박테리아 이전 푸른 녹색 조류로 알려진, 같은 에너지와 물과 같은 광선을 사용할 수있는 유일한 원핵 형성 박테리아의 문이다 광합성에서 전자 소스 (산소를 광합성).
고등 식물과 마찬가지로 그들은 산소 광합성을 수행 할 수있는 색소를 포함하고 있습니다. 이 문에는 다양한 모양과 크기를 가진 150 속 약 2000 종이 포함됩니다.
Oscillatoria sp. Wikimedia Commons에서 Wiedehopf20 작성
시아 노 박테리아는 매우 오래된 유기체입니다. 21 억년 전의 퇴적물에서 현대 시아 노 박테리아와 매우 유사한 미세 화석이 발견되었습니다. 시아 노 박테리아의 특징적인 바이오 마커 분자는 27 억년과 25 억년 된 해양 퇴적물에서도 발견되었습니다.
시아 노 박테리아가 광합성의 부산물로 산소를 생산하고 방출하는 능력으로 인해 지구상에서 나타나는 것은 대기의 변형을 허용하여 큰 산소화 현상을 일으킨 것으로 믿어집니다.
산소의 증가는 약 24 억에서 21 억년 전에 대기 메탄 농도를 감소시켜 많은 종의 혐기성 박테리아를 멸종 시켰을 수 있습니다.
시아 노 박테리아 종의 일부 균주는 수생 환경에서 강력한 독소를 생성 할 수 있습니다. 이 독소는 인과 같은 고농도의 미네랄 영양소와 pH 및 온도의 특정 조건이있는 부 영양 환경에서 환경 조건이 극심 할 때 환경으로 방출되는 2 차 대사 산물입니다.
형질
시아 노 박테리아는 그람 음성 염색 박테리아로, 단세포이거나 필라멘트, 시트 또는 속이 빈 구체 모양의 콜로니를 형성 할 수 있습니다.
이 다양성 내에서 다양한 유형의 세포를 관찰 할 수 있습니다.
- 식물 세포는 광합성이 일어나는 유리한 환경 조건에서 형성되는 세포입니다.
- Akinetes, 어려운 환경 조건에서 생산되는 내생 포자.
- 두꺼운 벽으로 된 세포 인 Heterocytes에는 혐기성 환경에서 질소 고정에 관여하는 효소 질소 효소가 포함되어 있습니다.
시아 노 박테리아는 하루 동안주기적인 환경 변화와 관련된주기적인 시간 간격으로 생물학적 변수의 진동 인 일주기주기를 나타내는 가장 단순한 유기체입니다. 시아 노 박테리아의 일주기 시계는 KaiC 인산화주기에서 작동합니다.
시아 노 박테리아는 매우 다양한 육상 및 수생 환경에 분포합니다. 베어 암석, 사막에서 일시적으로 젖은 암석, 담수, 바다, 습한 토양, 심지어 남극 암석까지도 분포합니다.
그들은 수역에서 플랑크톤의 일부를 형성하거나 노출 된 표면에 광 영양 생물막을 형성하거나 식물 또는 이끼 형성 곰팡이와 공생 관계를 설정할 수 있습니다.
일부 시아 노 박테리아는 생태계에서 중요한 역할을합니다. Microcoleus vaginatus 및 M. vaginatus는 모래 입자에 결합하고 물을 흡수하는 다당류 덮개를 사용하여 토양을 안정화시킵니다.
Prochlorococcus 속의 박테리아는 해양 광합성의 절반 이상을 생산하여 지구 산소 순환에 중요한 기여를합니다.
Aphanizomenon flos-aquae 및 Arthrospira platensis (Spirulina)와 같은 여러 종의 시아 노 박테리아는 식량 공급원, 동물 사료, 비료 및 건강 제품으로 수확되거나 재배됩니다.
형태
시아 노 박테리아 세포는 원형질막과 주변 세포질 공간에 의해 분리 된 외막이있는 고도로 분화 된 그람 음성 세포벽을 가지고 있습니다.
또한 광합성과 호흡에 관여하는 전자 전달 사슬이있는 틸라코이드 막의 내부 시스템을 가지고 있습니다. 이러한 다양한 막 시스템은 이러한 박테리아에 고유 한 복잡성을 부여합니다.
편모가 없습니다. 일부 종은 호르 모고 니아 (hormogonia)라고 불리는 움직이는 필라멘트를 가지고있어 표면에서 미끄러질 수 있습니다.
Oscillatoria 속과 같은 다세포 필라멘트 형태는 필라멘트의 진동을 통해 기복 운동을 생성 할 수 있습니다.
물기둥에 서식하는 다른 종은 단백질 외피에 의해 형성된 기포를 형성하여 부력을 제공합니다.
Hormogonia는 끝에 날카로운 세포가있는 얇은 세포로 구성됩니다. 이 세포들은 새로운 집락이 시작되는 주요 집락에서 멀리 떨어진 곳에서 방출되고 동원되어 돋아납니다.
체계적
가장 높은 분류 학적 수준에서 시아 노 박테리아의 분류는 뜨거운 논쟁을 불러 일으켰습니다. 이 박테리아는 식물 코드에 따라 처음에는 청록색 조류 (Cyanophyta)로 분류되었습니다. 이러한 초기 연구는 형태 학적 및 생리 학적 특성을 기반으로했습니다.
나중에 이러한 미생물의 원핵 생물 특성이 확립 된 1960 년대에 시아 노 박테리아는 박테리아 코드로 재 분류되었습니다.
1979 년에 섹션 I = Chroococcales, 섹션 II = Pleurocapsales, 섹션 III = Oscillatoriales, 섹션 IV = Nostocales 및 섹션 V = Stigonematales에 해당하는 5 개의 섹션이 제안되었습니다.
시아 노 박테리아의 분류 체계는 전자 현미경과 분자 및 유전 적 방법의 도입으로 급격히 변화했습니다.
시아 노 박테리아의 분류는 지난 50 년 동안 거의 지속적으로 검토되어 왔으며, 여기에서 근본적으로 다른 제안이 생성되었습니다. 시아 노 박테리아 분류에 대한 논쟁이 계속되고 있습니다.
이 문에 대한 계통 발생 수에 대한 최신 제안은 Gloeobacterales, Synechococcales, Oscillatoriales, Chroococcales, Pleurocapsales, Spirulinales, Rubidibacter / Halothece, Chroococcidiopsidales y Nostocales와 같은 주문의 사용을 제안합니다. 이 순서는 많은 종으로 구성된 단계 통 속으로 구성됩니다.
독성
약 2000 종을 포함하는 150 개의 시아 노 박테리아 속이 있으며, 그 중 약 46 종이 일부 독소 생성 균주를 가지고있는 것으로 추정됩니다.
수생 생태계에서 시아 노 박테리아의 풍부함은 환경 조건이 성장에 적합 할 때 매우 높은 수준에 도달 할 수 있으며, 이는 세포질에 이차 대사 산물의 축적을 선호합니다.
인, 시아 노 박테리아와 같은 미네랄 영양소의 농도가 증가함에 따라 환경 조건이 좋지 않게되면 세포가 용해되고 환경에 독소가 방출됩니다.
두 가지 주요 유형의 독소가 확인되었습니다 : 간 독소와 신경 독소. 뉴로 톡신은 주로 Anabaena, Aphanizomenon, Oscillatoria, Trichodesmium 및 Cylindrospermopsis 속의 종과 균주에 의해 생산됩니다.
뉴로 톡신은 빠르게 작용하여 고농도의 독소를 섭취 한 후 몇 분 이내에 호흡 정지로 사망합니다. 삭시 톡신은 화학 무기 협약의 부록 1에 나열된 마비 신경독입니다.
간 독소는 Microcystis, Anabaena, Nodularia, Oscillatoria, Nostoc 및 Cylindrospermopsis 속에서 생성됩니다. 시아 노 박테리아와 관련된 가장 흔한 유형의 중독을 유발합니다. 그들은 더 느리게 작동하며 중독 후 몇 시간 또는 며칠 후에 사망에이를 수 있습니다.
참고 문헌
- Dmitry A. Los. (2017). 시아 노 박테리아 : 오 믹스와 조작-책. Caister Academic Press. 모스크바, 러시아. 256 쪽.
- Komárek, J., Kaštovský, J., Mareš, J. Y & JOhansen, JR (2014). 다상 접근법을 사용한 시아 노원 핵 생물 (시아 노 박테리아 속) 2014의 분류 학적 분류. Preslia 86 : 295–335.
- 굽타 (Gupta, RC Handbook of Toxicology of Chemical Warfare Agents). (2009). 학술 보도. Pp 1168.
- Howard-Azzeh, M., L. Shamseer, HE Schellhorn 및 RS Gupta. (2014). 계통 발생 분석 및 분자 시그니처는 heterocystous cyanobacteria의 monophyletic clade를 정의하고 가장 가까운 친척을 식별합니다. 광합성 연구, 122 (2) : 171–185.
- Roset J, Aguayo S, Muñoz MJ. (2001). 시아 노 박테리아와 그 독소 검출. 독물학 저널, 18 : 65-71.
- Wikipedia 기고자. (2018 년 10 월 2 일). 남조류. Wikipedia, The Free Encyclopedia에서. en.wikipedia.org에서 2018 년 10 월 12 일 10:40 검색