Ugrás a tartalomhoz

Növénytan

20. fejezet - VIRÁGTALAN RENDSZERTAN

20. fejezet - VIRÁGTALAN RENDSZERTAN

A cianobaktériumok törzse - Cyanobacteria

A cianobaktériumok, a többi prokariótához hasonlóan, a Föld legősibb szervezetei közé tartoznak. A baktériumokkal szoros rokonsági kapcsolatban állnak. Riboszomális RNS-ük összetétele arra utal, hogy már a valódi baktériumok (Eubacteria) Gram-pozitív és Gram-negatív csoportokra való szétválását megelőzően kialakulhattak. Meszet kiválasztó formáik már a prekambriumból[607] ismertek. Mintegy 1500-2000 fajuk mind a Cyanophyceae osztályba tartozik. Nevük egyrészt prokarióta rokonságukra, másrészt a többi fotoszintetikus színanyagot[608] elfedő, kék színű fikociánra utal. Autotróf,[609] ritkán mixotróf[610] táplálkozásúak. Fotoszintézisük[611] ugyanakkor közelebb áll a növényekéhez, hiszen e folyamat során - ez utóbbiakhoz hasonlóan és a baktériumoktól eltérően - molekuláris oxigént szabadítanak fel.

Sejtjeik felépítése alapvetően megegyezik a baktériumokéval. Ostoros[612] formáik azonban nincsenek. Plazmájuk az örökítő anyagot tartalmazó belső, színtelen centroplazmára és a fotoszintetikus pigmenteket[613] tároló külső kromatoplazmára tagolódik. Ez utóbbiban a sejt felszínével párhuzamosan tilakoid membránok húzódnak, amelyekben klorofill-a és karotinoidok, valamint a felszínükön lévő gömböcskékben (phycobilisoma) fikobilin festékek kötik a napfény energiáját. A fikobilinek közül a kék fikocián minden fajban előfordul, a vörös fikoeritrin gyakran hiányzik. Asszimilációs termékük a glikogénre hasonlító cianoficea-keményítő. Lebegésüket gázvakuólumok biztosítják.

Ivaros szaporodásuk nem ismert. Sejtosztódással szaporodnak és egyes fajaik endo- vagy exospórákat[614] is képeznek. Fonalas alakjaik a hormogónium nevű fonaldarabokra szakadozva szaporodnak. A kedvezőtlen időszak átvészlésére tartalék tápanyagokat raktározó cisztákat[615] képeznek, amelyek ún. hormocisztákként egy egész sor sejtből is létrejöhetnek.

Legtöbb fajuk kozmopolita flóraelemként[616] édesvizekben fordul elő, ahol tartósan meleg időjárás mellett vízvirágzást okozhat . Képviselőik az első megtelepedő növények között szélsőséges viszonyok között is - mint pl. hőforrásokban, gleccsereken, fák kérgén, leveleken, homoktalajban és sziklákon - megtalálhatók. Egyes fajaik gombákkal zuzmókat alkotnak, mások színtelen ostoros egysejtűekben színtestekként működnek. Némelyik fajuk (pl. Aphanisomenon flos-aquae és Anabaena flos-aquae) tömegesen elszaporodva toxinjaival[617] a halak mérgezését okozhatja. Más fajaik (pl. Anabaena és Tolypothrix fajok) megkötik a levegő nitrogénjét. Ismerünk olyan nitro-génkötő fajokat, amelyek más nö-vényekkel élnek szimbiózisban. Az Anabaena azollae pl. a békalencsepáfrány (Azolla) levelének, más cianobaktériumok pedig a Gunnera fajok levélnyelének légkamráiban kötnek nitrogént. A Spirulinát fehérje előállítása céljából vízkultúrában termesztik.

Cianobaktériumok által okozott vízvirágzás (Turcsányi Gábor felvétele)
Cianobaktériumok által okozott vízvirágzás (Turcsányi Gábor felvétele)

Cianobaktérium (Anabaena solitaria f. smithii, Cyanobacteria, Cyanophyceae) (Káldi Ervinné felvétele)
Cianobaktérium (Anabaena solitaria f. smithii, Cyanobacteria, Cyanophyceae) (Káldi Ervinné felvétele)

Cianobaktérium (Anabaena azollae, Cyanobacteria, Cyanophyceae) (Fehér Gizella felvétele)
Cianobaktérium (Anabaena azollae, Cyanobacteria, Cyanophyceae) (Fehér Gizella felvétele)

Cianobaktérium (Spirulina sp., Cyanobacteria, Cyanophyceae) (Fehér Gizella felvétele)
Cianobaktérium (Spirulina sp., Cyanobacteria, Cyanophyceae) (Fehér Gizella felvétele)

A Chroococcus fajok, a rétegeket képező Gloeocapsa fajok, valamint a szerkezet nélküli tömeget alkotó Microcystis fajok cönóbiumokat[618] alkotnak. Az Oscillatoria, a Scytonema és a Stigonema nemzetségek fajai fonalas szerveződésűek. Ezekben a nitrogénkötés megvastagodott falú, sárgás színeződésű, láthatólag szegényes tartalmú sejtekben, az ún. heterocisztákban megy végbe. A Nostoc commune több cm-es, nedves talajokon előforduló, fonalakból álló bőrszerű testét egy kocsonyás anyag tartja össze.



[607] A prekambrium a földtörténet őskora. Az élet keletkezésétől mintegy 580 millió évvel ezelőttig tartott.

[608] A fotoszintetikus pigmentek a fotoszintézisben közreműködő színanyagok. Közéjük tartoznak pl. a bakterioklorofillok, a klorofillok, a karotinoidok (karotinok, xantofillok) és a fikobilinfestékek (pl. fikoeritrin, fikocián).

[609] Autotrófok mindazok a szervezetek, amelyek szervetlen anyagokból szerves anyagokat állítanak elő.

[610] Mixotróf vagy kevert táplálkozásról akkor beszélünk, ha egy szervezet mind autotróf, mind heterotróf módon képes testének anyagait előállítani.

[611] A fotoszintézis folyamata során a növény fényenergia felhasználásával szervetlen anyagokból szerveseket állít elő.

[612] Az ostorok kisebb számú (1-2) és hosszabb, a csillók pedig nagyobb számú és rövidebb, sejtből kitüremkedő képződmények. Leggyakrabban a sejtek mozgatásában működnek közre.

[613] A fotoszintetikus pigmentek a fotoszintézisben közreműködő színanyagok. Közéjük tartoznak pl. a bakterioklorofillok, a klorofillok, a karotinoidok (karotinok, xantofillok) és a fikobilinfestékek (pl. fikoeritrin, fikocián).

[614] Az endospórák a sejteken belül keletkeznek, míg az exospórák a sejteken kívül fűződnek le.

[615] A ciszta (cysta) a kedvezőtlen időszak átvészelését szolgáló, rendszerint vízveszteség következtében összehúzódott és vastag burokkal körülvett (betokozódott) szaporítóképlet (pl. spóra, sporangium).

[616] Kozmopolita a meghatározott ökológiai feltételek mellett a Föld egész területén elterjedt faj.

[617] Toxikusak a mérgező, vagy mérget tartalmazó anyagok. Magát a méreganyagot toxinnak nevezzük. A toxicitás mindig koncentrációfüggő.

[618] A cönóbium azonos fajhoz tartozó, önálló, egysejtű szervezetek társulása. Sejtjeit csupán kocsonyás anyag vagy plazmahidak nélküli közös sejtfal tartja mechanikusan össze.