Цианобактерии [Оксифотобактерии, Синезелёные водоросли, Цианопрокариоты]

Цианобактерии (от греч. цианос — синий и бактерия) — это прокариотические авто­трофные организмы. Цианобактерии занимают особое место среди бактерий. Они представлены одноклеточными, колониальными и нитчатыми формами, содержащими хло­рофилл и способными осуществлять фотосинтез. Циано­бактерии создают запас органических веществ в почве и воде, который служит кормовой базой для рыб и других мелких животных. Во время массового размножения цианобакте­рии вызывают цветение воды.

Цианобактерии в основном населяют пресноводные водое­мы, некоторые живут на влажной почве, в основании стволов деревьев. Небольшое количество видов обитает в морях. Не­которые приспособились жить в очень неблагоприятных усло­виях: в горячих источниках, замерзших озерах Антарктики.

Цианобактерии содержат зеленый пигмент хлорофилл, а также пигменты синего, красного и желтого цветов, участву­ющие в поглощении света. Сочетание пигментов дает в боль­шинстве случаев сине-зеленую окраску (отсюда название). Но некоторые из них желтые, черные или красные. Благодаря окраске цианобактерии придают среде, где они обитают, опре­деленный цвет, особенно при массовом размножении. Крас­ное море получило свое название от красных цианобактерий.

Клетки цианобактерий могут иметь шаровидную, эллипсоидную, цилин­дрическую, бочонковидную формы. Одни цианобактерии, как цианофес, жи­вут в виде отдельных клеток (рис. 19), другие виды (анабена, осциллятория) соединены в цепочки (рис. 20, 21).

Некоторые цианобактерии (например, микроцистис) об­разуют округлые или неправильной формы колонии, в кото­рых множество клеток покрыты общим слизистым чехлом (рис. 22). Ряд цианобактерий являются многоклеточными. Они образуют нити длиной до 1 м и более и наращивают значитель­ную биомассу.

Цианобактерии, обитающие в поверхностном слое пресных и мор­ских водоемов, имеют в своих клетках специальные структуры — га­зовые вакуоли (от лот. вакуус — пустой). Эти вакуоли регулируют плавучесть организмов и позволяют им оставаться в толще воды. Ког­да цианобактерии теряют способность регулировать свою плавучесть, например при резких перепадах температуры или нарушениях кис­лородного обмена, они всплывают на поверхность.

Размножение одноклеточных форм осуществляется путем деления клеток пополам, а колониальных — распадом ко­лоний на мелкие части. Большинство нитчатых цианобакте­рий размножаются делением нити на отдельные фрагменты.

Цветение воды (массовое размножение цианобактерий)

Вы могли видеть на поверхности воды в пруду пузыри­стые грязно-коричневые, плохо пахнущие маты из циано­бактерий (рис. 23, с. 36). Такому скоплению цианобактерий с микроскопическими водорослями предшествует их массо­вое размножение, так называемое цветение воды (рис. 24, с. 36). При этом вода окрашивается в зеленый или коричне­вый цвет. Она приобретает болотный запах, вызванный про­цессами гниения. Цветение воды происходит обычно тогда, когда в водоемы со сточными водами попадает много ми­неральных веществ, удобрений, смытых с полей.

Цианобактерии после массового размножении начинают отмирать. Гетеротрофные бактерии, обитающие в водоеме, питаются ими и используют много кислорода для расщепле­ния веществ. В воду выделяются ядовитые вещества. Вслед­ствие этого происходит массовая гибель водных организмов, в том числе рыб. В таких водоемах нельзя купаться.

Цианобактерии могут вступать в симбиоз с другими ор­ганизмами — протистами, мхами, грибами.

Цианобактерии играют важную роль в природе. Вместе с другими бактериями они обогащают почву органически­ми веществами и азотом, а водоемы и воздух — кислородом. Материал с сайта http://wiki-med.com

Многие представители цианобактерий способны фикси­ровать атмосферный азот. В Азии за счет азотфиксирующих цианобактерий подолгу выращивают рис на одном и том же участке без применения удобрений.

Благодаря своей способности фиксировать атмосферный азот цианобактерии могут заселять голые поверхности скал и бедные почвы. Морские виды циано­бактерий фиксируют около четверти всего азота, который поглощается мо­рем из воздуха.

Водные формы бактерий служат кормом для мелких зверей и рыб. Некоторые цианобактерии используются в каче­стве «поставщиков» ценных для человека веществ — бел­ков, углеводов, жиров, витаминов, пигментов. Отдельные виды цианобактерий используются в пищу. Например, носток сливовидный (рис. 25) потребляют в Китае и Японии, а спирулину (рис. 26) — в районе озера Чад в Африке. Из спирулины получают пищевой белок, который используют как дополнение к пище.