Синезеленые водоросли (цианобактерии)

Отдел Цианобактерии Cyanobacteria (Cyanophyta) насчитывает около 2000 видов. Это старейшая группа среди автотрофных организмов. Предполагается, что синезеленые водоросли были первыми автотрофными фотосинтезирующими организмами, появившимися на Земле. Остатки найдены в докембрийских отложениях возрастом 3 млрд лет. Второе доказательство древности - строение клетки.

Развившиеся в докембрийских морях в огромном количестве цианобактерии изменили атмосферу древней Земли, обогатив ее свободным кислородом, а также явились первыми создателями органического вещества, ставшего пищей для гетеротрофных бактерий и животных.

Жизненые формы: большинство нитчатые и колониальные, но есть и одноклеточные. Вегетативное тело цианобактерий в ботанике называют талломом.

Строение клетки: Поскольку синезеленые водоросли являются прокариотическими организмами, они не имеют клеточного ядра, хроматофоров, митохондрий, элементов эндоплазматической сети и вакуолей с клеточным соком. С эукариотическими водорослями их сближает сходство в особенностях биохимии пигментов и фотосинтеза. При этом наиболее сходным с ними набором пигментов и запасных питательных веществ обладают красные водоросли. Для обеих этих групп также характерно отсутствие подвижных жгутиковых стадий.
Клетку цианобактерий окружает четырехслойная клеточная стенка, включающая в себя мембрану. Стенка в основном состоит из пектиновых веществ и слизистых полисахаридов, целлюлоза в небольшом количестве. У многих синезеленых водорослей поверх клеточных стенок находятся еще и слизистые слои, причем единая слизистая оболочка часто покрывает несколько клеток.

Клетки этих организмов могут быть окрашены различно в зависимости от соотношения пигментов: хлорофилла а и d (зеленые), каротиноидов (желтые, оранжевые), фикоцианина (синие), фикоэритрина (красные). В их цитоплазме находятся включения запасных питательных веществ (гликогеноподобное вещество, волютин (полифосфаты), цианофициновые зерна), а также газовые вакуоли, или псевдовакуоли, – полости, заполненные газом в форме сот у планктонных форм. В периферической цитоплазме расположены одиночные тилакоиды, несущие пигменты фотосинтеза и фикобилисомы. Фикобилисомы – белковые тельца, содержащие пигменты фикоцианин и фикоэритрин.

У нитчатых форм образуются специфические клетки – гетероцисты. Эти клетки крупнее остальных и имеют двойную оболочку. Они содержат фермент нитрогеназу, который играет важную роль в фиксации атмосферного азота. Кроме того, гетероцисты участвуют в размножении.

Размножение цианобактерий

Как и у всех прокариотов, основной способ размножения цианобактерий – бинарное деление. Нитчатые и колониальные формы могут размножаться вегетативно: частями таллома. У нитчатых водорослей образуются гормогонии. Гормогонии – это фрагменты таллома, способные прорасти в новую особь.