Apa yang dimaksud dengan Cyanobacteria

Yang dimaksud dengan Cyanobacteria adalah Alga Hijau-Biru. Cyanobacteria adalah filum yang terdiri dari bakteri fotosintetik yang hidup di habitat air dan tanah lembab. Lainnya dianggap sebagai endosimbion, berfungsi sebagai plastida endosimbiosis di banyak sel eukariotik.

Cyanobacteria ditemukan berperan dalam memproduksi gas oksigen sebagai produk sampingan dari fotosintesis. Mereka juga diyakini terkait dengan Peristiwa Oksigenasi Hebat. Beberapa dari mereka adalah pemfiksasi nitrogen. Beberapa hidup sendiri-sendiri atau berkoloni, membentuk filamen atau bola.

Etimologi

Istilah cyanobacteria berasal dari bahasa Yunani kyanós, yang berarti “biru” dan bacteria. Sinonim: Myxophyceae (Wallroth, 1833); Phycochromaceae (Rabenhorst, 1865); Cyanophyceae (Sachs, 1874); Schizophyceae (Cohn, 1879); Cyanophyta (Steinecke, 1931); Oxyphotobacteria (Gibbons & Murray, 1978).

Klasifikasi

Dalam skema klasifikasi lima kingdom, Cyanobacteria dulu disebut Cyanophyta dan merupakan salah satu filum dari Kingdom Protista. Filum lainnya adalah Euglenophyta, Chrysophyta, Pyrrophyta, Chlorophyta, Phaeophyta, dan Rhodophyta.

Filum ini merupakan kelompok protista mirip tumbuhan karena kemampuan fotosintesisnya. Mereka tidak memiliki akar, batang, dan daun sejati seperti yang dimiliki embriofit.

Studi dan temuan terbaru, bagaimanapun, menyebabkan perubahan posisi taksonomi dan menyebabkan sistem klasifikasi yang lebih baru. (2) Saat ini, Cyanophyta (juga disebut ganggang biru-hijau) sekarang disebut sebagai Cyanobacteria, sebuah filum bakteri. Itu karena clade ini terdiri dari spesies yang prokariotik. Dalam fikologi, ganggang biru-hijau adalah satu-satunya ganggang prokariotik; sisanya adalah eukariota. Dengan demikian, mereka sekarang diklasifikasikan sebagai bakteri yang termasuk dalam Filum Cyanobacteria.

Sub-kelompok

Sub-kelompok cyanobacterial diklasifikasikan sebagai berikut berdasarkan morfologi:

• Chroococcales
• Pleurocapsales
• Nostocales
• Stigonematales

Karakteristik umum

• Cyanobacteria dicirikan oleh adanya pigmen (terutama phycobiliproteins) yang menyebabkan warna biru kehijauan. Phycobiliproteins adalah komponen dari phycobilisomes (antena pemanen cahaya untuk fotosistem cyanobacterial). Phycobilisoms tertanam pada membran intracytoplasmic (tilakoid). Pigmen ini bertanggung jawab atas pigmentasi biru-hijau cyanobacteria dan memungkinkan mereka untuk mensintesis gula mereka sendiri melalui fotosintesis. Beberapa cyanobacteria (misalnya Prochlorothrix, Prochlorococcus, Prochloron) kekurangan phycobilisom dan mereka memiliki klorofil b sebagai gantinya.
• Cyanobacteria adalah prokariotik. Mereka tidak memiliki inti yang terikat membran. Namun demikian, mereka memiliki kompartemen mikro. Misalnya, karboksisome adalah struktur seperti sangkar terkotak yang dikelilingi oleh cangkang protein. Cyanobacteria menggunakannya untuk mengkonsentrasikan CO₂ dan karena itu meningkatkan efisiensi RuBisCo (enzim pengikat CO₂). Tilakoid cyanobacteria adalah kompartemen terpisah (tidak seperti bakteri fotosintetik lain yang tilakoidnya terhubung dengan membran plasma). Selain fotosintesis, tilakoid juga terlibat dalam respirasi seluler. Sedangkan mesin tilakoid untuk transpor elektron digunakan untuk fotosintesis dalam terang (siang hari) kemudian digunakan untuk respirasi dalam gelap (malam).
• Mereka dapat terjadi secara tunggal (sebagai organisme uniseluler) atau dalam koloni (membentuk filamen, seperti Anabaena sp.). Spesies berfilamen dapat berdiferensiasi menjadi sel vegetatif (sel fotosintesis), akinetes (spora tahan terhadap kondisi lingkungan yang keras), atau heterokista (sel yang mampu memfiksasi nitrogen dengan memproduksi enzim nitrogenase). Selain fotosintesis, cyanobacteria mampu fiksasi nitrogen melalui heterocysts. Beberapa dari mereka nonmotil sedangkan yang lain dapat bergerak dengan motilitas meluncur. Filamen motil sel cyanobacterial disebut hormogonia. Sel individu dapat melepaskan diri dari filamen ini untuk memulai koloni baru di tempat lain. Untuk mengapung, mereka membentuk vesikel gas (vesikel yang dibatasi oleh selubung protein dan bukan oleh membran lipid).
• Cyanobacteria berkembang biak dengan pembelahan biner.

Fiksasi nitrogen

Cyanobacteria tertentu adalah organisme pengikat nitrogen. Anabaena adalah contohnya. Mereka dapat memperbaiki nitrogen atmosfer menjadi bentuk lain (misalnya amonia, nitrit, atau nitrat) yang organisme lain (misalnya tumbuhan dan hewan) dapat dengan mudah menggunakan dan mengubahnya menjadi protein dan asam nukleat. Cyanobacteria dapat memperbaiki nitrogen atmosfer melalui transformasi menjadi sel khusus yang disebut heterokista. Pembentukan heterocyst terjadi ketika lingkungan anoxic dan nitrogen tetap langka.

Ritme sirkadian Cyanobacteria

Ritme sirkadian pernah dianggap sebagai fitur eksklusif eukariota. Kemudian, para ilmuwan menemukan bahwa cyanobacteria tertentu juga menunjukkan ritme sirkadian.

Evolusi

Menurut teori endosimbiotik, eukariota yang telah memperoleh kemampuan untuk berfotosintesis adalah mereka yang telah berevolusi dari eukariota primitif yang memakan prokariota fotosintesis primitif, seperti cyanobacteria. Peristiwa endosimbiotik primer menyebabkan evolusi tiga eukariota endosimbiotik primer: tumbuhan hijau, ganggang merah, dan glaucophytes. Ketiga kelompok ini membentuk kelompok monofiletik, Archaeplastida. Sel cyanobacterial primitif di dalam eukariota diteorikan akhirnya menjadi plastid (kloroplas) yang dikenal saat ini. Kloroplas dan sel cyanobacterial tampaknya memiliki kesamaan fitur, yaitu morfologi, filogenetik, genetik, dan biokimia. Setelah endosimbiosis primer, peristiwa endosimbiosis sekunder dan tersier terjadi, dan ini diyakini telah menyebabkan garis keturunan eukariota fotosintesis selanjutnya.

Ekologi

Cyanobacteria ditemukan di habitat air dan tanah lembab. Mereka juga dapat menyebabkan pertumbuhan alga di lingkungan perairan, terutama yang stagnan, tenang atau mengalir lambat. Mekar alga oleh cyanobacteria tampak seperti buih yang berwarna biru-hijau. Dapat mengandung cyanotoxin (toksin yang dihasilkan oleh cyanobacteria) yang dapat menyebabkan penyakit serius atau membunuh jika dikonsumsi dalam konsentrasi tertentu. Hal ini dapat menyebabkan keracunan kerang dan membunuh ikan. Mekar cyanobacterial diintensifkan oleh eutrofikasi antropogenik habitat akuatik. Meningkatnya suhu, stratifikasi vertikal, peningkatan CO₂ di atmosfer, dan konsentrasi fosfor yang tinggi dapat menyebabkan populasi cyanobacteria tumbuh secara eksponensial. Sianotoksin terdiri dari neurotoksin, hepatotoksin, sitotoksin, dan endotoksin yang dapat menyebabkan gagal napas pada hewan yang menelannya melalui air yang terkontaminasi.

Stabilisasi tanah

Di habitat terestrial, seperti tanah lembab, cyanobacteria membantu menstabilkan tanah. Pertumbuhan mereka mencegah erosi. Mereka membantu menahan air. Misalnya, Microcoleus vaginatus adalah cyanobacterium yang menghasilkan selubung polisakarida yang mengikat partikel tanah dan membantu menahan air.

Kontributor siklus oksigen

Cyanobacteria adalah pemain kunci dalam siklus oksigen. Proklorokokus sp. sendirian dikreditkan untuk menyumbangkan banyak oksigen (sekitar setengah) oleh fotosintesis di laut terbuka.

Heterotrof

Beberapa cyanobacteria dapat menjadi heterotrof. Beberapa cyanobacteria parasit heterorofik dapat menyebabkan penyakit pada inang invertebratanya, seperti penyakit pita hitam.