Sinice

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Sinice

Anabaena sphaerica

Vědecká klasifikace

Doména:	bakterie (Bacteria)
Kmen:	Sinice (Cyanobacteria)

Sinice nebo také cyanobakterie (Cyanobacteria) jsou gramnegativní bakterie s oxygenní fotosyntézou. Nejstarší fosilní záznamy o jejich existenci na Zemi jsou staré 3,5 miliardy let a pochází z formace Apex Basalt v Austrálii. Byly dominantní formou života na Zemi po 1,5 miliardy let a jsou hlavními původci kyslíkaté atmosféry. V současné době je platně popsáno 241 rodů.

Český název pochází z přídavného jména siný, což znamená modrý.

[editovat] Životní formy

Sinice se vyskytují jako jednotlivé buňky, shluky buněk v koloniích nebo jako vlákna. Některé vláknité formy mívají specializované buňky heterocyty, ve kterých probíhá fixace vzdušného dusíku a akinety, což jsou klidové buňky určené k přetrvání nepříznivých období. Některé sinice mají silné slizové pochvy, do kterých mohou ukládat různé látky (barviva, krystaly vápence jako ochranu před slunčním zářením. Slizové pochvy mohou také sloužit jako ochrana proti narůstání epifytů.

[editovat] Fotosyntéza

probíhá v thylakoidech. Hlavním fotosyntetickým barvivem u sinic je chlorofyl a, u některých zástupců i chlorofyl b. Přídatnými barvivy jsou xantofyly a β-karoten, které pomáhají zachytávat záření v modré části světelného spektra. Karotenoidy navíc chrání buňky před působením volných radikálů. Dalšími barvivy jsou fykobiliny c-fykocyanin, allofykocyanin a c-fykoerytrin. Tato barviva jsou uspořádána do tělísek zvaných fykobilizómy uložených na povrhu thylakoidů. Tyto fykobilizómy fungují jako světlosběrné antény. Sinice při fotosyntéze jako donor elektronů používají vodu a jako zdroj uhlíku oxid uhličitý, odpadním produktem je kyslík. U některých sinic přetrvala schonost fotosyntézy typické pro jiné fotosyntetizující bakterie. Probíhá v bezkyslíkatých podmínkách při dostatku sulfanu, odpadním produktem pak není kyslík, ale síra.
Při horších světelných podmínkách, které panují v jeskyních nebo hlubších vodách mohou sinici měnit poměry fotosyntetických barviv tak, aby jejich světlosběrné systémy zachytily maximum využitelného záření - tato schopnost nazývá chromatická adaptace.

[editovat] Ekologie

Tmavé sinicové polaky na vápencové skále

Sinice na Zemi žijí téměř všude. Nevyskytují se pouze na naprosto suchých, horkých i chladných, pouštích, protože ke svému životu potřebují alespoň minimální množství tekuté vody. Žijí v mořích, sladké vodě, půdě, na skalních výchozech, stavbách nebo v jeskyních. Jsou významnými producenty kyslíku a fixátory vzdušného dusíku v celosvětovém měřítku. Často jsou prvními kolonizátory nově vzniklých ekologických nik jako jsou zchladlá lávová pole, opuštěné lomy nebo výsypky a zpřístupňují je dalším organismům. Často žijí v extrémních biotopech jako jsou horké prameny nebo naopak skalních výchozech v Antarktidě. Společenstva sinic někdy mohou být viditelná i pouhým okem, jako například vodní květy nebo takzvané tintenstriche (složenina z německých slov Tinte (die) – barva, inkoust a Strich (der) – čára) – tmavé skvrny viditelné zvláště na vápencových skalách. Sinice také žíjí jako symbionti v lišejnících nebo některých kapradinách (Azolla).

[editovat] Ekonomický význam

Sinice mají také poměrně velký hospodářský význam. Ve velkém měřítku se pěstuje a sklízí Arthrospira, která je zvláště v Africe významným zdrojem potravy místního obyvatelstva, v západním světě se pak pod názvem Spirulina prodává v potravinových doplňcích. Další sinice se používají v asijských kuchyních do omáček, polévek aj. Sinice jsou také perspektivním zdrojem látek použitelných v lékařství, jako jsou s antivirovými či fungicidními účinky a mnoho dalších.

Velký hospodářský význam má také vodní květ sinic. Přemnožení typů produkujících cyanotoxiny má negativní vliv na cestovní ruch, přináší zdravotní problémy a v případě přemnožení v nádržích na pitnou vodu zvýšené náklady na obnovu mechanických filtrů a odstranění toxinů z vody.

[editovat] Vztah k chloroplastům

Chloroplasty, které se nacházejí v eukaryotech (řasy a vyšší rostliny) představují velice redukované endosymbiotické sinice. Tato endosymbiotická teorie je podpořena různými strukturálními a genetickými podobnostmi.

[editovat] Klasifikace

sinice Anabaena spiroides

Klasifikace sinic v současnosti prochází radikálními změnami^[1]^[2], proto je níže použito starší dělení do čtyř řádů:

jednořadka (Nostoc)

Chlorococcales - jednoduché kokální buňky, někdy tvořící kolonie
- Chlorococcus
- Microcystis - běžná součást vodních květů
Oscillatoriales - jednoduchá nevětvená vlákna bez specializovaných buněk
- Arthrospira
- Oscillatoria - drkalka
- Phormidium - běžná půdní sinice, často se vyskytující na dně kaluží
Nostocales - vlákna, někdy nepravě větvená, s heterocyty
- Anabaena - součást vodních květů
- Gloeotrichia - tvoří makroskopické kulovité kolonie ve vodě nebo na vodních rostlinách
- Nostoc - jednořadka - spíše půdní rod, někdy tvoří makroskopické kolonie
Stigonematales - pravě se větvící vlákna s heterocyty
- Mastigocladus - někteří zástupci žijí v horkých pramenech. Druh M. laminosus byl poprvé popsán z horkých pramenů v Karlových Varech
- Stigonema