Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Микроцистис
Microcystis aeruginosa.jpeg
Microcystis aeruginosa
Научная классификация е
Домен:Бактерии
Тип:Цианобактерии
Учебный класс:Cyanophyceae
Заказ:Chroococcales
Семья:Microcystaceae
Род:Microcystis
Kützing, 1833 г.
Разновидность

Многие (см. Ниже)

Microcystis является род пресноводных цианобактерий , который включает в себя вредное цветение водорослей образующую Microcystis палочки . Многие члены Microcystis сообщества могут производить нейротоксины и гепатотоксины , такие как Микроцистины и cyanopeptolin . Сообщества часто представляют собой смесь изолятов, продуцирующих и не продуцирующих токсины. [1]

Этимология [ править ]

Род Microcystis происходит от греческого [2] mikros (маленький) + kystis (мочевой пузырь).

Физические характеристики [ править ]

Плавающие колонии Microcystis в колбе Эрленмейера

Как следует из этимологического происхождения, Microcystis характеризуется небольшими клетками (несколько микрометров в диаметре), содержащими везикулы, заполненные газом (также лишенные индивидуальных оболочек). [2] Клетки обычно организованы в колонии (скопления которых видны невооруженным глазом), которые начинаются в сферической форме, теряют когерентность и со временем становятся перфорированными или приобретают неправильную форму. Эти колонии связаны густой слизью, состоящей из сложных полисахаридных соединений, включая ксилозу , маннозу , глюкозу , фукозу , галактозу и рамнозу., среди других соединений. [3]

Окраска протопласта светло-сине-зеленая, кажется темной или коричневой из-за оптических эффектов газонаполненных пузырьков . [ необходима цитата ]

Экология [ править ]

Колония Microcystis wesenbergii под эпифлуоресцентной микроскопией с окрашиванием ДНК SYTOX Green

Microcystis способен производить большие поверхностные соцветия за счет сочетания быстрого деления и регулирования плавучести за счет образования пузырьков, заполненных газом. В природе Microcystis может существовать в виде отдельных клеток или больших колоний, содержащих множество клеток. Их способность регулировать плавучесть является ключом к их доминированию в эвтрофных водах, благодаря оптимальному расположению в фотической зоне в стабильной водной толще. [ необходима цитата ]

Поскольку они могут образовывать большие поверхностные цветы, считается, что они способны вытеснить другой фитопланктон , монополизируя свет в фотической зоне. [ необходима цитата ]

Microcystis spp. также способны к сильному поглощению фосфатов и азота; считается, что они сильно влияют на соотношение азота и фосфора (соотношение N: P ). [4] Клетки Microcystis также эффективно поглощают углерод из окружающей среды; во время большого цветения интенсивный фотосинтез может снизить pH сообществ до <9,0. [5] Недавние усилия показали, что сочетание эффективных механизмов концентрации углерода и потенциальной способности использовать мочевину в качестве источника углерода позволяет Microcystis сохраняться в условиях высокого pH.

В Южной Африке плотина Хартебестпорт сильно поражена Microcystis из-за повышенных уровней фосфатов и нитратов, вытекающих из коллекторов Йоханнесбурга, одного из немногих городов в мире, который находится на водоразделе континентального водораздела [6], поэтому он находится выше по течению от крупных плотин и реки. [7]

В Северной Америке цветение Microcystis вызвало проблемы во многих пресноводных системах за последние два десятилетия. К ним относятся большие озера (Эри, Окичоби) и небольшие региональные водные массы. В 2014 году обнаружение токсина микроцистина в очищенной воде Толедо (Огайо) привело к отключению водоснабжения более чем 400 000 жителей. Прорыв токсина в систему был связан с присутствием вируса, который лизировал клетки и высвобождал токсин из частиц в растворенную фазу. [8]

Риски для здоровья [ править ]

Цианобактерии могут производить нейротоксины и гепатотоксины , такие как Микроцистины и cyanopeptolin . [9] [10] Также сообщалось, что Microcystis вырабатывает соединение (или соединения), которое может оказывать разрушающее действие на эндокринную систему. [11] В 2018 году в Государственном университете Боулинг-Грин (Огайо) был основан Центр пресных вод и здоровья человека Великих озер, который занимается проблемами, связанными с Microcystis.цветет в Великих Лаврентийских озерах. Под руководством первого директора, профессора Джорджа С. Буллерджана, центр привлекает ученых из девяти институтов из шести штатов и поддерживается совместным финансированием Национального научного фонда и Национального института гигиены окружающей среды.

Виды [ править ]

К видам Microcystis относятся: [12]

  • Microcystis aeruginosa
  • Microcystis argentea
  • Microcystis botrys
  • Microcystis elongata
  • Microcystis flos-aquae
  • Microcystis holsatica
  • Microcystis lutescens
  • Microcystis marina
  • Микроцистис бледный
  • Микроцистис панниформный
  • Microcystis salina
  • Микроцистис термический
  • Microcystis viridis
  • Microcystis wesenbergii

См. Также [ править ]

  • Пандорина ( Аналогия )

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ринта-Канто, JM; Уэллетт, AJA; Boyer, GL; Твисс, MR; Бриджмен, ТБ; Вильгельм, SW (июнь 2005 г.). «Количественная оценка токсичных видов Microcystis во время цветения в 2003 и 2004 годах в Западном озере Эри с использованием количественной ПЦР в реальном времени» . Наука об окружающей среде и технологии . 39 (11): 4198–4205. DOI : 10.1021 / es048249u . ISSN  0013-936X .
  2. ^ а б «Цианобактерии: Microcystis» . Диск Секки из кремнезема . Колледж Коннектикута: Диск SilicaSecchi. Архивировано из оригинального 26 марта 2008 года . Проверено 24 июня 2011 года .
  3. ^ Томас Рорлак, Манфред Хеннинг и Йоханнес-Гюнтер Коль (1999). «Механизмы ингибирующего действия цианобактерии Microcystis aeruginosa на скорость проглатывания дафнии галеа» (PDF) . Журнал исследований планктона . 73 (5): 980–984. DOI : 10.1021 / np900818c . PMID 20405925 .  CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  4. ^ Се, Лицян; Се, Пин; Ли, Сиксин; Тан, Хуэйцзюань; Лю, Хун (2003). «Низкое соотношение TN: TP, причина или результат цветения Microcystis ?» . Исследования воды . 37 (9): 2073–2080. DOI : 10.1016 / S0043-1354 (02) 00532-8 . PMID 12691892 . 
  5. ^ Krausfeldt, Lauren E .; Фермер, Эбигейл Т.; Кастро Гонсалес, Гектор Ф .; Zepernick, Brittany N .; Campagna, Shawn R .; Вильгельм, Стивен В. (17 мая 2019 г.). «Мочевина является источником углерода и азота для Microcystis aeruginosa: отслеживание включения 13C в условиях pH цветения» . Границы микробиологии . 10 : 1064. DOI : 10,3389 / fmicb.2019.01064 . ISSN 1664-302X . PMC 6536089 . PMID 31164875 .   
  6. ^ Тертон, А. Р., Шульц С., Пряжка, Н, Kgomongoe, М., Malungani, Т. & Drackner, М. 2006. Золото, Efore выжженной земли и вода: гидрополитика Йоханнесбурга. В развитии водных ресурсов, Vol. 22., №2; 313-335.
  7. ^ Turton, AR 2015. Сидя перед дилеммой: вода как стратегический ресурс в Южной Африке. В @Liberty, № 6, выпуск 22. Йоханнесбург: Южноафриканский институт расовых отношений. Доступно на сайте http://irr.org.za/reports-and-publications/atLiberty/files/liberty-2013-sitting-on-the-horns-of-a-dilemma-2013-water-as-a-strategic- resource-in-south-africa Архивировано 4 октября 2017 года в Wayback Machine.
  8. ^ Стеффен, Морган М .; Дэвис, Тимоти У .; McKay, R. Michael L .; Bullerjahn, George S .; Krausfeldt, Lauren E .; Стоу, Джошуа, Массачусетс; Neitzey, Michelle L .; Гилберт, Наоми Э .; Бойер, Грегори Л .; Johengen, Thomas H .; Gossiaux, Duane C. (20.06.2017). «Экофизиологическое исследование цветения Microcystis озера Эри в 2014 году: взаимосвязь между биологией и прекращением подачи воды в Толедо, штат Огайо» . Наука об окружающей среде и технологии . 51 (12): 6745–6755. DOI : 10.1021 / acs.est.7b00856 . ISSN 0013-936X . 
  9. ^ Tooming-Klunderud, пр -т (2007). «Об эволюции генных кластеров нерибосомальных пептид-синтетаз в цианобактериях» . Университет Осло. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  10. ^ Карл Гадеманн, Сирил Портманн, Джудит Ф. Блом, Майкл Цедер и Фридрих Юттнер (2010). «Множественное производство токсинов в Cyanobacterium Microcystis: выделение ингибитора токсической протеазы Cyanopeptolin 1020» (PDF) . J. Nat. Prod . 73 (5): 980–984. DOI : 10.1021 / np900818c . PMID 20405925 .  CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  11. ^ Роджерс, Эмили Д .; Генри, Теодор Б .; Twiner, Майкл Дж .; Gouffon, Julia S .; Макферсон, Джексон Т .; Бойер, Грегори Л .; Sayler, Гэри S .; Вильгельм, Стивен В. (март 2011 г.). «Глобальное профилирование экспрессии генов у личинок рыбок данио, подвергшихся воздействию Microcystin-LR и Microcystis, выявляет эндокринные разрушающие эффекты цианобактерий» . Наука об окружающей среде и технологии . 45 (5): 1962–1969. DOI : 10.1021 / es103538b . ISSN 0013-936X . 
  12. ^ «Род таксономии обозревателя: Microcystis» . AlgaeBase . Проверено 24 июня 2011 года .