Ціанобактерії в акваріумі - як їх позбутися.

Синьо-зелені водорості, ціанобактерії (лат. Cyanobacteria, від грец. κυανός - синьо-зелений) - значна група великих грамнегативних еубактерій, здатних до фотосинтезу, що супроводжується виділенням кисню.

Еволюційне становище та систематика

Ціанобактерії найбільш близькі до найдавніших мікроорганізмів, залишки яких (строматоліти, вік понад 3,5 млрд. років) виявлені на Землі. Єдині, поряд з прохлорофітами, бактерії, здатні до оксигенного фотосинтезу, предки ціанобактерій розглядаються в теорії ендосимбіогенезу як найімовірніші предки хроматофорів червоних водоростей (прохлорофіти згідно з цією теорією мають спільних предків із хлоропластами інших водоростей).

Порівняно великі розміри клітин та фізіологічна схожість з водоростями були причиною їх розгляду раніше у складі водоростей («синьо-зелені водорості», «ціанеї»). За цей час було альгологічно описано понад 1000 видів у майже 175 пологах. Бактеріологічними методами нині підтверджено існування трохи більше 400 штамів. Біохімічна, молекулярно-генетична та філогенетична подібність ціанобактерій з іншими бактеріями в даний час підтверджено солідним корпусом доказів, проте досі деякі ботаніки, віддаючи данину традиції, схильні відносити ціанобактерії до водоростей.

Життєві форми та екологія

Ціанобактерії - одноклітинні, нитчасті та колоніальні мікроорганізми. Середній розмір клітин становить 2 мкм.Відрізняються визначною здатністю адаптувати склад фотосинтетичних пігментів до спектрального складу світла, так що колір варіює від світло-зеленого до темно-синього. Деякі вищі азотфіксуючі ціанобактерії (Nostocales) здатні до диференціювання - формування спеціалізованих клітин: гетероцист та гормогонії.

Морські та прісноводні, ґрунтові види, учасники симбіозів (наприклад, у лишайнику). Складають значну частку океанічного фітопланктону. Здатні формування товстих бактеріальних матів. Деякі види токсичні (найбільш вивчений токсин мікроцистин, що продукується, наприклад, Microcystis aeruginosa) та умовно-патогенні (Anabaena sp.). Головні учасники цвітіння води викликають масові замори риби та отруєння тварин та людей, наприклад, під час цвітіння води у водосховищах України. Унікальне екологічне становище зумовлено поєднанням двох складних здібностей: до фотосинтетичної продукції кисню та фіксації атмосферного азоту (у 2/3 вивчених видів).

Поділ бінарний в одній або декількох площинах, множинний поділ. Життєвий цикл одноклітинних форм за оптимальних умов зростання — 6—12 годин.

Біохімічні особливості та фізіологія

Ціанобактерії мають повноцінний фотосинтетичний апарат, характерний для кисневиділяючих фотосинтетиків. Фотосинтетичний електронтранспортний ланцюг включає фотосистему (ФС) II, b6f-цитохромний комплекс та ФСІ. Кінцевим акцептором електронів служить ферредоксин, донором електронів - вода, що розщеплюється в системі окислення води, аналогічної такої вищих рослин. Світлозбиральні комплекси представлені особливими пігментами - фікобілінами, зібраними (як і у червоних водоростей) у фікобілісоми.При відключенні ФСII здатні до використання інших, ніж вода, екзогенних донорів електронів: відновлених сполук сірки, органічних сполук у рамках циклічного перенесення електронів за участю ФСІ. Однак ефективність такого шляху фотосинтезу невелика і він використовується переважно для переживання несприятливих умов.

Ціанобактерії відрізняє надзвичайно розвинена система внутрішньоклітинних вп'ячувань цитоплазматичної мембрани (ЦПМ)-тілдакоідов; висловлено припущення про можливе існування у них системи тилакоїдів, не пов'язаних із ЦПМ, що досі вважалося неможливим у прокаріотів. Накопичена в результаті фотосинтезу енергія використовується в темнових процесах фотосинтезу для органічних речовин з атмосферного CO2.

Більшість ціанобактерій - облігатні фототрофи, які, однак, здатні до нетривалого існування за рахунок розщеплення накопиченого на світлі глікогену в окислювальному пентозофосфатному циклі і в процесі гліколізу (достатність одного гліколізу для підтримки життєдіяльності) піддається сумніву. Цикл трикарбонових кислот (ЦТК) не може брати участь в отриманні енергії через відсутність α-кетоглутаратдегідрогенази. Розірваність ЦТК, зокрема, призводить до того, що ціанобактерії відрізняються підвищеним рівнем експорту метаболітів у навколишнє середовище.

Азотфіксація забезпечується ферментом нітрогеназою, що відрізняється високою чутливістю до молекулярного кисню. Оскільки кисень виділяється при фотосинтезі, в еволюції ціанобактерій реалізовано дві стратегії: просторового та тимчасового роз'єднання цих процесів.У одноклітинних ціанобактерій пік фотосинтетичної активності спостерігається у світле, а пік нітрогеназної активності – у темну пору доби. Процес регулюється генетично лише на рівні транскрипції; ціанобактерії є єдиними прокаріотами, у яких доведено існування циркадних ритмів (причому тривалість добового циклу може перевищувати тривалість життєвого циклу!). У нитчастих ціанобактерій процес азотфіксації локалізований у спеціалізованих термінально диференційованих клітинах - гетероцистах, що відрізняються товстими покривами, що перешкоджають проникненню кисню. При нестачі зв'язаного азоту в живильному середовищі колонії налічується 5-15 % гетероцист. ФСІІ в гетероцистах редукована. Гетероцисти одержують органічні речовини від фотосинтезуючих членів колонії. Нагромаджений зв'язаний азот накопичується в гранулах ціанофіцин або експортується у вигляді глутамінової кислоти.

Систематика
Систематика ціанобактерій розроблена недостатньо. Виділяють п'ять порядків: порядки Chroococcales і Pleurocapsales поєднують одиночні або колоніальні порівняно прості форми, поряд з Oscillatoriales, Nostocales, Stigoneomatales входять нитчасті високоорганізовані форми.

Значення Ціанобактерії, за загальноприйнятою версією, з'явилися «творцями» сучасної кисневмісної атмосфери на Землі (згідно з іншою теорією, кисень атмосфери має геологічне походження), що призвело до першої глобальної екологічної катастрофи в природній історії та драматичній зміні біосфери.В даний час, будучи значною складовою океанічного планктону, ціанобактерії стоять на початку більшої частини харчових ланцюгів і виробляють велику частину кисню (вклад визнається не всіма дослідниками). Ціанобактерія Synechocystis стала першим фотосинтезуючим організмом, чий геном був повністю розшифрований. Нині ціанобактерії є найважливішими модельними об'єктами досліджень у біології. У Південній Америці та Китаї бактерії пологів Spirulina та Nostoc через нестачу інших видів продовольства використовують у їжу, висушуючи та готуючи борошно. Їм приписують цілющі та оздоровлюючі властивості, які, проте, нині не знайшли підтвердження. Розглядається можливе застосування ціанобактерій у створенні замкнутих циклів життєзабезпечення, а також масової кормової або харчової добавки.

Деякі полінуються читати цитований текст) тому, спростимо, по суті ціанобактерії це аналог синьо-зелених прісноводних водоростей в акваріумі.
Найчастіше це супутники свіжих розбалансованих акваріумів, або показники певного усунення нітратів і фосфатів.

З ними можна боротися різними способами, основний з яких це нормалізація води в акваріумі, але я як прихильник легкої акваріумістики, який надає перевагу стерилізаторам тривалим незручним спробам прогнати евглену, нещодавно відкрив для себе новий препарат, який гарантовано і надовго за 2-3 дні позбавляє акваріум від цієї ціанобактерії на довгий термін.

Фото як завжди зі своєї природної лінощів я не робив, але повірте, результат гарантований! Про це говорять відгуки на великих морських форумах.