Termins “cianobaktērijas” attiecas uz lielu vienšūnu organismu grupu, kam ir aizvēsturiskas saknes, bet mūsdienās tās joprojām ir ļoti bagātīgas, parasti ūdenī vai citādi mitrā vidē. Tos dažreiz sauc par “zilaļģēm”, jo lielas to kolonijas ūdenī bieži izskatās pēc aļģēm, kas ir ūdensaugi. Tomēr starp baktērijām un aļģēm nav bioloģiskas saiknes. Baktērijas rada enerģiju fotosintēzes ceļā, un tās pastāv gandrīz jebkura ūdens virsmas. Okeānos, upēs, strautos un peļķēs tie atrodas; ir konstatēts, ka pat daži ledāji un dubļi satur nelielas kolonijas. Daudzi zinātnieki uzskata, ka šāda veida baktērijām bija nozīmīga loma šūnu dzīvības attīstībā uz Zemes.
Pamatīpašības
Atsevišķas zilaļģes ir mikroskopiskas, kas nozīmē, ka tās nevar redzēt bez mikroskopa vai cita palielinājuma instrumenta. Tomēr tie ir plaši sastopami lielākajā daļā ūdens avotu uz planētas, un tie bieži veido kolonijas, kuras var redzēt. Šīs kolonijas, kas parasti sastāv no miljoniem savstarpēji savienotu šūnu, dažkārt atgādina aļģes. Baktērijas saistīsies vairāku dažādu iemeslu dēļ, taču, kad tas notiek, tās parasti ir visvairāk redzamas ūdens virsmas tuvumā un mēdz būt spilgti zilā krāsā. Arī šūnām ir šī krāsa atsevišķi, taču tā ir visredzamākā, ja to redz masīvā grupā.
Atsevišķas šūnas var atšķirties pēc formas; vairums ir slaidi un cauruļveida, bet dažiem ir saplacināta ovāla forma. To vidējais garums ir aptuveni 2 milimetri, un no zinātniskā viedokļa tie parasti ir ļoti vienkārši.
Dažādi veidi
Pamatojoties uz to formu, kas formāli pazīstama kā “morfoloģija”, zilaļģes ir iedalītas piecās grupās: hrookoki, pleurocapsales, oscillatoriales, nostocales un stigonematales. Tomēr ir izveidota tikai pēdējo divu grupu kopīgā izcelsme. Tikai tāpēc, ka diviem organismiem ir līdzīga forma, tie ne vienmēr ir filoģenētiski saistīti, kas nozīmē, ka tie var nebūt vienas un tās pašas klasifikācijas grupas, kas pazīstama kā patvērums, locekļi.
Enerģijas ražošana
Šāda veida baktērijas rada savu enerģiju un pārtiku, izmantojot fotosintēzi, tāpat kā vairums augu. Tas nozīmē, ka šūnas spēj pārvērst saules gaismu enerģijā, ko var uzglabāt kā ogļhidrātus, piemēram, cukuru. Tā rezultātā šūnas ir gandrīz pilnībā pašpietiekamas: tās spēj radīt un uzglabāt visu enerģiju, kas tām nepieciešama, lai attīstītos un vairotos.
Fotosintēze zilaļģēs izmanto ūdeni kā elektronu donoru un ražo skābekli kā blakusproduktu. Fotosintēze notiek membrānās, ko sauc par tilkoīdiem, un hlorofils tiek izmantots, lai absorbētu saules starus. Atšķirībā no vairuma citu organismu, kas veic fotosintēzi specializētās organellās, šīs baktērijas veic konversiju tieši savu šūnu citoplazmā.
Evolūcijas vēsture
Daudzi evolūcijas biologi saka, ka vairumā dzīvo augu atrodamie hloroplasti, iespējams, ir cēlušies no zilaļģēm vai kādreiz tos radīja zilaļģes. Ņemot vērā to, ka viņiem ir sava DNS, eksperti saka, ka iespējams, ka sarežģītākas augu šūnas jau sen ir iekļāvušas šīs baktērijas savā struktūrā kā sava veida abpusēji izdevīgas “simbiotiskas” attiecības.
Šie organismi ir ļoti veci, un dažas fosilijas ir datētas ar gandrīz 4 miljardiem gadu pirmskembrija laikmetā. Tas padara tos par vienu no vecākajām lietām fosilajos ierakstos. Biologi parasti uzskata, ka šiem organismiem bija galvenā loma skābekļa daudzuma palielināšanā Zemes atmosfērā. Pētījumi liecina, ka gandrīz 2 miljardus gadu šīs baktērijas un citi prokarioti bija vienīgie organismi uz Zemes, jo eikarioti vēl nebija attīstījušies. Iespējams, dzīvība uz citiem augiem, ja tāda pastāv, var sastāvēt no prokariotiem, piemēram, zilaļģēm, nevis eikariotiem. Vienkāršības dēļ prokariotu šūnas ir aptuveni 1,000 reižu mazākas nekā eikariotu šūnas.
Veselības apsvērumi
Laiku pa laikam baktērijas ūdenī veidos lielas ķēdes un pēc tam sāks sadalīties vai nomirt. Tas izraisa šūnu izbalēšanu, un rezultāts dažkārt tiek saukts par zilo aļģu “ziedēšanu”, pateicoties to krāsai un izskatam. Ziedēšana var būt toksiska cilvēkiem un dzīvniekiem, un cilvēki parasti tiek atturēti no peldēšanās ezeros un baseinos, kur baktērijas ir konstatētas tādās lielās koncentrācijās kā šis. Atsevišķas šūnas parasti nav kaitīgas un bieži tiek norītas vai norītas bez sliktām sekām, pat ja tās ir vājas, mirst vai mirušas. Tomēr lielie celmi bieži satur pietiekami augstu slāpekļa un citu ķīmisko vielu koncentrāciju, kas var sabojāt to cilvēku plaušas un elpošanas ceļus. Baktērijas, kas specializējas slāpekļa fiksācijā, sauc par heterocistām, un tās mēdz būt visbīstamākās.