אנאבנה: מאפיינים, בית גידול, רבייה ותזונה - ביולוגיה - 2025

אנאבאנה הוא סוג של ציאנו-בקטריות פוטוסינתטיות פוטוקריוטיות, כלומר הם חד-תאיים, ללא גרעין מוגדר, עם חומר גנטי, אך מפוזרים בציטופלזמה. הם אורגניזמים צמחיים של מים רדודים, בעלי צורות חבית ויכולים ליצור מושבות.

ציאנו-בקטריות, כולל אנאבאנה, נקראות גם אצות כחולות-ירוקות, אם כי אינן קשורות לממלכה פלאנטה. הם נקראים כך, בנוסף לצבעוניותם, בגלל היכולת של כמה מינים לתקן חנקן ואחרים מכיוון שהם מציגים כלורופיל ופוטוסינתזה.

מיני ציאנו-בקטריום Anabaena circinalis. צולם ונערך מתוך: Bdcarl Nabaenas הם הנושא של תשומת לב מדעית רבה, מכיוון שהם אחת הקבוצות הבודדות של ציאנובקטריה שיכולה לתקן חנקן אטמוספרי, מה שהפך אותם לעניינים מיוחדים במחקרים גנומיים, אבולוציוניים, ביוכימיים, ופרמצבטיים בקרב בקרב מחקרים. הרבה אחרים.

מאפיינים

הם אורגניזמים פרוקריוטים. הם מציגים קיר תא פפטידוגליקני, עם מבנה דומה מאוד לזה של חיידקים המגיבים באופן שלילי לכתמי גרם (גרם שלילי).

בדרך כלל הם מודדים כ -2 עד 10 מיקרומטר, אם כי מינים מסוימים יכולים למדוד עד 20 מיקרומטר. ישנם מינים החיים בחופש והרוב הם חוטים (עם טריצ'ומים לא מסועפים).

יש להם כלורופיל א, כך שהם יכולים פוטוסינתזה. בתאים חוטיים יש תאים ייעודיים המכונים הטרוציסטים שאיבדו את היכולת לצלם פוטוסינזה, אך במקום זאת מאפשרים להם לתקן חנקן אטמוספרי בעזרת אנזים המכונה ניטרוגז.

תאים הטרוציסטיים נוצרים בתוך החוט ו / או באזורים סופניים שלו. מסיבות פיזיולוגיות וכימיות, תאים אלה יוצרים קרום תא עבה יותר משאר התאים במושבה.

תפקידה של קרום זה הוא ליצור מיקרו-סביבה אנאירובית ובכך להיות מסוגל לתפוס ולתקן חנקן אטמוספרי, מכיוון שהאנזים החנקן מופעל בנוכחות חמצן.

נבאנות, כמו ציאנובקטריות אחרות שיש בהן הטרוציסטים, יכולות לבצע תהליכי קיבוע חנקן בהיעדר אור או בנוכחותו; אפילו כאשר מגדלים בהעדר חנקן, הם לוכדים פחמן דו חמצני ופוטוסינתזה.

מינים מסוימים מייצרים פריחה או פריחה, לאחרים יש יכולת לייצור אור-ביומינסקיות ומינים מסוימים יכולים להפוך לרעילים.

טקסונומיה ופילוגניות

אנאבאנה שייכת לתחום הבקטריה, שהוצע על ידי קרל ווזה בשנת 1990. תחום זה, על פי ווזה, הוא קבוצת אחיות לארצ'יאה (קבוצה נוספת של פרוקריוטות הקשורה יותר לאוקריוטות) ואוקרייה (אורגניזמים אוקיארוטים).

הם נמצאים בתוך הממלכה חיידקים והפילום ציאנו-בקטריה. הסדר הטקסונומי של ציאנובקטריה נתון כרגע במחלוקת, סיווגם מורכב למדי והמדענים אינם לגמרי מסכימים עם ההסדרים הטקסונומיים הקיימים כיום.

עם זאת, בתוך קבוצת הציאנובקטריה יש הסכמה מדעית כלשהי למערכות היחסים הפילוגנטיות שקיימות בין המסדרים הנוסטוקליים והסטיגונמטאליים, שתי הקבוצות עם תאים הטרוציסטיים האופייניים לז'אנבה אנאסטנה, נוסטוק וצילינדרוספרמום.

כמה מחקרים פילוגנטיים מגלים שבתוך הנוסטוקאלס, הסוגות Anabaena ו- Nostoc קשורים יותר זה לזה מאשר לצילינדרוספרום. נכון לעכשיו תוארו יותר מ -170 מינים מהסוג אנאבנה.

בית גידול

הם אורגניזמים נפוצים המאכלסים גופי מים מתוקים רדודים, מינים מסוימים הם מסביבות ימיות ואחרים אף דווחו בסביבות יבשתיות לחות.

מינים ימיים יכולים לחיות בתנאי מליחות שונים. בנוגע לטמפרטורה, מינים מסוימים נמצאים באזורים ממוזגים בקיץ, הם סובלניים לשונות טמפרטורה ויכולים אפילו להתפתח בסביבות עם טמפרטורות של מעל 70 מעלות צלזיוס.

מכיוון שהם בעיקר מים מתוקים, הם סובלים רמות מסוימות של חומציות, עם זאת ישנם מינים החיים גם בסביבות תרמיות אלקליות, כלומר סביבות חמות עם pH גבוה (בסיסי).

אסוציאציות סימביוטיות

מספר מינים של אנאבאנה נמצאו החיים באסוציאציות סימביוטיות הדדיות עם אצות וצמחים פאנרוגמיים. הם מאכלסים את גוף מארחם ומספקים חנקן בתמורה להגנה מפני טורפים.

שִׁעתוּק

ציאנובקטריה אלה מתרבים באופן בלתי-מיני, כלומר הם אינם דורשים נוכחות של גמטים זכריים או נקביים. במקום זאת הם מעסיקים מנגנוני רבייה אחרים.

בשכבה של Anabaena מתרחשת על ידי פיצול; מיקרואורגניזמים אלה יוצרים מושבות נימתיות. שבר מתרחש כאשר קטע מהחוט (הורמוגוניה) מתנתק משאר המושבה.

כאשר מתרחש ניתוק, החלק הקטן ביותר שהיה מקוטע יחליק או יצוף בעמודת המים. בהמשך היא תתחיל להקים מושבה משלה.

תְזוּנָה

הסוג Anabaena הוא טקסון תזונתי אוטוטרופי, כלומר נציגיו הם אורגניזמים המייצרים מזון משלהם מתרכובות או אלמנטים אורגניים. Anabaena יש שני סוגים של תזונה אוטוטרופית:

פוטוסינתזה

פוטוסינתזה היא תהליך כימי המתרחש בחלק מהאורגניזמים כמו צמחים וחלק מחיידקים, בו פחמן דו חמצני ומים יוצרים סוכרים בנוכחות אור וחמצן משתחררים כתוצר לוואי.

באנאבינה יש כלורופלסטים עם הפיגמנט הפוטוסינתטי כלורופיל א ', וזה מה שמאפשר לה לספוג אנרגיית אור ולהפוך אותה.

קיבוע חנקן

חיידקים רבים הם הטרוטרופים המקבעים חנקן. עם זאת, רובם עושים זאת בהיעדר אור שמש ובאנוקסיה, או בריכוזי חמצן נמוכים.

כפי שתיארנו בעבר, אנאבאנה היא אחת הקבוצות הבודדות שיש בהן תאים מיוחדים הנקראים הטרוציסטים. אלה מאפשרים להם לתקן חנקן אטמוספרי בנוכחות אור שמש וחמצן, וכך להשיג את החומרים המזינים הנחוצים להתפתחות המושבה.

הטרוציסטים בציאנובקטריה של הסוג אנאבנה. צולם ונערך מתוך: ספריית התמונות של המכללה הקהילתית Berkshire Community College.

רַעֲלָנוּת

הסוג Anabaena ידוע גם כמציג מינים המייצרים רעלים. כאשר תנאי בית הגידול הם טובים, ריבוי או פריחה (בלום) של מינים אלה יכולים להתרחש.

במהלך הפריחה הללו מים הופכים לחומר רעיל מסוכן מאוד עבור האורגניזמים ששותים אותם, בגלל נוכחות של ציאנובקטריה. ידוע על הרעלת בקר, עופות, דגים, חיות מחמד ואפילו בני אדם מסיבה זו.

מינים רעילים מייצרים נוירוטוקסין (למשל אנאבזינים) המשפיע על מערכת העצבים המרכזית של אורגניזמים הבולטים אותו. רעלן זה גורם לדמנציה הדומה לאלצהיימר, תסמינים הדומים למחלת פרקינסון, בין היתר.

במקרים חריפים עלולים להיווצר מוות של חולים. אין תרופה ידועה לרעלן זה, הטיפול הוא סימפטומטי.

הפניות

1. אנאבאנה. התאושש מ- britannica.com
2. אנאבאנה. מבוקש מ- wikipedia.org
3. M. Burnat ו- E. Flores (2014). הפעלת האגמטינאס המתבטאת בתאים צמחיים משנה את הקטבוליזם של ארגינין ומונעת צמיחה דיאזוטרופית ב- cyanobacterium Anabaena היוצר הטרוציסט. מיקרוביולוגיה.
4. אנאבאנה. התאושש מ- bioweb.uwlax.edu.
5. אנאבאנה. התאושש ב- wildpro.twycrosszoo.org.
6. נ 'רוזלס Loaiza, P. Vera, C. Aiello-Mazzarri, E. Morales (2016). גידול השוואתי והרכב ביוכימי של ארבעה זנים של נוסטוק ואנאבנה (Cyanobacteria, Nostocales) ביחס לנתרן חנקתי. החוק הביולוגי הקולומביאני.