Cianobactérias

O que são cianobactérias?

O termo “cianobactérias” se refere a um grande grupo de organismos unicelulares que têm raízes pré-históricas, mas ainda são muito abundantes nos tempos modernos, geralmente na água ou em ambientes úmidos.

Às vezes, são chamadas de “algas verde-azuladas” porque grandes colônias delas na água costumam se parecer com algas, que são plantas aquáticas.

Não há uma conexão biológica entre as bactérias e as algas, no entanto.

As bactérias criam energia por meio da fotossíntese e existem perto da superfície de quase todas as águas. Oceanos, rios, riachos e poças os abrigam; até mesmo algumas geleiras e lama foram encontradas para conter pequenas colônias.

Muitos cientistas acreditam que esse tipo de bactéria desempenhou um papel fundamental na evolução da vida celular na Terra.

 

 

 

Colônia de cianobactérias

Características Básicas

As cianobactérias individuais são microscópicas, o que significa que não podem ser vistas sem o helicóptero de um microscópio ou outra ferramenta de ampliação.

Eles estão amplamente presentes na maioria das fontes de água do planeta, porém, e freqüentemente formam colônias que podem ser vistas. Essas colônias, que normalmente são compostas por milhões de células ligadas entre si, às vezes se assemelham a algas. As bactérias se ligam por alguns motivos diferentes, mas quando isso acontece, geralmente é mais visível perto da superfície da água e tende a ser de cor azul brilhante. As células também têm esta cor individualmente, mas é mais aparente quando vistas em um grande grupo.

Células individuais podem variar em forma; a maioria é delgada e tubular, mas alguns têm uma forma oval mais achatada. Eles têm um comprimento médio de cerca de 2 milímetros e geralmente são muito simples do ponto de vista científico.

Tipos diferentes

Com base em sua forma, conhecida mais formalmente como “morfologia”, as cianobactérias foram classificadas em cinco grupos: chroococcales, pleurocapsales, oscillatoriales, nostocales e stigonematales.

No entanto, a linhagem comum de apenas os dois últimos grupos foi estabelecida. Só porque dois organismos têm forma semelhante, eles não são necessariamente relacionados filogeneticamente, o que significa que podem não ser membros do mesmo grupo classificatório conhecido como filo.

Produção de energia

Esse tipo de bactéria cria sua própria energia e alimento por meio da fotossíntese, assim como a maioria das plantas. O que isso significa é que as células são capazes de converter a luz do sol em energia que pode ser armazenada como carboidratos, como o açúcar.

Como resultado, as células são quase totalmente autossuficientes: elas são capazes de criar e armazenar toda a energia de que precisam para prosperar e se reproduzir.

A fotossíntese em cianobactérias usa água como doador de elétrons e produz oxigênio como subproduto. A fotossíntese ocorre em membranas chamadas de tilcoides, com a clorofila sendo empregada para absorver os raios solares. Ao contrário da maioria dos outros organismos que realizam a fotossíntese em organelas especializadas, essas bactérias fazem a conversão diretamente no citoplasma de suas células.

História Evolutiva

Muitos biólogos evolucionistas dizem que os cloroplastos encontrados na maioria das plantas vivas provavelmente descendem ou foram criados por cianobactérias.

Considerando que possuem seu próprio DNA, os especialistas dizem que é possível que células vegetais mais sofisticadas tenham trazido essas bactérias para sua estrutura há muito tempo como uma espécie de relação “simbiótica” mutuamente benéfica.

Esses organismos são muito antigos, com alguns fósseis datando de quase 4 bilhões de anos antes da era pré-cambriana. Isso os torna uma das coisas mais antigas no registro fóssil.

Os biólogos geralmente acreditam que esses organismos desempenharam um papel fundamental no aumento da quantidade de oxigênio na atmosfera da Terra. A pesquisa mostrou que, por quase 2 bilhões de anos, essas bactérias e outros procariotos foram os únicos organismos na Terra, uma vez que os eucariotos ainda não haviam evoluído. É concebível que a vida em outras plantas, se existir, pode consistir em procariotos como as cianobactérias e não em eucariotos. Devido à sua simplicidade, as células procarióticas são cerca de 1.000 vezes menores do que as células eucarióticas.

Considerações de saúde

De vez em quando, a bactéria formará grandes cadeias na água e então começará a se decompor ou morrer. Isso faz com que as células se espalhem, e o resultado às vezes é chamado de “florescimento” de algas azuis, graças à sua cor e aparência. As flores podem ser tóxicas para humanos e animais, e as pessoas geralmente são desencorajadas a nadar em lagos e piscinas onde a bactéria foi detectada em altas concentrações como esta.

Células individuais geralmente não são prejudiciais e muitas vezes são ingeridas ou engolidas sem quaisquer consequências ruins, mesmo se estiverem fracas, morrendo ou morrendo. As cepas grandes, no entanto, geralmente contêm concentrações suficientemente altas de nitrogênio e outros produtos químicos que podem danificar os pulmões e o trato respiratório das pessoas que as consomem.

As bactérias especializadas na fixação de nitrogênio são chamadas de heterocistos e tendem a ser as mais perigosas.

Cianobactérias ou cianofíceas

As Cianobactérias ou cianofíceas representam um grupo muito antigo, tendo sido os primeiros organismos fotossintetizantes com clorofila a, que surgiram na Terra há aproximadamente 3,5 bilhões de anos.

Existem evidências fósseis, os estromatólitos, que datam do Pré-Cambriano. Estromatólitos são formações calcárias dispostas em camadas, onde se encontram evidências de algas azuis. Possivelmente, foram os responsáveis pelo acúmulo de O₂ na atmosfera primitiva, o que possibilitou o aparecimento da camada de Ozônio (O3), que retém parte da radiação ultra-violeta, permitindo a evolução de organismos mais sensíveis à radiação UV.

As Cianobactérias ou cianofíceas são pouco sensíveis a esta radiação, possuindo um sistema de reparo do material genético.

A fotossíntese em algas azuis é estimulada por baixos teores de O₂, refletindo talvez, a adaptação à ausência de O₂ livre na atmosfera do Pré-Cambriano.

As algas azuis podem viver em ambientes extremamente diversos. A maioria é aquática de água doce, podendo sobreviver a temperaturas de até 74°C em fontes termais (ex. Synechococcus) ou a temperaturas muito baixas, de lagos antárticos, onde podem ocorrer sob a calota de gelo.

Existem formas marinhas que resistem a altas salinidades, ou a períodos de dessecamento, como as Cianobactérias ou cianofíceas que habitam o supra-litoral. Algumas formas são terrestres, vivendo sobre rochas ou solo úmido. Outras vivem em associações com fungos, como nos líquens Cora e Leptogium, entre outros. Ainda existem algumas que se associam a outros vegetais (Anthoceros, briófita; Azzola, pteridófita; Cycas, gimnosperma) ou a protozoários.

A organização do talo da maior parte das Cianobactérias ou cianofíceas é muito simples. Podem ser unicelulares, coloniais ou filamentosas.

As formas filamentosas possuem filamento constituído por tricoma (sequência linear de células) envolvido por uma bainha de mucilagem (filamento=tricoma+bainha).

Os filamentos podem ser unisseriados não ramificados ou ramificados. Podem ser ainda, plurisseriados.

Algas azuis = Cianobatérias

As algas azuis são unicelulares, mas formam freqüentemente colônias laminares ou filamentosas.

Apesar de estruturalmente semelhantes às bactérias, as algas azuis diferem delas por possuírem clorofila, pigmento encontrado em todos os eucariontes fotossintetizantes.

Existem algumas bactérias que realizam fotossíntese, mas nesse caso, o pigmento é denominado bacterioclorofila.

Cianobactérias é um filo formado por bactérias fotossintéticas que vivem em habitats aquáticos e solos úmidos.

Outros são considerados endossimbiontes, servindo como plastídeos endossimbióticos em muitas células eucarióticas.

As cianobactérias desempenham um papel na produção de oxigênio gasoso como um subproduto da fotossíntese.

Também se acredita que eles estejam associados ao Grande Evento de Oxigenação. Alguns deles são fixadores de nitrogênio. Alguns vivem sozinhos ou em colônias, formando filamentos ou esferas.

Reprodução nas Algas Azuis

A reprodução das Cianobactérias ou cianofíceas não coloniais é assexuada, por divisão binária, semelhante à das bactérias.

As formas filamentosas podem reproduzir-se assexuadamente por fragmentação ou hormogônia: quebram-se em alguns pontos, dando origem a vários fragmentos pequenos chamados hormogônios, que, por divisão de suas células, darão origem a novas colônias filamentosas. Algumas formas coloniais filamentosas produzem esporos resistentes, denominados acinetos, que podem destacar-se e originar novos filamentos.

Além de acinetos, algumas espécies possuem uma célula especial denominada heterocisto, cuja função ainda não está esclarecida, mas há indícios de que sejam células fixadoras de nitrogênio e de que auxiliem na sobrevivência e flutuação dos organismos sob condições desfavoráveis.

Algas Azuis

Arquitetos da atmosfera terrestre

Cianobatérias

As cianobactérias são aquáticas e fotossintéticas, ou seja, vivem na água e podem fabricar seus próprios alimentos. Por serem bactérias, são muito pequenos e geralmente unicelulares, embora geralmente cresçam em colônias grandes o suficiente para serem visíveis. Eles têm a distinção de serem os fósseis mais antigos conhecidos, com mais de 3,5 bilhões de anos, na verdade!

Você pode ficar surpreso ao saber que as cianobactérias ainda estão por aí; eles são um dos maiores e mais importantes grupos de bactérias da Terra.

Muitos depósitos de óleo do Proterozóico são atribuídos à atividade das cianobactérias. Eles também são importantes fornecedores de fertilizante de nitrogênio no cultivo de arroz e feijão.

As cianobactérias também foram extremamente importantes na definição do curso da evolução e da mudança ecológica ao longo da história da Terra.

A atmosfera de oxigênio da qual dependemos foi gerada por numerosas cianobactérias durante as eras arqueana e proterozóica. Antes disso, a atmosfera tinha uma química muito diferente, inadequada para a vida como a conhecemos hoje.

A outra grande contribuição das cianobactérias é a origem das plantas. O cloroplasto com o qual as plantas se alimentam é, na verdade, uma cianobactéria que vive dentro das células da planta.

Em algum momento no final do Proterozóico ou no início do Cambriano, as cianobactérias começaram a estabelecer residência dentro de certas células eucariotas, fazendo comida para o hospedeiro eucarionte em troca de um lar. Este evento é conhecido como endossimbiose e também é a origem da mitocôndria eucariótica.

Por serem fotossintéticas e aquáticas, as cianobactérias são frequentemente chamadas de “algas verde-azuladas”. Esse nome é conveniente para falar sobre organismos na água que fazem seu próprio alimento, mas não reflete nenhuma relação entre as cianobactérias e outros organismos chamados algas.

As cianobactérias são parentes das bactérias, não dos eucariotos, e é apenas ao cloroplasto das algas eucarióticas que as cianobactérias estão relacionadas.

Fonte: www.geocities.com/www.aquahobby.com/www.biologyonline.com/www.wisegeek.com/dec.vermont.gov/ucmp.berkeley.edu