ANABAENA: KJENNETEGN, HABITAT, REPRODUKSJON OG ERNÆRING - BIOLOGI - 2025

Anabaena er en slekt av prokaryote fotosyntetiske cyanobakterier, det vil si at de er encellede, uten en definert kjerne, med genetisk materiale, men spredt i cytoplasma. De er plantoniske organismer av grunt vann, med fatformer og kan danne kolonier.

Cyanobakterier, inkludert Anabaena, kalles også blågrønne alger, selv om de ikke er relatert til kongeriket Plantae. De er såkalte, i tillegg til fargen, på grunn av noen arts evne til å fikse nitrogen og andre fordi de presenterer klorofyll og fotosyntesen.

Cyanobacterium-arter Anabaena circinalis. Tatt og redigert fra: Bdcarl Nabaenas er gjenstand for mye vitenskapelig oppmerksomhet, siden de er en av de få gruppene cyanobakterier som kan fikse atmosfærisk nitrogen, noe som har gjort dem av særlig interesse for genomiske, evolusjonære, biokjemiske og farmasøytiske studier blant mye andre.

kjennetegn

De er prokaryote organismer. De presenterer en peptidoglykansk cellevegg, med en struktur som er veldig lik strukturen til bakterier som reagerer negativt på Gram-farging (Gram negativ).

De måler vanligvis 2 til 10 mikrometer, selv om noen arter kan måle opptil 20 mikrometer. Det er frittlevende arter og de fleste er glødende (med uforgrenede trikomer).

De har klorofyll a, så de kan fotosynteser. Filamentøse celler har spesialiserte celler kalt heterocyster som mistet evnen til å fotosyntese, men lar dem i stedet fikse atmosfærisk nitrogen ved hjelp av et enzym kalt nitrogenase.

Heterocystiske celler dannes i filamentet og / eller i terminale områder av det. Av fysiologiske og kjemiske årsaker danner disse cellene en tykkere cellemembran enn de andre cellene i kolonien.

Funksjonen til denne membranen er å skape et anaerobt mikro-miljø og dermed være i stand til å fange opp og fikse atmosfærisk nitrogen, siden nitrogenase-enzymet inaktiveres i nærvær av oksygen.

Nabaenas, som andre cyanobakterier som har heterocyster, kan utføre nitrogenfiksjonsprosesser i fravær eller tilstedeværelse av lys; selv når de dyrkes i fravær av nitrogen, fanger de opp karbondioksid og fotosyntetiserer.

Noen arter genererer blomstring eller blomstring, andre har kapasitet til å produsere bioluminescens og visse arter kan bli giftige.

Taksonomi og fylogeni

Anabaena tilhører bakteriedomenet, foreslått av Carl Woese i 1990. Dette domenet er, ifølge Woese, en søstergruppe til Archea (en annen gruppe av prokaryoter nærmere beslektet med eukaryoter) og Eukarya (eukaryote organismer).

De er innenfor riket Bakterier og phyllum Cyanobacteria. Den taksonomiske ordningen med cyanobakterier er for tiden underlagt kontroverser, klassifiseringen av dem er ganske komplisert, og forskere er ikke helt enige i dagens taksonomiske ordninger.

Innenfor gruppen av cyanobakterier er det imidlertid en viss vitenskapelig aksept av de fylogenetiske sammenhengene som eksisterer mellom ordenene Nostocal og Stigonematal, begge grupper med heterocystiske celler som er typiske for Anabaena-, Nostoc- og Cylindrospermum-slekten.

Noen fylogenetiske studier viser at innenfor Nostocales er slektene Anabaena og Nostoc mer relatert til hverandre enn til Cylindrospermum. For tiden er mer enn 170 arter av slekten Anabaena blitt beskrevet.

habitat

De er vanlige organismer som bor i grunt ferskvannsforekomster, noen arter er fra marine miljøer og andre er til og med blitt rapportert i fuktige landlige miljøer.

Marine arter kan leve under forskjellige saltholdighetsforhold. Når det gjelder temperatur, er visse arter til stede i tempererte soner om sommeren, de er tolerante overfor temperaturvariasjoner og kan til og med utvikle seg i miljøer med temperaturer over 70 ° C.

Som hovedsakelig ferskvannsvann, tolererer de visse nivåer av surhet, men det er arter som også lever i alkaliske termiske miljøer, det vil si varme miljøer med høy pH (basisk).

Symbiotiske assosiasjoner

Flere arter av Anabaena er funnet som lever i gjensidig symbiotiske assosiasjoner med alger og fanerogamiske planter. De bebor kroppen i verten og gir nitrogen i bytte mot beskyttelse mot rovdyr.

reproduksjon

Disse cyanobakteriene reproduserer useksuelt, det vil si at de ikke krever tilstedeværelse av mannlige eller kvinnelige gameter. I stedet bruker de andre reproduksjonsmekanismer.

I Anabaena skjer reproduksjon ved fragmentering; disse mikroorganismer danner filamentøse kolonier. Fragmentering oppstår når en del av glødetråden (hormogoni) løsner fra resten av kolonien.

Når det løsner seg, vil den minste delen som ble fragmentert gli eller flyte i vannsøylen. Senere vil den begynne å danne sin egen koloni.

Ernæring

Slekten Anabaena er en autotrof ernæringstakson, det vil si representantene er organismer som produserer sin egen mat fra uorganiske forbindelser eller elementer. Anabaena har to typer autotrofisk ernæring:

Fotosyntese

Fotosyntese er en kjemisk prosess som forekommer i noen organismer som planter og noen bakterier, der karbondioksid og vann danner sukker i nærvær av lys og oksygen frigjøres som et biprodukt.

Anabaena har kloroplaster med det fotosyntetiske pigmentet klorofyll a, som er det som gjør at den kan absorbere lysenergi og transformere den.

Fiksering av nitrogen

Mange bakterier er nitrogenfikserende heterotrofer. Imidlertid gjør de fleste av disse i mangel av sollys og i anoksi, eller lave oksygenkonsentrasjoner.

Som vi tidligere har beskrevet, er Anabaena en av de få gruppene som har spesialiserte celler kalt heterocyster. Disse lar dem fikse atmosfærisk nitrogen i nærvær av sollys og oksygen, og får dermed de nødvendige næringsstoffene for utvikling av kolonien.

Heterocyster i cyanobakterier av slekten Anabaena. Tatt og redigert fra: Berkshire Community College Bioscience Image Library.

toksisitet

Slekten Anabaena er også kjent for å presentere arter som produserer giftstoffer. Når habitatforholdene er gunstige, kan en spredning eller blomstring (Bloom) av disse artene oppstå.

Under disse blomstringen blir vann et veldig farlig giftig middel for organismer som drikker det, på grunn av tilstedeværelsen av cyanobakterier. Det er kjent for forgiftning av storfe, fugler, fisk, kjæledyr og til og med mennesker for denne årsaken.

Giftige arter produserer et nevrotoksin (f.eks. Anabaziner) som påvirker det sentrale nervesystemet til organismer som inntar det. Dette toksinet forårsaker demens som ligner på Alzheimers, symptomer som ligner på Parkinsons sykdom, blant andre.

I noen akutte tilfeller kan pasientens død følge. Det er ingen kjent kur mot dette toksinet, behandlingen er symptomatisk.

referanser

1. Anabaena. Gjenopprettet fra britannica.com
2. Anabaena. Forespurt fra wikipedia.org
3. M. Burnat & E. Flores (2014). Inaktivering av agmatinase uttrykt i vegetative celler endrer argininkatabolisme og forhindrer diazotrof vekst i det heterocystdannende cyanobacterium Anabaena. Microbiologyopen.
4. Anabaena. Gjenopprettet fra bioweb.uwlax.edu.
5. Anabaena. Gjenopprettet fra wildpro.twycrosszoo.org.
6. N. Rosales Loaiza, P. Vera, C. Aiello-Mazzarri, E. Morales (2016). Sammenlignende vekst og biokjemisk sammensetning av fire stammer av Nostoc og Anabaena (Cyanobacteria, Nostocales) i forhold til natriumnitrat. Colombiansk biologisk lov.