Termenul „cianobacterii” se referă la un grup mare de organisme unicelulare care au rădăcini preistorice, dar sunt încă foarte abundente în vremurile moderne, de obicei în apă sau în alte medii umede. Ele sunt uneori numite „alge albastre-verzi” deoarece coloniile mari ale acestora în apă arată adesea ca alge, care sunt plante acvatice. Cu toate acestea, nu există o legătură biologică între bacterii și alge. Bacteriile creează energie prin fotosinteză și există aproape de suprafața majorității apei. Oceanele, râurile, pâraiele și bălțile le adăpostesc; chiar și unii ghețari și noroi s-au descoperit că conțin colonii mici. Mulți oameni de știință cred că acest tip de bacterii a jucat un rol esențial în evoluția vieții celulare pe Pământ.
Caracteristici de bază
Cianobacteriile individuale sunt microscopice, ceea ce înseamnă că nu pot fi văzute fără microscopul sau alt instrument de mărire. Cu toate acestea, sunt prezenți pe scară largă în majoritatea surselor de apă de pe planetă și formează frecvent colonii care pot fi văzute. Aceste colonii, care sunt de obicei alcătuite din milioane de celule legate între ele, seamănă uneori cu algele. Bacteriile se vor lega împreună din câteva motive diferite, dar atunci când se întâmplă, este de obicei cel mai vizibilă lângă suprafața apei și tinde să fie de culoare albastru strălucitor. Celulele au această culoare și în mod individual, dar este cel mai evident atunci când sunt văzute într-un grup masiv.
Celulele unice pot varia în formă; majoritatea sunt zvelte și tubulare, dar unele au o formă ovală mai turtită. Au o lungime medie de aproximativ 2 milimetri și sunt în general foarte simple din punct de vedere științific.
Tipuri diferite
Pe baza formei lor, cunoscută mai formal ca „morfologia” lor, cianobacteriile au fost clasificate în cinci grupe: chroococcales, pleurocapsales, oscillatoriales, nostocales și stigonematales. Cu toate acestea, descendența comună numai a ultimelor două grupuri a fost stabilită. Doar pentru că două organisme au o formă similară, ele nu sunt neapărat înrudite filogenetic, ceea ce înseamnă că este posibil să nu fie membri ai aceluiași grup de clasificare cunoscut sub numele de filum.
Producere de energie
Acest tip de bacterii își creează propria energie și hrană prin fotosinteză, la fel ca majoritatea plantelor. Aceasta înseamnă că celulele sunt capabile să transforme lumina solară în energie care poate fi stocată sub formă de carbohidrați, cum ar fi zahărul. Ca rezultat, celulele sunt aproape complet autosuficiente: sunt capabile să creeze și să stocheze toată energia de care au nevoie pentru a se dezvolta și a se reproduce.
Fotosinteza în cianobacterii folosește apa ca donor de electroni și produce oxigen ca produs secundar. Fotosinteza are loc în membrane numite thylcoids, clorofila fiind folosită pentru a absorbi razele solare. Spre deosebire de majoritatea altor organisme care efectuează fotosinteza în organele specializate, aceste bacterii fac conversia direct în citoplasma celulelor lor.
Istorie evolutivă
Mulți biologi evoluționiști spun că cloroplastele găsite în majoritatea plantelor vii sunt probabil descendenți din sau au fost cândva create de cianobacterii. Având în vedere că posedă propriul lor ADN, experții spun că este posibil ca celulele vegetale mai sofisticate să fi adus aceste bacterii în structura lor cu mult timp în urmă, ca un fel de relație „simbiotică” reciproc avantajoasă.
Aceste organisme sunt foarte vechi, unele fosile datând de aproape 4 miliarde de ani din epoca precambriană. Acest lucru le face printre cele mai vechi lucruri din înregistrarea fosilelor. Biologii cred în general că aceste organisme au jucat un rol cheie în creșterea cantității de oxigen din atmosfera Pământului. Cercetările au arătat că, timp de aproape 2 miliarde de ani, aceste bacterii și alte procariote au fost singurele organisme de pe Pământ, deoarece eucariotele nu evoluaseră încă. În mod imaginabil, viața pe alte plante, dacă există, poate consta din procariote precum cianobacteriile și nu eucariote. Datorită simplității lor, celulele procariote sunt de aproximativ 1,000 de ori mai mici decât celulele eucariote.
Considerații de sănătate
Din când în când, bacteriile vor forma lanțuri mari în apă și apoi vor începe să se descompună sau să moară. Acest lucru face ca celulele să se extindă, iar rezultatul este uneori numit „înflorire” de alge albastre datorită culorii și aspectului său. Înflorirea poate fi toxică pentru oameni și animale, iar oamenii sunt de obicei descurajați să înoate în lacuri și bazine în care bacteriile au fost observate în concentrații mari ca aceasta. Celulele individuale nu sunt de obicei dăunătoare și sunt adesea ingerate sau înghițite fără consecințe negative, chiar dacă sunt slabe, mor sau mor. Tulpinile mari, totuși, conțin adesea concentrații suficient de mari de azot și alte substanțe chimice încât pot afecta plămânii și căile respiratorii ale persoanelor care le consumă. Bacteriile specializate pentru fixarea azotului se numesc heterochisturi, iar acestea tind să fie cele mai periculoase.