Цианобактерии представляют собой большой и разнообразный тип бактерий , определяемый их уникальной комбинацией пигментов и их способностью осуществлять оксигенный фотосинтез . [1] [2]
Цианобактерии часто живут колониальными агрегатами , которые могут принимать множество форм. [2] Особый интерес среди многих видов цианобактерий представляют те, которые живут колониями в длинных трихомах , состоящих из сотен или тысяч клеток. [2] Это нитевидные виды, которые часто доминируют в верхних слоях микробных матов , встречающихся в экстремальных условиях, таких как горячие источники , гиперсоленая вода , пустыни и полярные регионы, [3] , а также широко распространены в более приземленных средах. [2]
Многие нитевидные виды также подвижны , скользят вдоль своей длинной оси и демонстрируют фотодвижение , с помощью которого трихомы модулируют свое скольжение в зависимости от падающего света. Было обнаружено, что последний играет важную роль в направлении трихом к оптимальным условиям освещения, которые могут либо подавлять клетки, если падающий свет слишком слаб, либо повреждать клетки, если он слишком сильный. [2]
Цианобактерии обладают значительной морфологической изменчивостью: от одноклеточных и колониальных до нитчатых форм. Нитевидные формы проявляют функциональную клеточную дифференцировку, такую как гетероцисты (для фиксации азота), акинеты (клетки в стадии покоя) и гормогонии (репродуктивные, подвижные филаменты). Они вместе с межклеточными связями, которыми они обладают, считаются первыми признаками многоклеточности. [4] [5] [6] [7]
Многие цианобактерии образуют подвижные нити клеток, называемые гормогониями , которые перемещаются от основной биомассы к почкам и образуют новые колонии в других местах. [8] [9] Клетки в гормогониуме часто тоньше, чем в вегетативном состоянии, и клетки на обоих концах подвижной цепи могут быть сужены. Чтобы отделиться от родительской колонии, гормогониум часто должен разорвать более слабую клетку нити, называемую некридием.
Каждая отдельная клетка (каждая отдельная цианобактерия) обычно имеет толстую студенистую клеточную стенку . [10] У них нет жгутиков , но гормогонии некоторых видов могут передвигаться, скользя по поверхности. [11]