le cyanobactéries, Anciennement connues sous le nom d'algues bleu-vert, elles sont un phylum de bactéries formées par les seuls procaryotes capables d'utiliser la lumière du soleil pour l'énergie et l'eau comme source d'électrons dans la photosynthèse (photosynthèse oxygénée).
Comme les plantes supérieures, elles contiennent des pigments qui leur permettent de réaliser une photosynthèse oxygénée. Ce phylum comprend environ 2000 espèces dans 150 genres, avec un large éventail de formes et de tailles..
Les cyanobactéries sont des organismes très anciens. Des microfossiles présentant une grande similitude avec les cyanobactéries modernes ont été découverts dans des gisements datant de 2,1 milliards d'années. Des molécules de biomarqueurs caractéristiques des cyanobactéries ont également été trouvées dans des dépôts marins vieux de 2,7 et 2,5 milliards d'années..
En raison de la capacité des cyanobactéries à produire et à libérer de l'oxygène en tant que sous-produit de la photosynthèse, on pense que son apparition sur Terre a permis la modification de l'atmosphère, provoquant un événement d'oxygénation important..
L'augmentation de l'oxygène peut avoir provoqué une diminution de la concentration de méthane atmosphérique il y a environ 2,4 à 2,1 milliards d'années, provoquant l'extinction de nombreuses espèces de bactéries anaérobies..
Certaines souches d'espèces de cyanobactéries peuvent produire des toxines puissantes dans les milieux aquatiques. Ces toxines sont des métabolites secondaires qui sont libérés dans l'environnement lorsque les conditions environnementales sont extrêmes, dans des environnements eutrophes, avec des concentrations élevées de nutriments minéraux tels que le phosphore et des conditions particulières de pH et de température..
Index des articles
Les cyanobactéries sont des bactéries à coloration à Gram négatif, qui peuvent être unicellulaires ou former des colonies sous la forme de filaments, de feuilles ou de sphères creuses..
Au sein de cette diversité, différents types de cellules peuvent être observés:
Les cyanobactéries sont les organismes les plus simples qui présentent des cycles circadiens, des oscillations de variables biologiques à intervalles réguliers associés à des changements environnementaux périodiques au cours de la journée. L'horloge circadienne des cyanobactéries fonctionne à partir du cycle de phosphorylation de KaiC.
Les cyanobactéries sont réparties dans une grande diversité d'environnements terrestres et aquatiques: roches nues, roches temporairement humides dans les déserts, eau douce, océans, sol humide et même dans les roches antarctiques.
Ils peuvent faire partie du plancton dans les plans d'eau, former des biofilms phototrophes sur les surfaces exposées ou établir une relation symbiotique avec des plantes ou des champignons formant des lichens..
Certaines cyanobactéries jouent un rôle important dans les écosystèmes. Microcoleus vaginatus Oui M. vaginatus stabilise le sol à l'aide d'une gaine de polysaccharide qui se lie aux particules de sable et absorbe l'eau.
Bactéries du genre Prochlorococcus produisent plus de la moitié de la photosynthèse de l'océan ouvert, apportant une contribution importante au cycle global de l'oxygène.
Diverses espèces de cyanobactéries, telles que Aphanizomenon flos-aquae Oui Arthrospira platensis (Spiruline), sont récoltées ou cultivées comme sources de nourriture, aliments pour animaux, engrais et produits de santé.
Les cellules cyanobactériennes ont une paroi cellulaire Gram-négative hautement différenciée avec une membrane plasmique et une membrane externe séparées par un espace périplasmique..
De plus, ils ont un système interne de membranes thylacoïdes où résident les chaînes de transfert d'électrons impliquées dans la photosynthèse et la respiration. Ces différents systèmes membranaires confèrent à ces bactéries une complexité unique.
Ils n'ont pas de flagelles. Certaines espèces ont des filaments mobiles appelés hormogonie, qui leur permettent de glisser sur les surfaces..
Les formes filamenteuses multicellulaires, comme le genre Oscillatoria, ils sont capables de générer un mouvement ondulé par l'oscillation du filament.
D'autres espèces qui habitent des colonnes d'eau forment des vésicules de gaz, formées par une gaine protéique, qui leur confèrent de la flottabilité..
Les hormogones sont constituées de cellules minces avec des cellules pointues aux extrémités. Ces cellules sont libérées et mobilisées, poussant dans des endroits éloignés de la colonie principale, où de nouvelles colonies commencent..
La classification des cyanobactéries aux niveaux taxonomiques les plus élevés a été vivement débattue. Ces bactéries ont été initialement classées comme des algues bleu-vert (Cyanophyta), selon les codes botaniques. Ces premières études étaient basées sur des caractéristiques morphologiques et physiologiques..
Plus tard, dans les années 1960, lorsque les caractéristiques procaryotes de ces microorganismes ont été établies, les cyanobactéries ont été reclassées sous le code bactériologique.
En 1979, 5 sections ont été proposées qui correspondent à 5 ordres: section I = Chroococcales, section II = Pleurocapsales, section III = Oscillatoriales, section IV = Nostocales et section V = Stigonematales.
Le système taxonomique des cyanobactéries a été radicalement changé avec l'introduction de la microscopie électronique et des méthodes moléculaires et génétiques..
La taxonomie des cyanobactéries a été revue presque continuellement au cours des 50 dernières années, au cours desquelles des propositions radicalement différentes ont été générées. Le débat sur la classification des cyanobactéries se poursuit toujours.
Les dernières propositions d'arbres phylogénétiques pour ce phylum proposent l'utilisation des commandes: Gloeobacterales, Synechococcales, Oscillatoriales, Chroococcales, Pleurocapsales, Spirulinales, Rubidibacter / Halothece, Chroococcidiopsidales y Nostocales. Ces ordres sont composés de genres monophylétiques, composés de nombreuses espèces.
On estime qu'il existe 150 genres de cyanobactéries contenant environ 2000 espèces, dont environ 46 ont une souche productrice de toxines.
Dans les écosystèmes aquatiques, l'abondance des cyanobactéries peut atteindre des niveaux très élevés lorsque les conditions environnementales sont propices à leur croissance, ce qui favorise l'accumulation de métabolites secondaires dans le cytoplasme..
Lorsque les conditions environnementales deviennent défavorables, avec l'augmentation des concentrations de nutriments minéraux tels que le phosphore, les cyanobactéries meurent, produisant une lyse cellulaire et la libération de toxines dans l'environnement..
Deux principaux types de toxines ont été identifiés: les hépatotoxines et les neurotoxines. Les neurotoxines sont produites principalement par des espèces et des souches des genres: Anabaena, Aphanizomène, Oscillatoria, Trichodesmium Oui Cylindrospermopsis.
Les neurotoxines agissent rapidement, entraînant la mort par arrêt respiratoire dans les minutes suivant l'ingestion de concentrations élevées de toxine. La saxitoxine est une neurotoxine paralysante, inscrite à l'annexe 1 de la Convention sur les armes chimiques.
Les hépatotoxines sont produites par les genres Microcystis, Anabaena, Nodularia, Oscillatoria, Nostoc Oui Cylindrospermopsis. Ils provoquent le type d'empoisonnement le plus courant lié aux cyanobactéries. Ils agissent plus lentement et peuvent entraîner la mort quelques heures ou quelques jours après l'empoisonnement.
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