アナベナは、原核生物の光合成シアノバクテリアの属です。つまり、単核細胞であり、核が定義されておらず、遺伝物質が含まれていますが、細胞質に分散しています。それらは浅い水域の植物性生物で、樽型でコロニーを形成することができます。
アナベナを含むシアノバクテリアは藍藻とも呼ばれますが、植物界には関係ありません。それらは、それらの色に加えて、いくつかの種が窒素を固定する能力のために、そしてそれらがクロロフィルを提示しそして光合成するために他のものと呼ばれる。
シアノバクテリア種Anabaena circinalis。撮影および編集:Bdcarl Nabaenasは、大気中の窒素を固定できるシアノバクテリアの数少ないグループの1つであるため、多くの科学的注目を集めています。他の多く。
特徴
それらは原核生物です。それらはペプチドグリカンの細胞壁を示し、グラム染色に否定的に反応するバクテリア(グラム陰性)と非常によく似た構造を持っています。
彼らは一般的に約2〜10マイクロメートルを測定しますが、一部の種は20マイクロメートルまで測定できます。自由に生きる種があり、ほとんどは糸状です(枝のない毛状突起を含む)。
彼らはクロロフィルaを持っているので、彼らは光合成することができます。糸状細胞には、ヘテロシストと呼ばれる特殊な細胞があり、光合成する能力を失っていますが、代わりに、ニトロゲナーゼと呼ばれる酵素の助けを借りて大気中の窒素を固定することができます。
異核細胞は、フィラメント内および/またはその末端領域に形成されます。生理学的および化学的理由により、これらの細胞はコロニーの他の細胞よりも厚い細胞膜を形成します。
酸素の存在下でニトロゲナーゼ酵素が不活性化されるため、この膜の機能は嫌気性の微小環境を作り、大気の窒素を捕獲して固定できるようにすることです。
ナベナは、ヘテロシストを持つ他のシアノバクテリアと同様に、光の不在下または存在下で窒素固定プロセスを実行できます。窒素の不在下で栽培した場合でも、二酸化炭素を捕捉して光合成します。
一部の種は1つまたは複数のブルームを生成し、他の種は生物発光を生成する能力を持ち、特定の種は有毒になる可能性があります。
分類学と系統学
アナベナは、1990年にカールウーゼによって提案されたバクテリアドメインに属しています。このドメインは、ウーゼによれば、Archea(真核生物とより密接に関連している原核生物の別のグループ)およびEukarya(真核生物)の姉妹グループです。
彼らは王国の細菌と門のシアノバクテリア内にあります。シアノバクテリアの分類学的配置は現在論争の対象となっており、それらの分類は非常に複雑であり、科学者は現在の分類学的配置に完全に同意しているわけではありません。
ただし、シアノバクテリアのグループ内では、両方のグループがAnabaena、Nostoc、およびCylindrospermum属に典型的なヘテロシスト細胞を含む、ノスタル目とスティゴネマ目の間に存在する系統関係が科学的に受け入れられています。
いくつかの系統学的研究は、ノストカレス内で、アナベナ属とノストク属がシリンドロスペルマムよりも互いにより関連していることを明らかにしています。現在、アナベナ属の170種以上が記載されている。
生息地
それらは浅い淡水域に生息する一般的な生物であり、いくつかの種は海洋環境に由来し、他の種は湿った陸上環境で報告されています。
海洋生物はさまざまな塩分濃度で生きることができます。温度に関しては、特定の種は夏の温帯に存在し、温度の変動に耐性があり、摂氏70度を超える環境でも発生する可能性があります。
それらは主に淡水であるので、それらは特定のレベルの酸性度を許容しますが、アルカリ熱環境、すなわち高pH(基本)のある暖かい環境にも生息する種があります。
共生関係
アナベナのいくつかの種は、藻類や植物の共生関係で共生していることがわかっています。彼らは宿主の体に生息し、捕食者に対する保護と引き換えに窒素を提供します。
再生
これらのシアノバクテリアは無性生殖を行います。つまり、それらは男性または女性の配偶子の存在を必要としません。代わりに、彼らは他の生殖メカニズムを採用しています。
アナベナでは生殖は断片化によって起こります。これらの微生物は糸状のコロニーを形成します。断片化は、フィラメント(ホルモン)の一部がコロニーの残りの部分から分離するときに発生します。
剥離が発生すると、断片化された最小の部分が水柱内でスライドまたは浮遊します。後でそれはそれ自身のコロニーを形成し始めます。
栄養
アナベナ属は独立栄養栄養分類群です。つまり、その代表は、無機化合物または元素から独自の食品を生産する生物です。アナベナには2種類の独立栄養栄養があります:
光合成
光合成は、植物やバクテリアなどの一部の生物で発生する化学プロセスで、光の存在下で二酸化炭素と水が糖を形成し、酸素が副産物として放出されます。
アナベナは、葉緑体に光合成色素のクロロフィルaが含まれているため、光エネルギーを吸収して変換することができます。
窒素の固定
多くの細菌は窒素固定従属栄養生物です。しかし、これらのほとんどは日光がなく、無酸素状態、または低酸素濃度でそれを行います。
前に説明したように、アナベナは、ヘテロシストと呼ばれる特殊化した細胞を持つ数少ないグループの1つです。これらは日光と酸素の存在下で大気中の窒素を固定し、コロニーの発達に必要な栄養素を得るのを可能にします。
アナベナ属のシアノバクテリアにおけるヘテロシスト。撮影および編集元:バークシャーコミュニティカレッジバイオサイエンスイメージライブラリ。
毒性
アナベナ属は、毒素を産生する種を示すことでも知られています。生息環境が良好な場合、これらの種の増殖または開花(ブルーム)が発生する可能性があります。
これらの開花の間、シアノバクテリアの存在により、水はそれを飲む生物にとって非常に危険な毒性物質になります。これは、牛、鳥、魚、ペット、さらには人間の中毒の原因として知られています。
有毒な種は、それを摂取する生物の中枢神経系に影響を与える神経毒(例えば、アナバジン)を生成します。この毒素は、とりわけ、アルツハイマー病と同様の認知症、パーキンソン病と同様の症状を引き起こします。
いくつかの急性のケースでは、患者の死が続く可能性があります。この毒素の既知の治療法はなく、治療は対症療法です。
参考文献
- アナベナ。britannica.comから復元
- アナベナ。wikipedia.orgからのリクエスト
- M. Burnat&E. Flores(2014)。栄養細胞で発現したアグマチナーゼの不活性化は、アルギニン異化作用を変化させ、ヘテロシスト形成シアノバクテリアAnabaenaにおけるジアゾ栄養成長を防ぎます。微生物学開く。
- アナベナ。bioweb.uwlax.eduから回復しました。
- アナベナ。wildpro.twycrosszoo.orgから回復しました。
- N. Rosales Loaiza、P。Vera、C。Aiello-Mazzarri、E。Morales(2016)。硝酸ナトリウムとの関連で、NostocおよびAnabaenaの4つの菌株(シアノバクテリア、ノストカレス)の成長と生化学的組成の比較。コロンビアの生物法。