Афанизоменон
| Афанизоменон | |
|---|---|
| |
| Афанизоменон водяной цветок | |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Цианобактерии |
| Сорт: | Цианофицеи |
| Заказ: | Ностокалес |
| Семья: | Афанизоменоновые |
| Род: | Афанизоменон А.Моррен из Борне и Флао, 1888 г. |
| Разновидность | |
|
Афанизоменон флос-аква Афанизоменон грацил Афанизоменон иссащенкой Афанизоменон овалиспорум | |
Афанизоменон — род цианобактерий , населяющих пресноводные озера и способных вызывать густое цветение . Это одноклеточные организмы, которые объединяются в линейные (неразветвленные) цепи, называемые трихомами. Параллельные трихомы затем могут объединяться в агрегаты, называемые плотами. [ 1 ] Цианобактерии, такие как Aphanizomenon, известны тем, что используют фотосинтез для создания энергии и, следовательно, используют солнечный свет в качестве источника энергии. [ 2 ] Бактерии афанизоменон также играют большую роль в азотном цикле , поскольку они способны осуществлять азотфиксацию . Исследования вида Aphanizomenon flos-aquae показали, что он может регулировать плавучесть за счет вызванных светом изменений тургорного давления. [ 3 ] Он также способен передвигаться посредством планирования, хотя конкретный механизм, с помощью которого это возможно, пока неизвестен.
Экология
[ редактировать ]Преодоление ограничения фосфатов
[ редактировать ]Афанизоменон может стать доминирующим в водоеме частично из-за его способности вызывать ограничение фосфатов в другом фитопланктоне , а также увеличивать доступность фосфатов для себя за счет высвобождения цилиндроспермопсина . [ 4 ] Цилиндроспермопсин в заставляет другой фитопланктон увеличивать активность щелочной фосфатазы , увеличивая доступность неорганических фосфатов в воде до афанизоменона периоды, когда фосфаты становятся ограниченными.
Фотосинтез
[ редактировать ]Все виды типа цианобактерий могут осуществлять фотосинтез. Они используют фотосинтез, аналогичный растениям, используя две фотосистемы, которые называются Z-схемой . В этом отличие от других фотосинтезирующих бактерий, которые используют только одну фотосистему и не имеют тилакоидов. Виды цианобактерий, такие как афанизоменон, также используют кислород в качестве конечного акцептора электронов в цепи переноса электронов , что также отличается от других фотосинтезирующих бактерий, которые выполняют тип фотосинтеза, называемый аноксигенным фотосинтезом . [ 5 ]
Фиксация азота
[ редактировать ]Афанизоменоны — это особый тип цианобактерий, называемых гетероцистами , которые способны производить биологически полезный азот ( аммоний ) в процессе азотфиксации из атмосферного азота.
Большая часть (от 35 до 50%) фиксированного азота может попадать в окружающую воду, обеспечивая экосистеме важный источник биологически доступного азота. [ 6 ] [ 7 ] Поскольку афанизоменон — один из немногих видов бактерий, способных осуществлять азотфиксацию, другие виды бактерий, использующие ионы азота в качестве реагента, начнут полагаться на этот вид как на источник полезного азота. Это приведет к образованию бактериального цветения — состояния, при котором количество бактериальных колоний на участке внезапно увеличится. [ 8 ]
Цветение водорослей
[ редактировать ]Афанизоменон может вызывать цветение водорослей за счет производства полезного азота, заставляя другие виды бактерий образовывать колонии вокруг афанизоменона. Цветущие водоросли, образующиеся из видов Aphanizomenon, как правило, очень токсичны и выделяют различные токсины. Эти цветы также могут создавать мертвые зоны в воде. В конечном итоге это вредно для экосистемы, поскольку может нанести вред многим растениям и животным, живущим вокруг нее. [ 9 ]
Производство токсинов
[ редактировать ]Виды Aphanizomenon могут продуцировать цианотоксины , включая цилиндроспермоспин (CYN), липополисахариды (LPS), анатоксин-а , сакситоксин и BMAA . [ 10 ] [ 11 ] Хотя не все афанизоменоны производят цианотоксины, многие из них производят. CYN — это токсин, особенно токсичный для печени и почек, который, как полагают, подавляет синтез белка. ЛПС обнаруживаются в клеточной мембране грамотрицательных бактериальных клеток и высвобождаются при разрушении клеточной мембраны. Высвобождение ЛПС у животных может вызвать серьезную иммунную реакцию, что делает его очень токсичным для животных. Анатоксин-а — это тип анатоксина, он обычно выделяется во время цветения водорослей в озерах, вызывая воздействие на животных вокруг него. Анатоксин-а токсичен для нервов животных и очень смертелен для человека, смертельная доза которого считается менее 5 мг. [ 12 ] Подобно анатоксину-а, БМАА представляют собой еще один тип нейротоксина , который задерживается внутри животных дольше, чем анатоксин-а. Он будет продолжать поражать животных даже после того, как цветение водорослей утихнет. Наконец, сакситоксины — это еще один тип нейротоксинов, который, как известно, выделяется разновидностью афанизоменона. Он прерывает передачу нервных импульсов в мозг и обратно, что делает его очень токсичным. [ 13 ]
Формирование колонии
[ редактировать ]
Афанизоменон может образовывать большие колонии в качестве защиты от выпаса травоядных животных, особенно дафний, в пресной воде. [ 14 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Фикокей – Афанизоменон» . cfb.unh.edu . Проверено 22 апреля 2021 г.
- ^ «История жизни и экология цианобактерий» . ucmp.berkeley.edu . Проверено 27 апреля 2021 г.
- ^ Конопка А.; ТД Брок ; А.Э. Уолсби (1978). «Регулирование плавучести планктонными сине-зелеными водорослями в озере Мендота, штат Висконсин». Арх. Гидробиол . 83 : 524–537.
- ^ Ионафан Бар-Йосеф; Асаф Сукеник; Ора Хадас; Иегудит Винер-Моззини и Аарон Каплан (2010). «Порабощение в водоеме токсичным Aphanizomenon ovalisporum , индуцирующим щелочную фосфатазу в фитопланктонах» . Современная биология . 20 (17): 1557–1561. дои : 10.1016/j.cub.2010.07.032 . ПМИД 20705465 .
- ^ Муллино, Конрад В. (21 января 2014 г.). «Электронный транспорт и светособирающие переключатели у цианобактерий» . Границы в науке о растениях . 5 :7. дои : 10.3389/fpls.2014.00007 . ISSN 1664-462X . ПМЦ 3896814 . ПМИД 24478787 .
- ^ Адам, Б.; Клавонн, И.; Сведен, Дж.Б.; Бергквист, Дж.; Нахар, Н.; Уолв, Дж.; Литтманн, С.; Уайтхаус, MJ; Лавик, Г.; Кайперс, ММ; Плауг, Х. (2015). «N2-фиксация, высвобождение аммония и перенос N в микробную и классическую пищевую сеть внутри планктонного сообщества» . Журнал ISME . 10 (2): 450–459. дои : 10.1038/ismej.2015.126 . ПМЦ 4737936 . ПМИД 26262817 .
- ^ Плуг, Хелле ; Мусат, Никулина; Адам, Биргит; Морару, Кристина Л.; Лавик, Гауте; Вагнер, Томас; Бергман, Биргитта; Кайперс, Марсель М.М. (2010). «Потоки углерода и азота, связанные с цианобактерией Aphanizomenon sp. в Балтийском море» . Журнал ISME . 4 (9): 1215–1223. дои : 10.1038/ismej.2010.53 . hdl : 21.11116/0000-0001-CAC0-2 . ПМИД 20428225 .
- ^ «Цветение бактерий, мутная вода, всплеск аммиака/нитрита – что мне делать?» . рыбный зал . 09.12.2019 . Проверено 27 апреля 2021 г.
- ^ Агентство по охране окружающей среды США, штат Огайо (3 июня 2013 г.). «Вредное цветение водорослей» . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 10 мая 2021 г.
- ^ «Цианобактерии/Цианотоксины» . Агентство по охране окружающей среды США . 2015. Архивировано из оригинала 17 октября 2015 г. Проверено 25 октября 2015 г.
- ^ «Афанизоменон (цианоскоп) · iNaturalist» . iНатуралист . Проверено 27 апреля 2021 г.
- ^ Департамент здравоохранения Миннесоты. «Анатоксин-А и питьевая вода» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 20 октября 2020 г. Проверено 7 мая 2021 г.
- ^ «Сакситоксин — обзор | Темы ScienceDirect» . www.sciencedirect.com . Проверено 8 мая 2021 г.
- ^ « Цветение афанизоменона : попеременный контроль и выращивание Daphnia pulex » (PDF) . Специальный симпозиум № 3 Американского общества лимнологии и океанографии: 299-304. 1980.
Гири, доктор медицины; Гири, ГМ « Афанизоменон » . База водорослей . Всемирное электронное издание, Национальный университет Ирландии, Голуэй.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
