Sisältö
Kuvittele kävelyä lampi lähellä, kun huomaat jotain limaista sinertävänvihreällä helmimaisella ulkonemalla, joka kelluu vedessä. Tai ehkä asut jossain suolla ja löydät hyytelömäisen massan keskeltä omaa nurmikkoasi. Mikä on tämä löysä, hyytelömäinen aine? Voisiko se olla ulkomaalaisten lahja tai noitojen kirous? Saatat olla yllättynyt kuullessasi, että tämä on itse asiassa siirtomaa syanobakteerit - olla nimeltään Nostoc - joka on yksi maailman vanhimmista organismeista!
Lue lisää sinileväbakteerien roolista ekosysteemissä.
Mikä on Nostoc?
Nostoc on sinileväbakteerien suku, joka sisältää monia lajeja, joilla kaikilla on joitain yhteisiä piirteitä. Jos tarkastelet Nostoc-rakennetta mikroskoopin alla, näet lankamaiset filamentit, nimeltään Rihmamaisia. Jokainen trikomi on todella ketju pyöreitä tai helmimaisia soluja, joista puuttuu ydin. Kun siirrät ketjua alaspäin, niin usein yksi solu näyttää paksummalta ja suuremmalta. Nämä suuret solut ovat heterocysts, jotka ovat tärkeitä lisääntymiselle ja typen kiinnitykselle.
Koska Nostoc-rakenteen muodostavat mikroskooppiset filamentit tulevat yhteen pesäkkeinä, joita suojaa gelatiinimatriisi, voit nähdä ne usein paljaalla silmällä. Jos näet nämä pesäkkeet henkilökohtaisesti - tai jos tarkistat kuvan Nostocista verkossa -, näet levämäisten palkojen kohoumia yhdessä limaisessa pinnoitteessa.
Muut Nostocin ominaisuudet
Nostoc-lajit ovat sinileviä, jotka eroavat säännöllisistä bakteereista, koska ne voivat käyttää fotosynteesi tehdä omia ruokia. Pigmentit, jotka antavat Nostocille sen sinivihreän värin, vangitsevat auringonvalon tätä tarkoitusta varten. Klorofylli (vihreä pigmentti) vangitsee kirkkaan auringonvalon, kun taas fykosyaniini (sininen pigmentti) ja fykoerytriini (punainen pigmentti) vangitsevat himmeämpää auringonvaloa.
Lue lisää fotosynteesin kolmesta vaiheesta.
Nostocilla on toinen ominaisuus joidenkin kasvien kanssa: Se on typen kiinnitin. Tämä tarkoittaa, että se voi käyttää heterosyyttejään vapaata typpeä ilmasta ja muuttaa sen muihin muotoihin, joita muut kasvit voivat käyttää tärkeiden biomolekyylien, kuten aminohappojen ja proteiinien, valmistukseen.
Heterosysteillä on myös rooli lisääntymisessä. Filamentit voivat rikkoutua ketjun paikoissa, jotka sisältävät heterosystit, muodostaen hormogonia, joista tulee sitten uusia säikeitä. Kun Nostoc-lajit elävät epäsuotuisissa olosuhteissa, ne voivat myös muodostaa kovia itiöitä, joita kutsutaan akinetes. Nämä solut varastoivat ruokaa ja menevät lepotilaan, kunnes olosuhteet muuttuvat jälleen suotuisiksi, jolloin ne voivat itää uusiin säikeisiin.
Nostoc-bakteerien historia
Yksi mielenkiintoisimmista puolista tässä sinileväbakteerissa on, että se on yksi maailman vanhimmista organismeista. Tutkijat ovat löytäneet Nostoc-fossiilit yli 3,5 miljardia vuotta sitten! Tämä kertoo paljon sen vankasta luonteesta.
Itse asiassa jotkut Nostoc-lajit voivat selviytyä äärimmäisissä olosuhteissa, koska se kykenee tuottamaan akineetteja. Tämä kova, lepotilassa oleva itiö on jopa pystynyt uudistumaan normaaliin muotoonsa tutkijoiden kuivaamalla ja pitäneen varastoissa 70 vuotta!
Tämä selittää, miksi Nostoc pystyy käsittelemään luonnollista ääripäiden kuten kuivuus ja tulvat sekä jäätyneet olosuhteet, joita löytyy arktisesta ja Antarktiksesta. Suku on myös monimuotoinen, yli 200 lajia pystyy asuttamaan makean veden, suolaisen veden ja jopa maan.
Vuosien mittaan ihmiset ovat miettineet Nostocia ja kutsuneet sitä moniksi luoviksi nimiksi, mukaan lukien:
Tietenkin, tutkijat tietävät nyt, että Nostoc ei ehdottomasti ole maan ulkopuolista tai maagista alkuperää. Silti tämän monimuotoisen, vankan sinileväbakteerin suvun ainutlaatuiset piirteet kiinnostavat edelleen biologia ja säännöllisiä ihmisiä, jotka sattuvat kompastumaan sen yli luonnossa.