Sianobakterie

Sianobakterieë Tydperk: 3500–0 m. jaar gelede Had. Arch. Proter. Fan.
Tolypothrix sp.
Wetenskaplike klassifikasie
Domein:	Bacteria
Koninkryk:	Eubacteria
Filum:	Cyanobacteria

Sianobakterieë (filum Cyanobacteria), ook blou- of blougroenwiere genoem, staan dikwels – ontereg – as blougroenalge bekend – of meer tereg – as blougroenbakterieë. Hulle is primitiewe klein organismes wat sedert hul ontstaan in die Prekambrium glad nie verander het nie. Hulle is prokariotiese organismes wat fotosintese vermag.

Hulle is akwaties (in water lewend) en dikwels eensellig, hoewel hulle ook matte kan vorm, wat dan deur hulle blougroen kleur verraai word. Hulle is een van die oudste lewensvorme op aarde en het dalk reeds tussen 2 en 3,5 miljard jaar gelede bestaan. Sianobakterië was dalk verantwoordelik vir die Groot Suurstofkatastrofe. Fossielmatte wat stromatoliete genoem word het veral die Mesoproterosoïkum oorheers en kan vandag nóg op talle plekke aangetref word.^[1]

Bou

Mikroskopiese beeld van Arthrospira fusiformis-selle wat in Rusland versamel is.

Die struktuur van die mikroskopiese wierselle is baie eenvoudig. Daar is geen ware kern nie en die kernmateriaal en selkleurstof is oral in die protoplasma van die sel versprei.

Die kleur, wat gewoonlik blou of groen is, word deur die verhouding van die rooi (fikoëritrine), groen (chlorofil) en blou (fikosianine) pigment in die sel bepaal. Hoewel daar nie spesifieke organelle (organismes wat 'n spesifieke funksie vervul) in die sel is nie, is daar wel sekere selinsluitsels. Benewens oliedruppeltjies kom daar skynvakuole in die blouwierselle voor.

Hierdie vakuole speel 'n rol in die dryfvermoë van sommige blouwierselle. Blouwiere kom ook in die vorm van rustende spore (akinete) voor. Akinete is selle wat vergroot is met 'n dik selwand en tot sewentig jaar lank die vermoë om te ontkiem kan behou.

In die bepaalde omstandighede vorm sommige meersellige blouwiere heterosiste (groot selle met 'n dik wand wat uit eiwitte opgebou is). Hierdie selvorme speel waarskynlik in die sel se voortplanting 'n rol. 'n Normale, aktiewe blouwiersel word omring deur 'n dun membraan wat uit pektien, sellulose, eiwitte en vette saamgestel is. As gevolg van die pektien in die selwand word die blouwier as 'n primitiewe organisme geklassifiseer.

Meersellige blouwiere se selwande is dikwels bedek met slym, wat daartoe aanleiding gee dat 'n hele kolonie blouwiere dan deur 'n slymkapsel omhul word. Die spesifieke vorm van die kolonies word bepaal deur die eienskappe van die soort blouwier en deur die omgewing waarin hulle voorkom. As die omstandighede ongunstig is, kan blouwiere net soos bakterieë spore met dik wande vorm. In hierdie vorm kan die blouwier dan ongunstige toestande oorleef. Sodra die toestande weer gunstig word, los die dik spoorwand op en word die blouwiersel weer vrygestel om ongehinderd verder voort te plant.^[2]

Rol in die natuur

Blouwiere speel 'n belangrike rol in die natuur. Net soos die plante die voedsel van die meeste diere op land is, is blouwiere saam met ander wiersoorte die weivelde van die see. As daar geen wiere was nie, sou daar geen seediere kon gewees het nie. Omdat blouwiere fotosinteer, het hulle in water 'n nog belangriker rol om te vervul. Gedurende fotosintese stel blouwiere suurstof vry wat vir asemhaling van visse en ander seediere noodsaaklik is. Sonder hierdie wiere sou daar te min suurstof vir enige seelewe in die water gewees het. Blouwiere het ook die vermoë om stikstof uit die atmosfeer te absorbeer - iets wat ander plante en diere nie kan doen nie. Met hierdie organismes se vermoë om stikstof op te neem en suurstof vry te stel, sal blouwiere waarskynklik in die toekoms as voedsel vir ruimtemanne op lang ruimtereise gebruik kan word.^[2]

Sianobakterieë kan skadelik vir mens en dier wees. Twee derdes van Suid-Afrika se damme het in 2015 hierdie organismes bevat volgens navorsing van Matthews en Bernard.^[3] Dit is gewoonlik die gevolg van die feit dat water hoogs verryk is met voedingstowwe (nitrate, fosfate) uit die landbou wat die water hipertrofies maak. Die organismes kan by hoë konsentrasies 'n soort mat of skuim vorm. Vee wat hierdie skuim inkry, sal vrek.

Voortplanting en ekologie

Groot sianobakteriese opbloei naby Fidji

Blouwiere kan deur seldeling of spoorvorming voortplant. Eensellige organismes deel eenvoudig vegetatief en vorm kokkusspore. Meersellige blouwiere vorm 'n aantal hormospore (meersellige draadjies wat uiteindelik tot die vorming van 'n nuwe kolonie aanleiding gee). Omdat blouwiere nie spesifieke eise aan hul omgewing stel nie, kan hulle byna oral op aarde voorkom. Hulle lewe in sowel sout- as varswater. Op land word hulle van woestyne tot gletsers aangetref. Omdat blouwiere uiterste temperature kan verdra, is hulle dikwels die baanbrekers vir plantegroei op ratse. Omdat blouwiere die rotse laat verweer, vorm hulle humus sodat ander plante daar kan groei. Sommige blouwiere lewe in simbiose met skimmels en vorm so korsmosse. In die Suidpoolstreek is korsmos die vernaamste plantegroei op die ratse. Omdat blouwiere nie baie lig vir fotosintese nodig het nie, kan hulle baie diep onder die water voorkom. Naas die verskillende soorte blouwiere wat op verskeie vlakke groei, is daar ook soorte wat los in water ronddryf. Laasgenoemde vorm gewoonlik deel van plankton. Bepaalde soorte visse lewe van blouwiere. In Indië het die boere die blouwiere se vermoë om stikstof uit die lug te absorbeer, gebruik om met die bemesting van hul landbougrond te help. Sover bekend, is daar twee soorte giftige blouwiere: die Microcystis flos aquae en die Anabaena flos aquae skei tydens metabolisme stowwe af wat vir mens en dier toksies is.^[2]

Verwantskappe

Blouwiere is eenvoudige organismes wat alleen kan voorkom of in draadvormige kolonies saamlewe. Fossiele van blouwiere wat in prekambriese gesteentes gevind is, dui daarop dat blouwiere reeds meer as twee miljard jaar oud is – ouer as die oudste dierfossiele. Sedert die Prekambrium het blouwiere bykans geen verandering ondergaan nie.

Blouwiere resorteer onder die splytplante (dit wil sê bakterieë en eensellige blouwiere) en word in die eenselliges en meerselliges onderverdeel. Wat hul bou en manier van voortplanting betref, stem die blouwiere baie ooreen met bakterieë. Dit is trouens dikwels moeilik om die twee van mekaar te onderskei.

Die selwand van die blouwier bestaan uit dieselfde materiaal as die van die bakterie. Albei organismes het ook geen ware selkern nie. Die selvoortplanting van sowel die blouwier as die bakterie is ongeslagtelik en geskied deur middel van seldeling.

Ten spyte van hierdie ooreenkomste is daar tog duidelike verskille. In teenstelling met bakterieë het blouwiere chlorofil waarmee hulle kan fotosinteer (koolsuurgas word tydens fotosintese onder die invloed van lig in suurstof en koolhidrate omgesit.)

Blouwiere kan net soos sommige bakterieë stikstof uit die atmosfeer absorbeer en dit vir hulle metaboliese prosesse gebruik. Wat dit nog moeiliker maak om tussen die twee organismes te onderskei, is die feit dat daar kleurlose organismes (algobakterieë) bestaan wat presies dieselfde eienskappe as blouwiere besit. ^[2]

Taksonomie

Mikrobioloë stem nie altyd saam oor die taksonomie nie. Die NCBI gee naas talle Cyanophyta incert. sed. hierdie agt ordes:^[4]

1. Chroococcidiopsidales
2. Gloeobacteria
3. Gloeoemargaritales
4. Nostocales
5. Oscillatoriophycideae
6. Pleurocapsales
7. Spirulinales
8. Synechococcales

Verwysings

1. "ucmp Berkeley U." (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 12 Mei 2020.
2. 1982 Ensiklopedie Afrikana (Edms) Bpk, ISBN 0908409419 Stel, ISBN 0908409443 Band
3. "Volksblad 9 Junie 2015" (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 19 April 2020.
4. "NCBI" (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 1 Junie 2019.