Nützliche Hinweise zu Cyanobakterien (3025 Wörter)

Hier sind Ihre nützlichen Hinweise zu Cyanobakterien!

Die meisten Gattungen dieser Familie sind kolonial und einige wenige sind einzellig. Es besteht keine Tendenz zur Bildung von Pseudo-Filamenten, wenn die Zellen in Kolonien vereinigt sind.

Bild mit freundlicher Genehmigung: oceanclassrooms.com/cyanobacteria.jpg

1. Chroococcus:

(Chroo, Farbe; Coccus, Bercy)

Die Gattung ist sehr weit verbreitet, die Arten sind entweder frei schwimmend oder Bodenbewohner. Die Zellen sind einzeln oder auch zu kugelförmigen oder abgeflachten Kolonien vereinigt, die jeweils eine kleine Anzahl von Zellen enthalten, wobei die einzelnen Hüllen entweder homogen oder lamelliert sind. Die Pflanzen, die im Wasser wachsen, bilden eine konzentrische Hülle, aber wenn sie auf feuchtem Boden wachsen, ist die Scheide oft asymmetrisch. Das äußere Integument ist nicht sehr gelatineartig und bei einigen Arten sogar sehr dünn. Die Zellinhalte sind unterschiedlich gefärbt und entweder homogen oder körnig.

Zytologische Arbeit. Zytologisch stellt Chroococcus turgidus den einfachsten Zustand dar, wobei das Metachromatingranulat nur gerade differenziert ist. Chroococcus macrococcus ist ein komplexer Typ. Es enthält einen zentralen Körper, der ein feines Retikulum mit Chromatin an den Knotenpunkten enthalten soll. Während der Zellteilung teilt sich das Retikulum durch einfache Verengung. Es gibt keine Hinweise auf Mitosen.

2. Gloeocapsa (Familie-Chroococcaceae):

Sie wächst in ausgedehnten Schichten auf feuchten Felsen. Diese Gattung ähnelt Chroococcus, indem sie Kolonien hat, die aus wenigen kugelförmigen Zellen bestehen, die jeweils von einer homogenen bis lamellierten Hülle umgeben sind. Die Scheide ist gelb, braun, rot, blau oder violett.

Zellstruktur:

Jede Zelle ist von einer zweischichtigen Zellwand umgeben. Jede Zelle besitzt einen farblosen zentralen Abschnitt, den sogenannten Zentralkörper, der von einem äußeren Abschnitt umgeben ist, in den das Pigment diffundiert. Der Zentralkörper scheint einen beginnenden Kern darzustellen. Der zentrale Körper ist nicht durch eine Membran vom Rest der Zelle getrennt. es hat keinen Kern; es teilt sich nicht mitotisch. Das farblose Granulat, das sich in der peripheren Region der Zelle befindet, wird als Glykogen bezeichnet.

Reproduktion:

Es findet nur eine vegetative Reproduktionsmethode statt. Die Zelle wird im Zentrum verengt und teilt sich schließlich, wodurch zwei Individuen entstehen.

3. Microcystis (Mikro, klein; Cystis, Blase):

Dies ist eine Süßwassergattung. Sie verursachen oft "Wasserblüten" in harten Wasserseen. Der Thallus ist frei schwebend und variiert stark in der Form. Es enthält eine Masse einzelner kugelförmiger Zellen, aber die Hüllen der einzelnen Zellen sind mit der Kolonialhülle konfluent. Die gelatineartige Matrix der Kolonialhülle hat eine wässrige Konsistenz und die Ränder der Matrix sind normalerweise nicht erkennbar. Die Zellen enthalten häufig zahlreiche Pseudovakuolen.

Reproduktion:

Die Reproduktion einzelner Zellen erfolgt durch Spaltung in drei Ebenen, während die Reproduktion von Kolonien durch aufeinanderfolgende Desintegrationen erfolgt, wobei sich jeder Teil zu einer neuen Kolonie entwickelt. Die Form der Kolonie wird hauptsächlich durch die Umgebungsbedingungen bestimmt.

Sie vermehren sich nur mittels Hormogonie und bilden weder Heterozysten noch Akineten. Die Trichome sind immer unverzweigt und unverzweigt. Die apikale Zelle ist an ihrer Spitze etwas gerundet, während die anderen Zellen des Trichoms den gleichen Durchmesser haben. Ein Großteil der Gattungen besitzt gelatineartige, homogene oder lamellierte, hyaline oder gefärbte Hüllen um die Trichome. Etwas

Gattungen besitzen mehrere Trichome innerhalb einer gemeinsamen Hülle; andere haben ein Trichom in einer Scheide.

4. Gattung-Oscill-Atoria:

Auftreten:

Die Arten von Oscillatoria kommen häufig im Süßwasser vor. Sie sind in Gräben, Teichen, Becken und sogar in den Abläufen zu finden. Einige Arten kommen auch auf feuchtem Boden und feuchtem Gestein vor. Sie befinden sich in Form von Abschaum, entweder im frei schwebenden Zustand auf der Wasseroberfläche oder im Boden von Becken und Pfützen. Einige Arten kommen häufig in verschmutztem Wasser vor.

Struktur:

Der Körper ist filamentös. Die Filamente sind unverzweigt und unverzweigt. Jedes Filament besteht aus einem Trichom, das von einer gelatineartigen Hülle umhüllt ist. Die Filamente kommen entweder einzeln oder in Massen vor. Die Zellen des Heizfadens werden wie Münzen von einem Ende zum anderen platziert. Die Zellen der breiten Arten sind breiter als ihre Länge, aber die Zellen der schmalen Arten sind viel länger als ihre Breite. Die Endzelle des Fadens kann an der Spitze etwas rund sein. In Oscillatoria proboscidea bildet die Spitze des Filaments eine proboscisähnliche Struktur.

Die Zellen des Trichoms sind etwas rechteckig. Der Protoplasten jeder Zelle kann leicht in zwei Regionen unterschieden werden. Die periphere gefärbte Region wird als Chromatoplasma bezeichnet. Diese Region enthält viele Pigmente wie Phycocyanin, Phycoerythrin, Carotin, Xanthophyll, Chlorophyll und Nahrungsreserven wie Glykogengranulate. Neben Pigmenten werden in der Region auch Pseudovakuole gefunden.

Der zentrale farblose Bereich der Zellen wird als Zentroplasma oder Zentralkörper bezeichnet. Echter Kern fehlt. Der Zentralkörper enthält Chromatinkörnchen in dispergiertem Zustand. Der Zentralkörper repräsentiert die sehr primitive Form des Kerns. Laut West ist dies ein beginnender Kern. Es gibt keine Nukleolen und keine Kernmembran.

Die Zellwand der Zelle ist zweischichtig, die äußere Schicht besteht aus pektischen Substanzen, während die Schicht neben dem Protoplasten aus Zellulose besteht.

Bewegung des Filaments. Die Filamente von Oscillatoria schwingen pendelartig. Die Trichome sind mit gelatineartiger Matrix umhüllt, und aufgrund der Schwellung und Ausdehnung dieser Matrix bewegen sich die Filamente wie das Pendel der Uhr.

Reproduktion:

Die Reproduktion erfolgt auf vegetative Weise.

Die vegetative Fortpflanzung erfolgt mittels Hormonen. An verschiedenen Stellen des Filaments bilden sich farblose bikonkave Trennscheiben. An diesen Stellen bricht das Filament und es entstehen Hormone. Jedes Hormogon besteht aus zwei oder mehr Zellen. Jedes Hormogon entwickelt sich zu einer neuen Pflanze.

5. Gattung Lyngbya:

Die Mitglieder bilden keine Sporen oder Heterocysten. Die Trichome sind einreihig und kommen einzeln in der Hülle vor.

Alle Zellen können sich teilen, und die Reproduktion erfolgt durch Hormone. Die Hülle ist oft dick und farbig.

Familie-Nostocaceae:

Die Trichome dieser Familie sind immer unverzweigt, einreihig und ohne Abschwächung ihrer Spitzen. Die Trichome bleiben immer von einer Scheide umgeben. Sie können gerade, spiralförmig oder verdreht sein. Die die Trichome umgebenden Hüllen sind homogen. Die Zellen sind abgerundet oder tonnenförmig und mit oder ohne Einschnürungen an den Kreuzwänden.

Die Protoplasten der vegetativen Zellen können eine homogene oder körnige Struktur besitzen und ihre Farbe kann blaugrün sein. Alle Gattungen produzieren Heterocysten, die terminale, interkalare, solitäre oder Catenulate sein können. Akineten werden auch in mehreren Gattungen gebildet. Sie können benachbart zu den Heterocysten oder von diesen entfernt sein. Die Akineten sind länger als gewöhnliche vegetative Zellen. Sie können verschiedene Formen haben.

6. Gattung-Nostoc (Familie-Nostocaceae):

Auftreten:

Die Arten von Nostoc kommen in Süßwasserteichen, Pools, Pfützen und Gräben vor; Sie befinden sich in Form von schleimigen Massen, die frei schweben oder zwischen den in den Teichen wachsenden Gräsern oder anderen Wasserpflanzen anhaften. Einige Arten sind auf feuchten Böden und einige auf der feuchten Rinde der Bäume in unregelmäßigen Schleimhäuten zu finden.

Viele Arten wachsen auf feuchten Böden zwischen Moosen. Einige Arten sind subteranisch und auch in der Tiefe von drei Fuß oder mehr im Boden anzutreffen. Einige Arten kommen in den fließenden Gebirgsströmen vor. Einige Arten sind am Boden der Teiche zu finden, die an ein Substrat gebunden sind.

Bestimmte Arten sind endophytisch. Die Kolonien von Nostoc befinden sich im Gewebe von Anthoceros. Bestimmte Arten sind in den Geweben von Flechten zu finden, zB Nostoc punctiforme wird in einer Flechte Peltigera canina gefunden. Bestimmte Arten von Nostoc kommen in Reisfeldern vor, wo sie atmosphärischen Stickstoff im Boden fixieren und die Fruchtbarkeit des Bodens der Felder erhöhen.

Struktur:

Unzählige verzerrte Filamente von Nostoc sind in der Schleimhauthülle eingebettet. Die schleimige Hülle bildet mehr oder weniger eine feste Grenze. Jeder Faden besitzt viele kugelförmige Zellen und wird im Erscheinungsbild moniliform. Normalerweise wird jeder Faden einzeln von einer gelatineartigen Hülle umhüllt. Die Kolonien sind anfangs kugelförmig, später jedoch unregelmäßig. Die Kolonien von N. pruniforme erreichen manchmal die Größe eines Hühnereis.

Die Struktur der Zelle ist ein typischer Cyanophycean-Typ mit Chromo- und Zentroplasma. In Nostoc sind die Zellen etwas kugelförmig im Umriss, ansonsten ist die Struktur die gleiche wie in Oscillatoria.

Reproduktion:

Die Fortpflanzung ist vegetativ und erfolgt mittels Hormogonen, Akineten und selten Heterozysten.

ich. Von hormogones:

Bei günstigen Bedingungen brechen die Filamente in kleine Stücke, die sogenannten Hormone. Jedes Hormogon besteht aus zwei oder mehr Zellen. In der Regel brechen die Filamente an den Heterocysten. Jedes Hormogon kann eine neue Pflanze bilden. Die Hormone können nach der Freisetzung aus der gelatinösen Matrix oder noch darin keimen.

ii. Akinetes oder Arthrosporen:

Die Akineten werden in reifen Kolonien produziert. Sie werden unter ungünstigen Bedingungen gebildet. Die Akineten entstehen zwischen den Heterozysten des Filaments. Jede Zelle entwickelt sich zu einem einzigen Akineten. In jeder Zelle gibt es viele Nahrungsreserven, und die Wände werden verdickt. Sie werden auch Arthrosporen oder Ruhesporen genannt.

Sie sind beständige Körper. Sie überleben selbst unter widrigen Bedingungen auch über Jahre hinweg. Unter günstigen Bedingungen keimen sie direkt oder indirekt und führen zu neuen Filamenten. Der Inhalt des Akineten teilt sich vor dem Keimen in kleine Stücke. In vielen Arten von Nostoc wird ein primäres Hormon aus dem keimenden Akineten produziert.

iii. Heterocysten:

Die Reproduktion durch Heterocysten ist sehr selten. In Ausnahmefällen keimen die Heterozysten. Der Inhalt der Heterocyste von N. commune teilt sich und führt zu Filament. Die neu entwickelten Filamente lösen sich von den Heterocysten, indem sie ihre dicken Wände aufbrechen.

7. Anabaena:

(Familie Nostocaceae):

Die Filamente dieses Cyanobakteriums kommen entweder einzeln oder in Flockose-Kolonien und freischwebend oder in einer empfindlichen Schleimschicht in permanenten und semipermanenten Pools vor. Einige Arten von Anabaena sind endophytisch und leben in den Wurzeln von Cycas und Blättern von Azolla.

Die Trichome haben durchgehend dieselbe Dicke und sind an ihren apikalen Enden manchmal etwas abgeschwächt. Sie sind gerade, kreisförmig oder unregelmäßig verzogen und kommen einzeln in einer Scheide vor. Die Hüllen, die die Trichome umgeben, sind hyalin und im Allgemeinen von wässriger Natur, die Hüllen können breit oder eng sein, und viele planktonische Arten besitzen Hüllen, die um ein Vielfaches breiter sind als die vegetativen Zellen.

Die Zellen sind normalerweise kugelförmig oder tonnenförmig, selten zylindrisch und niemals diskoid. Die Protoplasten von vegetativen Zellen sind normalerweise mit zahlreichen Pseudovakuolen gefüllt. Die interkalaren Heterozysten haben die gleiche Form wie vegetative Zellen, obwohl sie in jedem Trichom etwas größer vorhanden sind. Sie sind im Allgemeinen einzeln und können in jedem Trichom vorhanden sein.

Akineten entwickeln sich nur neben Heterocysten, nur von ihnen entfernt oder in beiden Positionen. Die Akineten können einzeln oder in sehr kurzen Kettenserien gefunden werden. Sie sind immer größer als die vegetativen Zellen und im Allgemeinen zylindrisch und mit abgerundeten Enden.

Die Reproduktion ist der von Nostoc ähnlich.

Die Beschreibungen von Anabaena und Nostoc sind ziemlich identisch und es scheint schwierig, zwischen den beiden zu unterscheiden. In der Praxis gibt es solche Schwierigkeiten nicht

Nostoc besitzt eine feste Gelatinehülle, in der die Trichome immer sehr verzerrt sind, Anabaena dagegen besitzt eine extrem wässrige Gelatinehülle und bildet niemals Kolonien bestimmter Form, und abgesehen von bestimmten planktonischen Arten besitzen sie niemals verdrehte Trichome.

8. Cylindrospermum (Zylinder, Spermum, Samen) (Familie - Nostocaceae):

Einige Arten dieser Gattung sind terrestrisch, die übrigen sind aquatisch. Diese Gattung kann stark von anderen Gattungen der Familie unterschieden werden, indem Heterocysten an einem oder beiden Enden der Trichome vorhanden sind und indem die Akineten nur neben den Heterocysten gebildet werden. Die Trichome sind im Allgemeinen kurz, gerade oder gekrümmt und haben auf ihrer gesamten Länge den gleichen Durchmesser.

Jedes Trichom ist von einer extrem schleimigen Hülle umgeben. Die Zellen sind tonnenförmig oder zylindrisch und besitzen abgerundete Enden. Jede Zelle ist etwa doppelt so lang wie breit. Die Akineten sind ziemlich groß, aber die Heterozysten haben ungefähr die gleiche Größe wie vegetative Zellen. Die Außenwand des Akineten ist oft papilliert.

Familien-Rivulariaceae:

Die Kolonien bilden kugelförmige, hemisphärische oder unregelmäßige gelatinöse Massen, die an Pflanzen oder Steinen haften bleiben oder am Boden vorkommen. Die Kolonien von Rivularia atra sind sehr
häufig auf Salzwiesen gefunden. Jede Kolonie enthält zahlreiche ausstrahlende Filamente mit wiederholter falscher Verzweigung. Jeder Ast endet in einem farblosen Haar. Mit der Produktion von Schleimstoffen werden die falschen Äste verschoben und ihr Ursprung ist nicht leicht zu erkennen.

Die einzelnen Hüllen sind in der Nähe der Basis der Trichome sichtbar, aber sie unterscheiden sich weiter oben. Die Heterozysten sind basal und in der Gattung Gloeotrichia werden neben ihnen Akineten oder Sporen produziert.

Die Gattungen dieser Familie besitzen einreihige Trichome, die von der Basis zur Spitze oder von der Mitte zu beiden Enden hin auffällig gedämpft werden.

9. Rivularia (Rivulus, ein kleiner Bach):

(Familie Rivulariaceae)

Die Arten von Rivularia wachsen auf untergetauchten Steinen, Holzarbeiten und Wasserpflanzen. Sie kommen auch auf nassen Felsen von Klippen vor. Die Kolonien von R. atra sind häufig auf Salzwiesen zu finden. Die Thalli haben eine sehr feste Konsistenz und sind oft so zäh, dass sie nicht leicht zerquetscht werden können. Manchmal werden die Thalli mit Kalk überzogen.

Die Arten von Rivularia besitzen Hüllen, die die einzelnen Trichome teilweise oder vollständig miteinander umgeben. Die Trichome bleiben radial innerhalb einer halbkugelförmigen, globosen oder unregelmäßigen gelatinösen Masse angeordnet, die an Wasserpflanzen oder anderen Substraten haften bleibt. Die Trichome sind normalerweise von der Basis bis zur Spitze abgeschwächt und besitzen basale Heterocysten.

Die Hüllen, die die Trichome umgeben, können zum Basalabschnitt hin unterschiedlich sein. Sie können homogen oder lamelliert sein, aber sie bleiben immer etwas konfluent mit einem Thallus. Dies ist das Ergebnis wiederholter falscher Verzweigungen im Basalbereich von Trichomen. Jeder Ast endet in einem farblosen Haar. Akinetes werden in Rivularia nicht gefunden.

Die Fortpflanzung erfolgt mittels Hormogonie. Jedes Hormogonium entwickelt sich zu einer neuen Pflanze.

10. Gloeotrichia (Familie Rivulariaceae):

Diese Gattung ist immer aquatisch. Dies kann frei schwebend oder sitzend sein. Sie unterscheidet sich von der verwandten Gattung Rivularia durch regelmäßige Bildung von Akineten und durch die gelatineartige Textur ihrer Thalli.

Die Trichome besitzen wie Rivularia eine regelmäßige Abschwächung von der Basis bis zum Scheitelpunkt, sind jedoch von mehr gelatineartigen Hüllen umgeben, die oft vollständig miteinander konfluent sind. Die Arten von Gloeotrichia besitzen immer basale Heterocysten und manchmal auch interkalaiische. Die verlängerten Akineten liegen an der Basis der Trichome. Es gibt ein einzelnes Akinete, das neben der Heterocyste liegt. Wenn mehr als ein Akinetes gefunden wird, werden sie in Zweier- oder Dreierreihen angeordnet.

Die Fortpflanzung erfolgt durch Hormogonie und Akineten.

Familien-Scytonemataceae:

Die Gattungen dieser Familie besitzen über ihre gesamte Länge einheitliche, falsch verzweigte Trichome gleichen Durchmessers. Die Filamente bleiben von einer festen, gut definierten, hyalinen oder farbigen und homogenen oder lamellierten Hülle umgeben. Mit dem Ergebnis der Segmentierung eines Trichoms in Hormogonie, ohne deren Befreiung aus der Scheide, erfolgt die falsche Verzweigung.

Die Enden der Trichome, die sich aus der Hormogonie entwickeln, wachsen entweder einzeln oder paarweise durch die alte Scheide des Elternfilaments und scheiden dann eine eigene Hülle aus. Akinetes werden nicht gefunden. Heterozysten sind immer präsent. In vielen Gattungen korreliert die Region der falschen Äste mit der Position der Heterocysten.

11. Scytonema (Scyto, Leder; Nema, Faden):

Die Gattung wird normalerweise in subaerialen Lebensräumen gefunden. Einige Arten wachsen am besten auf feuchtem Boden, andere auf felsigen Klippen. Die Filamente, die aus Trichom und Hülle bestehen, besitzen unterschiedliche basale und apikale Bereiche, die wenig aufrechte Büschel bilden. Die Gattung enthält falsche Verzweigungen. Die Verzweigungen entstehen entweder zwischen zwei Heterozysten oder aber durch eine Degeneration einer interkalaren Zelle nebeneinander.

Das interkalare Wachstum führt dazu, dass starker Druck auf die Hülle ausgeübt wird, der schließlich zerbricht und das Trichom außerhalb eine Schleife bildet. Weiteres Wachstum führt zum Brechen dieser Schleife und es werden zwei Zweige produziert. Eine oder beide dieser Verzweigungen können anschließend zu einem zusätzlichen Wachstum fortschreiten, wobei sich die Verzweigungshüllen zurück in die Stammhülle erstrecken, manchmal wird die falsche Verzweigung durch Degeneration einer Heterocyste oder einer vegetativen Zelle und anschließendem Wachstum von zwei Filamenten auf beiden Seiten ausgelöst.

Die Trichome haben normalerweise überall den gleichen Durchmesser und haben zylindrische Zellen. Die Hüllen, die die Trichome umgeben, sind immer fest, hyalin oder farbig. Die Hüllen sind homogen oder lamelliert. Die Heterozysten sind interkalar und werden einzeln oder zu zweit oder zu dritt getragen. Die Heterozysten haben die gleiche Größe wie vegetative Zellen. Akinetes sind selten.

12. Tolypothrix (Familie-Scytonemataceae):

Diese Gattung ist häufiger aquatisch als subaerial und wächst meist in kleinen Büscheln oder Büscheln. Die falschen Äste dieser Gattung treten einzeln und unmittelbar neben Heterocysten auf. Die Paare falscher Äste finden sich gelegentlich in einem Filament. Das allgemeine Erscheinungsbild des Filaments ähnelt dem von Scytonema, aber die Scheiden sind bei Tolypothrix enger. Die Heterozysten sind immer interkalar und können einzeln oder in Reihe von zwei bis sechs sein.

Systematische Postion-Division-Cyanophycophyta; Klasse-Myxophyceae oder Cyanophyceae; Ordnung-Nostocales; Familien-Oscillatoriaceae (Gattungen: Oscillatoria, Lyngbya); Nostocaceae (Gattungen: Nostoc, Anabaena, Cylindrospermum); Rivulariaceae- (Gattungen: Rivularia, Gloeotrichia), Scytonemataceae- (Gattungen: Scvtonema, Tolypothrix)

Cyanobakterien:

Es gibt zwei Hauptmuster von zellulärer Organisation - Prokaryotiker und Eukaryatiker. Auf der prokaryotischen Seite gibt es verschiedene Formen von Bakterien und eine Gruppe, die allgemein als blaugrüne Algen bezeichnet wird. Der Begriff Algen wurde auf diese Organismen aufgrund ihrer photosynthetischen Aktivitäten angewendet, bevor ihre strukturelle Beziehung zu Bakterien im Elektronenmikroskop aufgedeckt wurde; sie werden populärer als blaugrüne Bakterien oder Cyanobakterien bezeichnet. Die Cyanobakterien wurden in Band 3 von Bergey's Manual aufgenommen. Nach der Klassifizierung von Bergey handelt es sich um sauerstoffhaltige phototrophe Bakterien.

In Cyanobakterien ist ihr Kernmaterial Desoxyribo-Nukleinsäure (DNA) nicht durch eine Kernmembran vom restlichen Protoplasma begrenzt, sondern es ist zu einem gewissen Grad in der Zelle verteilt. Die membrangebundenen Plastiden fehlen. Große wässrige Vakuolen, wie sie in vielen Grünalgen vorkommen, fehlen in den Zellen von Cyanobakterien oder Blaualgen.

Die Zellwände von Cyanobakterien weisen eine gewisse chemische Ähnlichkeit mit denen von Bakterien auf. Bestimmte Cyanobakterien können mit Viren infiziert sein, die den weiteren Ähnlichkeiten von Bakteriophagen-Befürwortern zwischen Cyanobakterien und Bakterien ähneln.