Розділ 4. БАКТЕРІЇ
Тема 9. БАКТЕРІЇ
59. Ціанобактерії (синьо-зелені водорості)
Ціанобактерії – найдавніші істоти, що прокладали шлях життю на Землі.
Коли неподалік Ісландії внаслідок виверження вулкана утворився новий острів, то першими на ньому оселилися ціанобактерії. Якщо в зоопарку ви побачите білого ведмедя із зеленуватою “шубою”, то знайте: у порожнинках хутра та поміж ними розмножилися колонії ціанобактерій. Вони зберігають життєздатність як серед вічної криги Антарктики, так і в гарячих джерелах Камчатки. Виявляють
Іл. 59.1. Різноманітність ціанобактерій (збільшено)
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ
Одноклітинні, колоніальні та нитчасті без’ядерні організми, які здатні до фотосинтезу та використання атмосферного азоту, відносять до ціанобактерій. У них, як і в бактерій, відсутні: сформоване ядро, більшість органел клітини тощо. Вони мають зелені та сині пігменти, завдяки яким відбувається фотосинтез.
Ціанобактерії мають різноманітне забарвлення і живуть у найрізноманітніших умовах по всій земній кулі. їх називають “піонерами” в освоєнні нових територій. Вони першими оселяються на згарищах, асфальті, залізобетонних огорожах, у відпрацьованих атомних реакторах тощо.
Ціанобактерії в природі беруть участь в освоєнні нових місць існування, в утворенні грунту й атмосферного кисню. Для людини мають як позитивне (наприклад, їх вживають в їжу), так і негативне (вони зумовлюють “цвітіння” води) значення.
Які особливості будови й життєдіяльності ціанобактерій?
Клітина ціанобактерій укрита оболонкою, навколо якої є слизова капсула, що виконує захисну та рухову функції. Цитоплазма має два шари: фотосиитезуючий і спадковий. Зовнішній фогосинтезуючий шар містить пігменти, які здійснюють фотосинтез. У центрі клітини розташована спадкова речовина. Ще є вакуоля із запасними речовинами й так звані “газові вакуолі”, заповнені азотом (іл. 59.2). Завдяки їм уся маса водоростей спливає на поверхню, ближче до сонячних променів. Забарвлення ціанобактерій визначається зеленими та особливими синіми пігментами. Завдяки такому наборові фотосинтезуючих пігментів ціанобактерії заселили навіть глибокі печери, де вдовольняються слабенькими проблисками світла. Фотосинтез у цих організмів, як і в рослин, супроводжується виділенням кисню, тоді як фотосинтезуючі бактерії його не виділяють. Ціанобактерії за типом живлення є автотрофами. Для багатьох видів характерний мішаний тип живлення: за наявності світла – вони фотосинтезують, а за відсутності – поглинають з довкілля готові органічні речовини. Джгутиків і війок ціанобактерії не мають, але все ж здатні переміщуватися. Вони ковзають опорною поверхнею, обертаються навколо довгої осі внаслідок виділення слизу. На відміну від рослин і більшості бактерій, ціанобактерії здатні до азотфіксації. Фіксація азоту відбувається в гетероцистах – великих клітинах, які утворюються в нитчастих форм (іл. 59.3). Розмножуються ціанобактерії, як і бактерії, поділом клітин навпіл або частинами колоній. Поділ ниток на частини здійснюється за участю гетероцист, по яких відбувається розрив. Отже, найхарактернішими особливостями ціанобактерій є будова клітини, здатність до фотосинтезу й азотфіксації.
Де поширені ціанобактерії?
До ціанобактерій відносять близько 2000 видів, поширених у вологому грунті, у поверхневих шарах морських і прісних водойм. Вони можуть жити на голих скелях і в пустелях, у гарячих джерелах за температури 85 С і в замерзлих озерах під кригою товщиною 5 м. Вони першими оселяються па згарищах, вулканічних островах тощо. Ціанобактерії часто утворюють скупчення у вигляді кущиків, кірки або щільної маси, площа якої може сягати кількох сотень квадратних метрів і до 1 м завтовшки. Колонії та нитки утворюються після того, як клітини ціанобактерій поділилися, але не розійшлися, оскільки оболонка вкрита слизом. Ціанобактерії часто вступають у взаємовигідне співіснування з водоростями, мохами, папоротями, грибами й тваринами. Поширенню багатьох
Іл. 59.2. Будова клітини ціанобактерії (синію – зеленої водорості)
Іл. 59.3. Ціанобактерія анабена з гетероцистою
Ціанобактерій сприяє й те, що вони здатні утворювати стійкі до висихання “спори”. В Україні звичайними представниками ціанобактерій є носток, анабена тощо. Отже, основними умовами, що забезпечують поширення ціанобактерій є наявність у середовищі існування світла та води для фотосинтезу, кисню для дихання і молекулярною азоту для азотфіксації.
Яке значення ціанобактерій в природі та в житті людини?
Ціанобактерії – найдавніші організми серед тих, які здатні виділяти кисень. Саме вони сприяли підвищенню в первісній атмосфері вмісту кисню, що зробило можливим існування на планеті грибів, рослин і тварин. Відмираючи, вони беруть участь у створенні гірських порід і грунтів. Однак ціанобактерії можуть завдавати природі й людині великих збитків. Так, масове скупчення ціанобактерій разом з мікроскопічними водоростями біля поверхні води зумовлює її “цвітіння”. При цьому вода забарвлюється в синьо-зелений або коричневий колір і набуває болотного запаху, спричиненого процесами гниття. У воді з’являються отруйні речовини, зменшується кількість кисню, унаслідок чого гине риба й інші водні мешканці. “Цвітіння” води нині є справжньою екологічною проблемою, оскільки у водойми потрапляє дедалі більше стоків, шкідливих речовин з полів тощо. Запобіжні заходи відомі: не можна будувати неподалік річок та озер склади мінеральних добрив і отрутохімікатів, мити у водоймах машини, викошувати очерет тощо. Деякі ціанобактерії людина вживає в їжу. Наприклад, носток споживають у Китаї та Японії, а спіруліну – місцеве населення в районі озера Чад у Африці. Зі спіруліни одержують харчовий білок (спірулін), який використовують як додаток до їжі. На плантаціях рису ціанобактерії використовують як добриво завдяки здатності їх до азотфіксації (наприклад анабена в співіснуванні з папороттю азолою). Отже, у природі та в житті людини ціанобактерії мають як позитивне, так і негативне значення.
САМОПЕРЕВІРКА Й УЗАГАЛЬНЕННЯ ЗНАНЬ
Зміст матеріалу | Ви опанували цю тему, якщо можете: |
57. Загальна характеристика бактерій | – назвати загальні ознаки й середовища існування бактерій; – навести приклади взаємозв’язків бактерій з іншими організмами; – зробити висновок про роль бактерій у природі та в житті людини |
58. Хвороботворні бактерії | – назвати характерні ознаки хвороботворних бактерій; – назвати бактерії, які спричинюють захворювання рослин, тварин, людини; – застосувати знання для обгрунтування способів зберігання продуктів харчування, профілактики бактеріальних захворювань |
59. Ціанобактерії (синьо-зелені водорості) | – назвати загальні ознаки й середовища існування ціанобактерій; – навести приклади ціанобактерій; – охарактеризувати роль ціанобактерій у природі та в житті людини |
(2 votes, average: 3,00 out of 5)