Nonostante il ruolo importante che svolgono negli ecosistemi, si sente poco parlare di cianobatteri o ossifotobatteri. Noi di Ecologista Verde vogliamo dedicare questo articolo a questi affascinanti microrganismi che rendono possibile la vita sulla Terra. Sapevi che i cianobatteri erano originariamente inclusi nel regno Plantae, quello delle piante, e venivano chiamati cianofiti? E che poi erano considerate alghe e le chiamavamo cianofite? Attualmente si trovano nel regno di Monera.
Continua a leggere questo interessante articolo e scopri di più su cosa sono i cianobatteri, le loro caratteristiche ed esempi di questi, così come la sua grande importanza per la vita.
Cosa sono i cianobatteri
Cianobatteri u ossifotobatteri sono un phylum di organismi procarioti, autotrofi e unicellulari in grado di svolgere la fotosintesi ossigenata. Appartengono al gruppo di batteri gram negativi e il suo nome può essere tradotto come “batteri blu”, poiché il prefisso ciano- si riferisce al suo caratteristico colore bluastro.
I cianobatteri erano originariamente inclusi nel regno vegetale e venivano chiamati cianofiti, che significa piante blu. Successivamente iniziarono ad essere considerate alghe e ad essere chiamate cianofite, che significa alghe azzurre. Si credeva che i cianobatteri fossero alghe a causa della loro capacità fotosintetica, ma in seguito il termine alghe fu ridefinito e riservato esclusivamente agli organismi eucarioti fotosintetici, con i cianobatteri esclusi da questo gruppo come organismi procarioti.
Attualmente, i cianobatteri sono raggruppati nel Classe Cyanophyceae del dominio dei batteri, appartenente al già dismesso regno di Monera. Sono ancora conosciute come alghe azzurre nonostante il fatto che, come abbiamo già stabilito, non sono alghe ma batteri. Possiamo dire, quindi, che il regno dei cianobatteri è il regno Monera (che comprende i domini Archaea e Bacteria ed è in disuso, poiché gli organismi procarioti non sono classificati in regni tassonomicamente).
Caratteristiche dei cianobatteri
Iniziamo indicando le principali caratteristiche dei cianobatteri per conoscerli meglio poco alla volta:
- Sono gli unici procarioti in grado di svolgere il fotosintesi ossigenata. Un procariota o organismo procariotico è composto da cellule procariotiche, che non hanno un nucleo cellulare definito. La fotosintesi ossigenata è quella in cui gli elettroni dell'acqua vengono utilizzati per convertire l'energia luminosa in energia chimica e composti chimici inorganici, come anidride carbonica, azoto o fosforo, in composti chimici organici come l'ossigeno.
- Un'altra caratteristica distintiva dei cianobatteri è la loro sorprendente color verde acqua, che va da un verde molto tenue a un blu così scuro da sembrare nero. Questa pigmentazione è dovuta alla ficobilina, una classe di composti cromofori presenti nel citoplasma dei cianobatteri. Nonostante, come indica il nome, i colori più comuni nei cianobatteri siano quelli che derivano dal blu-verde, numerose sono le specie che presentano toni rossastri o ramati.
- Sebbene i cianobatteri siano organismi microscopici lunghi solo pochi micrometri, sono considerevolmente più grande della maggior parte dei batteri.
- Si riproducono asessualmente (per fissione binaria, fissione multipla, gemmazione o frammentazione).
- Hanno la respirazione aerobica.
- Sebbene siano organismi unicellulari, tendono a raggrupparsi e formare colonie vasto, che va anche dalle migliaia ai milioni di individui raggruppati in associazioni coloniali.
- Cianobatteri abitano tutti i tipi di ecosistemi ecosistemi acquatici e terrestri con livelli di umidità accettabili. I cianobatteri possono essere trovati in stagni, laghi, lagune, fiumi, zone umide, mangrovie, oceani, bacini idrici sotterranei, grotte, giungle, montagne, foreste, la superficie delle formazioni rocciose, la pelle di alcuni animali e persino i cianobatteri compaiono spesso negli acquari , vasche e fontane. Alcuni cianobatteri sono estremofili (sopportano condizioni ambientali estreme) e vivono in ambienti inospitali come deserti, sorgenti termali, bocche idrotermali, ghiacciai, laghi ipersalini, acque altamente alcaline e persino nello spazio.
- Ci sono specie di cianobatteri che stabilire relazioni simbiotiche con felci, protisti o funghi. La simbiosi tra un cianobatterio e un fungo è comunemente nota come lichene.
Sebbene la maggior parte dei cianobatteri abbia le caratteristiche sopra menzionate, ci sono alcune eccezioni. Esistono specie di cianobatteri che, ad esempio, sono macroscopiche e non microscopiche o eterotrofi e non autotrofi.
Organelli di cianobatteri
Nonostante abbiamo già indicato le caratteristiche principali, abbiamo approfondito i tratti di questi piccoli organismi e parlato del organelli di cianobatteri:
- Carbossisomi: sono responsabili della fissazione della CO2.
- Vescicole gassose: consentono il galleggiamento.
- Granuli di cianoficina: immagazzinano la proteina cianoficina e l'amido cianofitico.
- Granuli di glicogeno: immagazzinano energia.
- Protonucleo: rappresenta la regione in cui si trova il DNA cianobatterico, che si caratterizza per essere circolare, chiuso e nudo.
- Membrana tilacoide: è un'invaginazione della membrana plasmatica in cui si trovano i tilacoidi.
- Ribosomi: consentono la sintesi proteica e misurano 70 s.
- Membrana cellulare: è costituita da una membrana plasmatica interna e da una membrana esterna, entrambe composte da fosfolipidi e opanoidi.
- Parete cellulare: situata tra la membrana plasmatica interna ed esterna, è composta da peptidoglicani e fornisce protezione meccanica alla cellula.
- Lamelle fotosintetiche: contengono pigmenti fotosintetici come clorofilla a, carotenoidi e ficobiline.
Gruppi di cianobatteri
I gruppi che compongono questi microrganismi sono chiamati colonie trimeriche (perché crescono e si ramificano in tre direzioni) e sono composti da cellule altamente specializzate che svolgono funzioni specifiche all'interno della colonia. Alcune delle cellule che compongono le colonie di cianobatteri trimeri sono:
- Eterocisti: sono le cellule incaricate di fissare l'azoto atmosferico.
- Acinetos: sono le cellule più grandi e vengono utilizzate per immagazzinare l'amido cianofilo.
- Beocisti: sono cellule preposte alla ramificazione della colonia per fissione multipla.
- Nedridium: sono cellule che compiono l'apostosi per consentire la diffusione delle colonie. Queste cellule muoiono e consentono ai segmenti della colonia (hormogoria) di staccarsi e muoversi fino a trovare un nuovo substrato in cui possono fissarsi e formare una nuova colonia.
Esempi di cianobatteri
esistere più di 5.000 specie di cianobatteri. Alcune delle specie più rappresentative sono:
- Arthrospira platensis e Arthrospira maxima: appartenenti al genere Spirulina, sono due specie di cianobatteri di interesse commerciale. Vengono utilizzati nella produzione della spirulina, integratore alimentare energizzante ad alto contenuto di proteine, minerali, vitamine e caroteni.
- Nostoc sphaericum: è un cianobatterio del genere Nostoc molto apprezzato nella gastronomia di diversi paesi dell'America Latina, dove è conosciuto come cushuro. Ha forma sferica, consistenza gelatinosa, proprietà antiossidanti e antivirali, motivo per cui è anche di interesse farmacologico.
- Comune di Nostoc.
- Nostoc puntiforme.
- sinecococco.
Qual è l'importanza dei cianobatteri per la vita
Per concludere commentando l'interessante mondo dei cianobatteri, qui citiamo vari aspetti per i quali sono considerati super importanti per la vita come la conosciamo oggi.
- I cianobatteri svolgono un ruolo fondamentale nello sviluppo di vari ecosistemi acquatici e terrestri. Siamo produttori primari e si comportano come fissatori e fornitori di azoto per tutti i tipi di catene alimentari. L'azoto atmosferico è particolarmente importante per la crescita delle alghe e delle piante acquatiche, che sono esse stesse importanti produttori primari. Qui puoi conoscerli meglio: Organizzazioni di produttori: cosa sono ed esempi.
- Poiché la maggior parte dell'attività fotosintetica della Terra avviene nell'acqua, è noto che le alghe e i cianobatteri producono molto più ossigeno delle piante terrestri. I cianobatteri generano una buona percentuale di ossigeno struttura molecolare della Terra e, inoltre, aiutano enormemente bassi livelli di anidride carbonica nell'ambiente.
- I cianobatteri erano i primi organismi autotrofi e, in epoca preistorica, inondavano gradualmente l'atmosfera terrestre di ossigeno che producevano attraverso la fotosintesi. Questo cambiamento nella composizione dell'atmosfera ha permesso la formazione dello strato di ozono (che ci protegge dai dannosi raggi ultravioletti del Sole) e l'emergere e la diversificazione di nuovi organismi capaci di sopravvivere al di fuori dell'acqua: gli esseri aerobici. Grazie ai cianobatteri si sono originati organismi autotrofi. Dall'endosimbiosi tra i plastidi dei cianobatteri e le cellule eucariotiche primitive nascono le cellule vegetali e le alghe che oggi conosciamo. Qui puoi leggere l'Origine e l'evoluzione delle piante: riassunto.
- Diverse specie di cianobatteri sono of interesse economico e biotecnologico. Alcuni sono coltivati per il cibo, ad esempio Arthrospira platensis, Arthrospira maxima e Nostoc sphaericum.
- Molti cianobatteri sono indicatori di inquinamento e diventano un vero problema per i loro ecosistemi. Quando c'è eutrofizzazione (eccesso di nutrienti come fosforo, azoto e zolfo nei corpi idrici), i cianobatteri aumentano la loro popolazione in modo incontrollabile. Queste gigantesche colonie si raggruppano in strati spessi e viscidi sulla superficie di fiumi, laghi e stagni e sono conosciute come fioriture cianobatteriche. Questi danneggiano molti esseri viventi perché impediscono alla luce solare di raggiungere il fondo dell'acqua e producono tossine che possono essere mortali anche per l'uomo. Inoltre danneggiano le attività umane come la pesca, i trasporti e il turismo e contaminano le fonti di acqua potabile. Molte volte questo eccesso di fosforo, azoto e/o zolfo nei corpi idrici è dovuto ad attività umane come l'agricoltura e l'allevamento, che utilizzano fertilizzanti e pesticidi ad alto contenuto di questi bioelementi. Qui puoi leggere sugli Indicatori ambientali: cosa sono, tipologie ed esempi e su Cos'è l'eutrofizzazione.
- La comparsa di cianobatteri in un acquario o in una vasca può significare scarsa manutenzione, eccesso di nutrienti (solfati, nitrati e fosfati), scarsa illuminazione, ristagno e/o scarsa filtrazione dell'acqua.
- Quando i cianobatteri formano licheni vengono utilizzati come indicatori biologici della qualità dell'aria e dell'acqua perché crescono solo in ambienti con livelli di contaminazione molto bassi o nulli.
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