- karakteristik
- Taksonomi dan filogeni
- Habitat
- Asosiasi simbiosis
- Reproduksi
- Nutrisi
- Fotosintesis
- Fiksasi nitrogen
- Toksisitas
- Referensi
Anabaena adalah genus cyanobacteria fotosintetik prokariotik, yaitu uniseluler, tanpa inti yang ditentukan, dengan materi genetik, tetapi tersebar di sitoplasma. Mereka adalah organisme plantonik perairan dangkal, berbentuk tong dan dapat berkoloni.
Cyanobacteria, termasuk Anabaena, juga disebut alga biru-hijau, meskipun tidak terkait dengan kerajaan Plantae. Disebut demikian, selain warnanya, karena kemampuan beberapa spesies untuk mengikat nitrogen dan yang lainnya karena mereka menghadirkan klorofil dan berfotosintesis.
Spesies Cyanobacterium Anabaena circinalis. Diambil dan diedit dari: Bdcarl Nabaenas adalah subyek banyak perhatian ilmiah, karena mereka adalah salah satu dari sedikit kelompok cyanobacteria yang dapat memperbaiki nitrogen atmosfer, yang membuatnya menjadi perhatian khusus dalam studi genomik, evolusioner, biokimia, dan farmasi di antara banyak lainnya.
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 berserabut 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 heterosistik terbentuk di dalam filamen dan / atau di area terminalnya. Karena alasan fisiologis dan kimiawi, sel-sel ini membentuk membran sel yang lebih tebal daripada sel-sel lain di koloni.
Fungsi membran ini adalah untuk menciptakan lingkungan mikro anaerobik sehingga mampu menangkap dan mengikat nitrogen di atmosfer, karena enzim nitrogenase tidak aktif dengan adanya oksigen.
Nabaenas, seperti cyanobacteria lain yang memiliki heterosista, dapat melakukan proses fiksasi nitrogen tanpa atau ada cahaya; bahkan ketika ditanam tanpa nitrogen, mereka menangkap karbon dioksida dan berfotosintesis.
Beberapa spesies menghasilkan mekar atau mekar, yang lain memiliki kapasitas untuk menghasilkan bioluminescence dan spesies tertentu dapat menjadi beracun.
Taksonomi dan filogeni
Anabaena termasuk dalam domain Bacteria, 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 di dalam kingdom Bakteri dan phyllum Cyanobacteria. Pengaturan taksonomi cyanobacteria saat ini menjadi kontroversi, klasifikasi mereka cukup kompleks dan para ilmuwan tidak sepenuhnya setuju dengan pengaturan taksonomi saat ini.
Namun, dalam kelompok cyanobacteria ada beberapa penerimaan ilmiah dari hubungan filogenetik yang ada antara ordo Nostocal dan Stigonematal, kedua kelompok dengan sel heterocystic khas dari genera Anabaena, Nostoc dan Cylindrospermum.
Beberapa studi filogenetik mengungkapkan bahwa di dalam Nostocales, genera 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 mendiami perairan tawar dangkal, beberapa spesies berasal dari lingkungan laut dan yang lainnya bahkan telah dilaporkan berada di lingkungan darat yang lembab.
Spesies laut dapat hidup dalam kondisi salinitas yang berbeda. Mengenai suhu, spesies tertentu terdapat 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 sebagian besar air tawar, mereka mentolerir tingkat keasaman tertentu, namun ada spesies yang juga hidup di lingkungan termal basa, yaitu lingkungan hangat dengan pH tinggi (basa).
Asosiasi simbiosis
Beberapa spesies Anabaena telah ditemukan hidup dalam asosiasi simbiosis mutualistik dengan tumbuhan alga dan phanerogamic. Mereka menghuni tubuh inangnya dan memberikan nitrogen sebagai imbalan perlindungan terhadap predator.
Reproduksi
Cyanobacteria ini bereproduksi secara aseksual, yaitu tidak memerlukan kehadiran gamet jantan atau betina. Sebaliknya mereka menggunakan mekanisme reproduksi lainnya.
Di Anabaena, reproduksi terjadi melalui fragmentasi; mikroorganisme ini membentuk koloni tipe berserabut. Fragmentasi terjadi saat bagian filamen (hormogonia) terlepas dari koloni lainnya.
Saat terjadi pelepasan, bagian terkecil yang terfragmentasi akan tergelincir atau mengapung di kolom air. Nanti ia 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 autotrofik:
Fotosintesis
Fotosintesis adalah proses kimia yang terjadi pada beberapa organisme seperti tumbuhan 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 sinar matahari dan anoksia, atau konsentrasi oksigen rendah.
Seperti yang telah kami jelaskan sebelumnya, Anabaena adalah salah satu dari sedikit kelompok yang memiliki sel khusus yang disebut heterokista. Ini memungkinkan mereka untuk memperbaiki nitrogen atmosfer di hadapan sinar matahari dan oksigen, dan dengan demikian memperoleh nutrisi yang diperlukan untuk perkembangan koloni.
Heterokista di cyanobacteria dari genus Anabaena. Diambil dan diedit dari: Berkshire Community College Bioscience Image Library.
Toksisitas
Genus Anabaena juga diketahui menghadirkan spesies yang menghasilkan racun. Ketika kondisi habitat mendukung, perkembangbiakan atau pembungaan (Bloom) spesies ini dapat terjadi.
Selama mekar ini, air menjadi agen beracun yang sangat berbahaya bagi organisme yang meminumnya, karena adanya cyanobacteria. Diketahui keracunan ternak, burung, ikan, hewan peliharaan dan bahkan manusia karena penyebab ini.
Spesies beracun menghasilkan racun saraf (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.
Dalam beberapa kasus akut, kematian pasien dapat terjadi. Tidak ada obat yang diketahui untuk racun ini, pengobatannya berdasarkan gejala.
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 pembentuk heterocyst. 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 strain Nostoc dan Anabaena (Cyanobacteria, Nostocales) dalam hubungannya dengan natrium nitrat. Undang-undang Biologi Kolombia.