Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Природознавство arrow Біологія
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Різноманітність прокаріотів

Питання про місце прокаріотичних організмів у системі живих істот ще остаточно не з'ясовано і є однією з центральних проблем мікробіології. У 1977 на підставі даних молекулярної систематики надцарство Доядерні організми, або Прокаріоти було розділено на царства Архебактерій (Archeobacteria) і Еубактерій (Eubacteria). Згодом, щоб підкреслити відмінності між ними, вони були перейменовані на домени (таксономічний ранг вищий за царство) Архей і Бактерій відповідно. Ці два домени, разом з Еукаріотами, стали основою системи трьох доменів, яка сьогодні є загальноприйнятою клисифікацією в біології.

За визначником Бергі, усі прокаріоти поділено на групи, які не мають таксономічного статусу. У ньому всі виявлені бактерії віднесено до царства Прокаріоти, яке поділено на 33 групи. Ми ознайомимся лише з окремими із них.

Спірохети (Spirochaetes) – грамнегативні бактерії, які мають клітини спірально ї форми із джгутиками. Вони викликають обертальний рух тіла бактерії, який дозволяє спірохетам пересуватися з місця на місце. Більшість з них – вільноживучі. Багато спірохет є патогенними для людини і тварин. Види роду Leptospira викликають лептоспіроз, Treponema pallidum – сифіліс. Також спірохети викликають перідонтит, цифровий дерматит рогатої худоби і свиней та людську дизентерію. Деякі нехвороботворні спірохети становлять певний інтерес, як симбіонти кишечника термітів.

Актинобактерії (Actinobacteria, застаріла назва актиноміцети) – грампозитивні бактерії з подібною до грибів міцелярною будовою. Мають здатність утворювати позаклітинні ферменти для розкладання складних біополімерів, тому є основною ланкою розкладання органічної речовини. Поширені в ґрунті, мулі водоймищ, на рослинних залишках. Є серед них азотфіксуючі симбіонти вільхи й інших небобових рослин (наприклад, франкії), патогенні форми, що викликають актиномікоз. Актиноміцети (наприклад, стрептоміцети) є активними продуцентами антибіотиків.

Мікоплазми (Mycoplasma) – найменші серед відомих клітинних прокаріотичних організмів. Вони, на відміну від еубактерій, не мають клітинної стінки, не утворюють спор і у них удвічі менше генетичного матеріалу, ніж у решти прокаріотів. Мікоплазми можуть бути паразитами або сапрофітами. Декілька видів – патогени людини, зокрема Mycoplasma pneumoniae, який є одним зі збудників пневмонії і Mycoplasma genitalium, яка викликає запальні хвороби статевих органів. Нині відомо близько 40 захворювань рослин, які обумовлені мікоплазмами. Вони стійкі до антибіотиків, подібних до пеніциліну.

Протеобактерії (Proteobacteria) – це грамнегативні бактерії із зовнішньою мембраною, побудованою, переважно, з полісахаридів. Багато з них рухаються, застосовуючи джгутики, ворсинки чи інші механізми бактеріального ковзання. Серед патогенних бактерій цієї групи слід назвати збудника черевного тифу (Salmonella typhi), холери (Vibrio cholerae), чуми (Yersinia pestis), виразки шлунку (Helicobacterpylori) тощо. Інші є вільноживучими організмами. Крім того, до цієї групи відносять також багато видів бактерій, які відповідають за фіксацію азоту; міксобактерії– унікальну групу бактерій, що можуть утворювати багатоклітинні плодові тіла. Міксобактерії живляться за рахунок полювання на інших бактерій. Вони звичайно подорожують у великих групах, складених із багатьох бактерій. Це їм необхідно для забезпечення високої концентрації позаклітинних ферментів для того, щоб убивати та перетравлювати здобич. Міксобактерії виробляють та виділяють цілу низку хімічних речовин

Спірохети

Спірохети

Актинобактерія

Актинобактерія

Рикетсій, що проникає в клітину миші

Рикетсій, що проникає в клітину миші

корисних для біомедичної промисловості, наприклад деякі антибіотики. До цієї групи належать і рикетсії, названі за іменем Г. Рікеттса, який в 1909 році вперше описав збудника плямистої лихоманки Скелястих гір. Більшість описаних видів живуть як ендосимбіонти всередині інших клітин. У людини рикетсії викликають гострі гарячкові захворювання – рикетсіози. Найбільше значення мають збудники епідемічного висипного тифу (Rickettsia prowazekii), кліщового рикетсіозу (Rickettsia sibirica), плямистої лихоманки Скелястих гір {Rickettsia rickettsii), лихоманки цуцугамуші (Rickettsia tsutsugamushi). Патогенні для людини рикетсії, за рідкісним винятком, передаються при укусі заражених вошей, кліщів і бліх.

Археї (Archaea) – одна з основних і найдавніших груп прокаріотичних організмів, які мають ряд відмінностей від інших бактерій. У їхній стінці немає пептидогліканів, у генах є ділянки, які не кодують білки (інтрони), що характерно для еукаріотів. Описано понад 40 видів архей, які часто знаходять там, де життя інших організмів неможливе: у солоних і гарячих джерелах, вічній мерзлоті, великих глибинах океанів та земної кори тощо. Багато архей – екстремофіли. Деякі живуть при дуже високих температурах в океанах, часто вище 100°С, як ті, котрих знайшли в гейзерах і чорних курцях. Інші знайдені в дуже холодних середовищах або в надзвичайно солоній, кислій чи лужній воді. Проте інші археї – мезофіли, живуть у середовищах, подібних до болота, стічних вод і ґрунту. Багато метаногенних архей знайдено в травних трактах тварин, наприклад, жуйних, термітів і людей. Археї не патогенні, і невідомо, щоб які-небудь з них викликали хворобу. Серед архебактерій виділяють кілька груп: метаногени (бактерії, які відновлюють СO2 до метану), екстремальні галофіли (бактерії, які живуть при високих концентраціях NaCI), термоацидофіли (бактерії, що мешкають у кислому середовищі при високій температурі) та ін.

Ціанобактерії (Cyanobacteria) – група грамнегативних одноклітинних колоніальних та нитчастих прокаріотів, що здатні до фотосинтезу з виділенням кисню та азотфіксації. У цих організмів сформований найбільший геном серед прокаріотів. їх також іноді називають синьо-зеленими водоростями, посилаючись на зовнішній вигляд та екологічну нішу цих організмів. Саме завдяки цим організмам змінився якісний склад атмосфери Землі, у якій поступово накопився кисень та стало менше вуглекислого газу. Ціанобактерії – це найбільша і найважливіша за впливом на біосферу група живих організмів на Землі, яка становить 90% живої маси всієї біосфери.

Ціанобактерії характеризуються прокаріотичною будовою клітин. Навколо клітини є слизова капсула, яка виконує захисну та рухову функції. Цитоплазма має два шари: фотосинтезуючий і спадковий. Зовнішній фотосинтезуючий містить пігменти, які здійснюють фотосинтез. У центрі клітини розташований спадковий шар зі спадковою речовиною цих організмів. Ще є вакуоля із запасними речовинами і так звані "газові вакуолі", заповнені азотом. Завдяки їм уся маса водоростей спливає на поверхню,

Представник архей

Представник архей

Ціанобактерія

Ціанобактерія

ближче до сонячних променів. Забарвлення ціанобактерій може бути світло-золотистим, жовтим, коричневим, червоним, смарагдовим, голубим, фіолетовим і темно- синім. Таке різноманіття обумовлене речовинами, які містяться в слизовій капсулі, та їхніми зеленими й синіми пігментами. Незважаючи на свою назву, лише близько половини "синьо-зелених водоростей" справді мають цей колір. Червоне море отримало свою назву завдяки "цвітінню" морських планктонних ціанобактерій з роду триходесміум, які часто зустрічаються на поверхні цього моря. Завдяки специфічному наборові фотосинтезуючих пігментів-фікобілінів ціанобактерії заселили навіть глибокі печери, де вдовольняються слабенькими проблисками світла. Фотосинтез у цих організмів, як і в рослин, супроводжується виділенням кисню, тоді як фотосинтезуючі бактерії його не виділяють. Ціанобактерії за типом живлення є автотрофами. Для багатьох видів характерний змішаний тип живлення: за наявності світла – фотосинтезують, а за відсутності – поглинають з довкілля готові органічні речовини. Джгутиків і війок ці мікроорганізми не мають, але все-таки здатні переміщуватися. Вони ковзають опорною поверхнею, обертаються навколо довгої осі внаслідок виділення слизу. На відміну від рослин та більшості бактерій ціанобактерії здатні до азотфіксації. Фіксація азоту відбувається в гетероцистах – великих клітинах, які утворюються у нитчастих форм. Розмножуються ціанобактерії, як і бактерії, поділом клітин навпіл або частинами колоній. Поділ ниток на частини здійснюється за участю гетероцист, по яких і відбувається розрив.

Група ціанобактерій об'єднує близько 2 000 видів, поширених у вологому ґрунті, поверхневих шарах морських і прісних водойм. Вони можуть жити на голих скелях і пустелях, у гарячих джерелах з температурою +85°С і в замерзлих озерах під кригою товщиною 5 м. Вони першими оселяються на згарищах, вулканічних островах, тому їх називають піонерами в освоєнні нових територій. Ціанобактерії часто утворюють скупчення у вигляді кущиків, кірки або щільної маси, яка може сягати кількох сотень квадратних метрів і до 1 м товщини. Колонії та нитки утворюються після того, як клітини ціанобактерій поділилися, сіле не розійшлися, оскільки оболонка вкрита слизом. Ціанобактерії часто вступають у взаємовигідне співіснування з водоростями, мохами, папоротями, грибами та тваринами. Деякі живуть в хутрі лінивців, забезпечуючи камуфляжний колір. Ціанобактерії складають значну частку океанічного фітопланктону. Поширенню багатьох ціанобактерій сприяє й те, що вони здатні утворювати стійкі до висихання спори. В Україні звичайними представниками відділу є спіруліно, н ост ок, анабена та ін.

Ціанобактерії – це найдавніші організми серед тих, які здатні виділяти кисень. Саме вони сприяли в далекому минулому підвищенню в первісній атмосфері вмісту кисню, що зробило можливим існування на планеті грибів, рослин і тварин. Відмираючи, вони беруть участь у створенні гірських порід і ґрунтів.

Проте ціанобактерії можуть завдавати природі й людині великих збитків. Вони нерідко розмножуються у величезних кількостях і обумовлюють "цвітіння води", яке нині є справжньою екологічною проблемою, оскільки у водойми потрапляє дедалі більше стоків, добрив, шкідливих речовин з полів тощо. Запобіжні заходи відомі: не можна будувати неподалік річок та озер склади мінеральних добрив та отрутохімікатів, мити у водоймах машини, розорювати береги, викошувати очерет тощо. Деякі ціанобактерії людина вживає в їжу. Наприклад, носток споживають в Китаї та Японії, а спіруліну – місцеве населення в районі озера Чад в Африці. Із спіруліни одержують харчовий білок (спірулін), який використовують як додаток до їжі. На плантаціях рису ціанобактерії можуть використовувати як добрива завдяки здатності до азотфіксації (наприклад, анабена в співіснуванні з папороттю азолою). Деякі види токсичні (Microcystis aeruginosa, що продукує токсин мікроцистин) або умовно-патогенні (Апаbаепа). На сьогодні ціанобактерії служать найважливішими модельними об'єктами досліджень у біології.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші