeze propria colonie.

Nutriție

Genul Anabaena este un taxon nutritiv autotrofic, adică reprezentanții săi sunt organisme care își produc propriul aliment din compuși sau elemente anorganice. Anabaena au două tipuri de nutriție autotrofă:

Fotosinteză

Fotosinteza este un proces chimic care are loc în unele organisme precum plantele și unele bacterii, în care dioxidul de carbon și apa formează zaharuri în prezența luminii și oxigenului este eliberat ca produs secundar.

Anabaena are cloroplasturi cu clorofila a pigmentului fotosintetic a, ceea ce îi permite să absoarbă energia ușoară și să o transforme.

Fixarea azotului

Multe bacterii sunt heterotrofe care fixează azotul. Cu toate acestea, cele mai multe dintre acestea o fac în absența razelor solare și a anoxiei sau a concentrațiilor scăzute de oxigen.

După cum am descris anterior, Anabaena este una dintre puținele grupuri care au celule specializate numite heterociste. Acestea le permit să fixeze azotul atmosferic în prezența luminii solare și a oxigenului, obținând astfel nutrienții necesari pentru dezvoltarea coloniei.

Heterocisti in cianobacteriile genului Anabaena. Luate și editate de la: Berkshire Community College Bioscience Image Library.

Toxicitate

Genul Anabaena este cunoscut, de asemenea, pentru speciile prezente care produc toxine. Atunci când condițiile de habitat sunt favorabile, poate apărea o proliferare sau înflorire (înflorire) a acestor specii.

În timpul acestor înflorituri, apa devine un agent toxic foarte periculos pentru organismele care o beau, datorită prezenței cianobacteriei. Din această cauză se cunoaște otrăvire de vite, păsări, pești, animale de companie și chiar ființe umane.

Speciile toxice produc o neurotoxină (de exemplu, anabazine) care afectează sistemul nervos central al organismelor care o inghit. Această toxină determină demență similară cu Alzheimer, simptome similare cu boala Parkinson, printre altele.

În unele cazuri acute poate surveni moartea pacienților. Nu se cunoaște un remediu pentru această toxină, tratamentul este simptomatic.

Referințe

1. Anabaena. Recuperat de pe britannica.com
2. Anabaena. Solicitat de la wikipedia.org
3. M. Burnat și E. Flores (2014). Inactivarea agmatinazei exprimate în celulele vegetative alterează catabolismul argininei și previne creșterea diazotrofică în cianobacteriul Anabaena formând heterocist. Microbiologyopen.
4. Anabaena. Recuperat din bioweb.uwlax.edu.
5. Anabaena. Recuperat de la wildpro.twycrosszoo.org.
6. N. Rosales Loaiza, P. Vera, C. Aiello-Mazzarri, E. Morales (2016). Creșterea comparativă și compoziția biochimică a patru tulpini de Nostoc și Anabaena (Cianobacterii, Nostocale) în raport cu azotatul de sodiu. Actul biologic columbian.