Anabaena adalah genus cyanobacteria fotosintesis prokariotik , yaitu, mereka uniseluler, tanpa nukleus yang ditentukan, dengan materi genetik, tetapi tersebar di sitoplasma. Mereka adalah organisme plantonic air dangkal, berbentuk tong dan dapat membentuk koloni.
Cyanobacteria, termasuk Anabaena , juga disebut ganggang biru-hijau, meskipun mereka tidak terkait dengan kingdom Plantae . Disebut demikian, selain karena warnanya, karena kemampuan beberapa spesies untuk mengikat nitrogen dan yang lain karena mereka memiliki klorofil dan berfotosintesis .
Cyanobacterium spesies Anabaena circinalis. Diambil dan diedit dari: Bdcarl [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]
to nabaenas adalah subjek dari banyak perhatian ilmiah karena mereka adalah salah satu dari sedikit kelompok cyanobacteria yang dapat memperbaiki nitrogen atmosfer, yang telah membuat mereka menjadi perhatian khusus dalam studi genomik, evolusioner, biokimia, farmasi dan banyak lainnya.
Indeks artikel
Karakteristik
Mereka adalah organisme prokariotik. Mereka menghadirkan dinding sel peptidoglikan, dengan struktur yang sangat mirip dengan bakteri yang bereaksi negatif terhadap pewarnaan Gram (Gram negatif).
Mereka umumnya berukuran sekitar 2 hingga 10 mikrometer, meskipun beberapa spesies dapat mengukur hingga 20 mikrometer. Ada spesies yang hidup bebas dan sebagian besar berserabut (dengan trikoma tidak bercabang).
Mereka memiliki klorofil a, sehingga mereka dapat berfotosintesis . Sel filamen memiliki sel khusus yang disebut heterokista yang telah kehilangan kemampuan untuk berfotosintesis, tetapi sebaliknya memungkinkan mereka untuk memperbaiki nitrogen atmosfer dengan bantuan enzim yang disebut nitrogenase.
Sel heterokistik terbentuk di dalam filamen dan / atau di area terminalnya. Untuk alasan fisiologis dan kimia, sel-sel ini membentuk membran sel yang lebih tebal daripada sel-sel lain di koloni.
Fungsi membran ini adalah untuk menciptakan lingkungan mikro anaerobik dan dengan demikian dapat menangkap dan memperbaiki nitrogen atmosfer, karena enzim nitrogenase tidak aktif dengan adanya oksigen.
to nabaenas, ke cyanobacteria lain yang memiliki heterocysts, dapat melakukan proses fiksasi nitrogen tanpa adanya atau adanya cahaya; bahkan ketika tumbuh tanpa nitrogen, mereka menangkap karbon dioksida dan berfotosintesis.
Beberapa spesies menghasilkan mekar atau mekar, yang lain memiliki kapasitas untuk menghasilkan bioluminesensi dan spesies tertentu dapat menjadi racun.
Taksonomi dan filogeni
Anabaena termasuk dalam domain Bakteri, diusulkan oleh Carl Woese pada tahun 1990. Domain ini, menurut Woese, adalah kelompok saudara dari Archea (kelompok prokariota lain yang lebih dekat hubungannya dengan eukariota) dan Eukarya (organisme eukariotik).
Mereka berada dalam kingdom Bakteri dan filum Cyanobacteria. Susunan taksonomi cyanobacteria saat ini menjadi kontroversi, klasifikasi mereka cukup kompleks, dan para ilmuwan tidak sepenuhnya setuju dengan susunan taksonomi saat ini.
Namun, dalam kelompok cyanobacteria ada beberapa penerimaan ilmiah tentang hubungan filogenetik yang ada antara ordo Nostocal dan Stigonematal, kedua kelompok dengan sel heterokistik khas dari genera Anabaena, Nostoc dan Cylindrospermum .
Beberapa studi filogenetik mengungkapkan bahwa dalam Nostocales, genus Anabaena dan Nostoc lebih terkait satu sama lain daripada dengan Cylindrospermum . Saat ini, lebih dari 170 spesies dari genus Anabaena telah dideskripsikan .
Habitat
Mereka adalah organisme umum yang menghuni badan air tawar yang dangkal, beberapa spesies berasal dari lingkungan laut dan yang lain bahkan telah dilaporkan di lingkungan darat yang lembab.
Spesies laut dapat hidup dalam kondisi salinitas yang berbeda. Mengenai suhu, spesies tertentu hadir di zona beriklim sedang di musim panas, mereka toleran terhadap variasi suhu dan bahkan dapat berkembang di lingkungan dengan suhu lebih dari 70º Celcius.
Karena mereka terutama air tawar, mereka mentolerir tingkat keasaman tertentu, namun ada spesies yang juga hidup di lingkungan termal basa, yaitu lingkungan hangat dengan pH tinggi (dasar).
Asosiasi simbiosis
Beberapa spesies Anabaena telah ditemukan hidup dalam hubungan simbiosis mutualistik dengan alga dan tanaman fanerogami. Mereka hidup di dalam tubuh inangnya dan menyediakan nitrogen sebagai ganti perlindungan terhadap pemangsa.
Reproduksi
Cyanobacteria ini bereproduksi secara aseksual , yaitu, mereka tidak memerlukan kehadiran gamet jantan atau betina. Sebaliknya mereka menggunakan mekanisme reproduksi lainnya.
Di Anabaena, reproduksi terjadi dengan fragmentasi; Mikroorganisme ini membentuk koloni tipe filamen. Fragmentasi terjadi ketika bagian filamen (hormogonia) terlepas dari sisa koloni.
Saat pelepasan terjadi, bagian terkecil yang terfragmentasi akan meluncur atau mengapung di kolom air. Nantinya akan mulai membentuk koloninya sendiri.
Nutrisi
Genus Anabaena adalah takson nutrisi autotrofik, yaitu, perwakilannya adalah organisme yang menghasilkan makanannya sendiri dari senyawa atau unsur anorganik. Anabaena memiliki dua jenis nutrisi autotrophic:
Fotosintesis
Fotosintesis adalah proses kimia yang terjadi pada beberapa organisme seperti tanaman dan beberapa bakteri, di mana karbon dioksida dan air membentuk gula dengan adanya cahaya dan oksigen dilepaskan sebagai produk sampingan.
Anabaena memiliki kloroplas dengan pigmen fotosintesis klorofil a , yang memungkinkannya menyerap energi cahaya dan mengubahnya.
Fiksasi nitrogen
Banyak bakteri adalah heterotrof pengikat nitrogen. Namun, sebagian besar melakukannya tanpa adanya sinar matahari dan dalam kondisi anoksia, atau konsentrasi oksigen rendah.
Seperti yang telah kita jelaskan sebelumnya, Anabaena adalah salah satu dari sedikit kelompok yang memiliki sel khusus yang disebut heterokista. Ini memungkinkan mereka untuk memperbaiki nitrogen atmosfer dengan adanya sinar matahari dan oksigen, dan dengan demikian memperoleh nutrisi yang diperlukan untuk perkembangan koloni.
Heterocysts di cyanobacteria dari genus Anabaena. Diambil dan diedit dari: Berkshire Community College Bioscience Image Library [CC0].
Toksisitas
Genus Anabaena juga dikenal memiliki spesies yang menghasilkan racun. Ketika kondisi habitat menguntungkan, perkembangbiakan atau pembungaan (Bloom) spesies ini dapat terjadi.
Selama mekar ini, air menjadi agen racun yang sangat berbahaya bagi organisme yang meminumnya, karena adanya cyanobacteria. Hal ini diketahui keracunan ternak, burung , ikan , hewan peliharaan dan bahkan manusia untuk penyebab ini.
Spesies beracun menghasilkan neurotoksin (misalnya, anabazin) yang mempengaruhi sistem saraf pusat organisme yang menelannya. Racun ini menyebabkan demensia yang mirip dengan Alzheimer, gejala yang mirip dengan penyakit Parkinson, antara lain pada manusia.
Dalam beberapa kasus akut, kematian pasien dapat terjadi. Tidak ada obat yang diketahui untuk toksin ini, pengobatannya bersifat simtomatik.
Referensi
- Anabaena . Dipulihkan dari britannica.com
- Anabaena . Diminta dari wikipedia.org
- M. Burnat & E. Flores (2014) Inaktivasi agmatinase yang diekspresikan dalam sel vegetatif mengubah katabolisme arginin dan mencegah pertumbuhan diazotrofik pada cyanobacterium Anabaena yang membentuk heterokista . Mikrobiologi terbuka.
- Anabaena . Dipulihkan dari bioweb.uwlax.edu.
- Anabaena . Dipulihkan dari wildpro.twycrosszoo.org.
- N. Rosales Loaiza, P. Vera, C. Aiello-Mazzarri, E. Morales (2016). Perbandingan pertumbuhan dan komposisi biokimia dari empat galur Nostoc dan Anabaena (Cyanobacteria, Nostocales) dalam kaitannya dengan natrium nitrat. Undang-Undang Biologi Kolombia.
