Sąvoka „cianobakterijos“ reiškia didelę vienaląsčių organizmų grupę, kurios šaknys yra priešistorės, tačiau šiais laikais vis dar labai gausu, dažniausiai vandenyje ar kitaip drėgnoje aplinkoje. Kartais jie vadinami „melsvai žaliais dumbliais“, nes didelės jų kolonijos vandenyje dažnai atrodo kaip dumbliai, kurie yra vandens augalai. Tačiau tarp bakterijų ir dumblių nėra biologinio ryšio. Bakterijos sukuria energiją fotosintezės būdu ir egzistuoja šalia daugumos vandens paviršiaus. Vandenynai, upės, upeliai ir balos juos talpina; net kai kuriuose ledynuose ir purve buvo rasta mažų kolonijų. Daugelis mokslininkų mano, kad šios rūšies bakterijos vaidino svarbų vaidmenį ląstelių gyvybės evoliucijoje Žemėje.
Pagrindinės charakteristikos
Atskiros cianobakterijos yra mikroskopinės, o tai reiškia, kad jų negalima pamatyti be mikroskopo ar kito didinimo įrankio. Tačiau jų yra daugumoje planetos vandens šaltinių ir jie dažnai sudaro kolonijas, kurias galima pamatyti. Šios kolonijos, kurias paprastai sudaro milijonai tarpusavyje sujungtų ląstelių, kartais primena dumblius. Bakterijos susijungs dėl kelių skirtingų priežasčių, tačiau kai taip nutinka, jos dažniausiai matomos netoli vandens paviršiaus ir būna ryškiai mėlynos spalvos. Ląstelės taip pat yra tokios spalvos atskirai, tačiau tai akivaizdžiausia, kai matoma didelėje grupėje.
Pavienės ląstelės gali būti skirtingos formos; dauguma yra lieknos ir vamzdinės formos, tačiau kai kurios yra labiau suplotos ovalo formos. Jų vidutinis ilgis yra apie 2 milimetrai ir paprastai yra labai paprasti moksliniu požiūriu.
Skirtingi tipai
Pagal formą, formaliai vadinamą „morfologija“, cianobakterijos buvo suskirstytos į penkias grupes: chroococcales, pleurocapsales, osciliatoriales, nostocales ir stigonematales. Tačiau buvo nustatyta tik dviejų paskutinių grupių bendra kilmė. Vien todėl, kad du organizmai turi panašią formą, jie nebūtinai yra filogenetiškai susiję, o tai reiškia, kad jie gali nepriskirti tos pačios klasifikacinės grupės, žinomos kaip prieglauda.
Energijos gamyba
Šio tipo bakterijos fotosintezės būdu sukuria savo energiją ir maistą, kaip ir dauguma augalų. Tai reiškia, kad ląstelės gali paversti saulės šviesą energija, kuri gali būti saugoma kaip angliavandeniai, pavyzdžiui, cukrus. Dėl to ląstelės yra beveik visiškai savarankiškos: jos gali sukurti ir kaupti visą energiją, reikalingą klestėti ir daugintis.
Fotosintezė cianobakterijose naudoja vandenį kaip elektronų donorą ir gamina deguonį kaip šalutinį produktą. Fotosintezė vyksta membranose, vadinamose tilkoidais, o chlorofilas naudojamas saulės spinduliams sugerti. Skirtingai nuo daugelio kitų organizmų, vykdančių fotosintezę specializuotose organelėse, šios bakterijos virsta tiesiogiai savo ląstelių citoplazmoje.
Evoliucinė istorija
Daugelis evoliucijos biologų teigia, kad chloroplastai, randami daugumoje gyvų augalų, tikriausiai yra kilę iš cianobakterijų arba kadaise buvo sukurti jų. Atsižvelgdami į tai, kad jie turi savo DNR, ekspertai teigia, kad gali būti, kad sudėtingesnės augalų ląstelės šias bakterijas įtraukė į savo struktūrą jau seniai kaip tam tikrą abipusiai naudingą „simbiotinį“ ryšį.
Šie organizmai yra labai seni, kai kurios fosilijos datuojamos beveik 4 milijardus metų iki Prekambrijos eros. Dėl to jie yra vieni seniausių fosilijų įrašų. Biologai paprastai mano, kad šie organizmai atliko pagrindinį vaidmenį didinant deguonies kiekį Žemės atmosferoje. Tyrimai parodė, kad beveik 2 milijardus metų šios bakterijos ir kiti prokariotai buvo vieninteliai organizmai Žemėje, nes eukariotai dar nebuvo išsivystę. Galima manyti, kad gyvybė ant kitų augalų, jei ji egzistuoja, gali būti sudaryta iš prokariotų, pavyzdžiui, melsvadumblių, o ne iš eukariotų. Dėl savo paprastumo prokariotinės ląstelės yra apie 1,000 kartų mažesnės nei eukariotinės ląstelės.
Sveikatos sumetimai
Kartkartėmis bakterijos vandenyje suformuos dideles grandines ir tada pradės irti arba žūti. Dėl to ląstelės išsiskleidžia, o rezultatas dėl savo spalvos ir išvaizdos kartais vadinamas mėlynųjų dumblių „žydėjimu“. Žydėjimas gali būti toksiškas žmonėms ir gyvūnams, todėl žmonės paprastai neskatina maudytis ežeruose ir baseinuose, kuriuose bakterijų buvo aptikta didelėmis koncentracijomis, kaip ši. Atskiros ląstelės paprastai nėra kenksmingos ir dažnai nuryjamos arba praryjamos be jokių blogų pasekmių, net jei jos yra silpnos, miršta ar negyvos. Tačiau didelėse padermėse dažnai yra pakankamai didelės azoto ir kitų cheminių medžiagų koncentracijos, todėl jos gali pažeisti jas vartojančių žmonių plaučius ir kvėpavimo takus. Bakterijos, kurios specializuojasi azoto fiksavimui, vadinamos heterocistomis, ir jos dažniausiai yra pavojingiausios.