Ціанобактеріальні мати: будова і життєвий цикл

Цілком природно, що перші форми життя до сих пір викликають підвищений інтерес у людства, адже так захоплююче, хоча б подумки занурюватися в події, що відбувалися в доісторичні часи. Ось і ціанобактеріальні мати продовжують породжувати велику кількість суперечок і висновків серед вчених.

Самі по собі вони представляють шаруваті покриви на субстраті, товщина яких нерідко досягає двох сантиметрів. За своїм походженням вони відносяться до високо інтегрований прокаріоновим співтовариствам, які, в свою чергу, є групами одноклітинних доядерних живих організмів, що розділяються на бактерії і археї. Зв’язок між цими спільнотами здійснюється за допомогою виживання одного виду за рахунок продукції іншого, тобто мова йде про симбиотическом співіснування і даний процес в науці називається сінтрофія.

Ціанобактеріальні мати, як уже було зазначено вище, включають в себе підвид бактерій, іменується ціанобактеріями (зелені і синьо-зелені водорості), а також факультативні аероби і анаероби. У свою чергу, аероби є мікроорганізмами, які гостро потребують вільному молекулярному переміщенні кисню для того, щоб синтезувати енергію, а анаероби, навпаки, розвиваються в свого роду вакуумі, шляхом перенесення залишку фосфорної кислоти від фосфорилюються донора до субстрату (процес фосфорилювання).

Продуктом життєдіяльності ціанобактеріальних матів є мінеральні строматоліти, які найчастіше бувають вапняними або доломітовими і досі зустрічаються в найрізноманітніших куточках земної кулі. Самі споруди представлені у вигляді мінеральних залишків нижніх шарів цих самих строматолитов.

Ці перші з’явилися на землі складні освіти мають кілька шарів: верхній аеробний шар, який бере участь у фотосинтезі, проміжний шар, що складається з факультативних анаеробних фотосинтезуючих організмів і, відповідно, нижній шар, іменований афотіческой гетеротрофною анаеробної зоною.

У цьому пристрої спостерігається якась циклічність і абсолютна замкненість, таку собі екологічну систему, що складається з живих організмів, з нульовим балансом, в якій продукція виробляється кисню дорівнює її споживання. Крім того, ціанобактеріальні мати, а точніше їх унікальний за своєю суттю проміжний шар, склад якого може змінюватися від аеробів до анаеробів в залежності від часу доби (вдень є кисень, вночі він відсутній), наділений однією цікавою особливістю.

Їх бактерії мають фотосинтезуючими пігментами, здатними максимально поглинати світло в спектральних областях, що дозволяє їм більш ефективно його використовувати. Так, якщо спектр змінюється на червоний, що зазвичай відбувається в ранковий і вечірній час доби, то в мате стартують вертикальні міграції бактерій, що володіють різним пігментом.

Сучасний глибокий біохімічний аналіз цих утворень дозволив визначити, що вони ведуть свої витоки ще з раннього архею і це свідчить про те, що ціанобактеріальні мати є першими складними замкненими екологічними системами на земній кулі. Вражає їх абсолютна свобода в географічному розташуванні, що обумовлено високою стійкістю і витривалістю щодо практично будь-яких температурних коливань і умов для життя. Так, ціанобактеріальні мати поширені від приполярних до пріекваторіальних областей.

Примітно, але спочатку дані освіти, а точніше їх прямий продукт життєдіяльності – строматоліти зараховувалися вченими до еукаріотів. І тільки в той момент, коли була доведена їх прямий зв’язок з ціанобактеріями, стало очевидним, що мова йде про прокаріоти.

Також, не слід забувати про те, що строматоліти довгий час (протягом усього архею і протерозою) були найпоширенішими породами біогенного походження і були одним з найбільш ранніх свідчень існування форм життя на Землі.

Ссылка на основную публикацию