Con il termine “cianobatteri” si fa riferimento ad un ampio gruppo di organismi unicellulari che hanno radici preistoriche ma sono ancora molto abbondanti in epoca moderna, solitamente in ambienti acquatici o comunque umidi. A volte vengono chiamate “alghe blu-verdi” perché grandi colonie di loro nell’acqua spesso sembrano alghe, che sono piante acquatiche. Tuttavia, non esiste una connessione biologica tra i batteri e le alghe. I batteri creano energia attraverso la fotosintesi e vivono vicino alla superficie della maggior parte dell’acqua. Oceani, fiumi, torrenti e pozzanghere li ospitano; anche alcuni ghiacciai e fango sono stati trovati per contenere piccole colonie. Molti scienziati ritengono che questo tipo di batteri abbia avuto un ruolo fondamentale nell’evoluzione della vita cellulare sulla Terra.
Caratteristiche di base
I singoli cianobatteri sono microscopici, il che significa che non possono essere visti senza l’elicottero di un microscopio o un altro strumento di ingrandimento. Tuttavia, sono ampiamente presenti nella maggior parte delle fonti d’acqua del pianeta e spesso formano colonie visibili. Queste colonie, che sono tipicamente costituite da milioni di cellule collegate tra loro, a volte assomigliano alle alghe. I batteri si legheranno tra loro per un paio di motivi diversi, ma quando accade di solito è più visibile vicino alla superficie dell’acqua e tende ad essere di colore blu brillante. Le celle sono di questo colore anche individualmente, ma è più evidente se viste in un gruppo enorme.
Le singole celle possono variare di forma; la maggior parte sono sottili e tubolari, ma alcuni hanno una forma ovale più appiattita. Hanno una lunghezza media di circa 2 millimetri e sono generalmente molto semplici dal punto di vista scientifico.
Tipi diversi
In base alla loro forma, conosciuta più formalmente come la loro “morfologia”, i cianobatteri sono stati classificati in cinque gruppi: chroococcoles, pleurocapsales, oscillatoriales, nostocales e stigonematales. Tuttavia, è stato stabilito il lignaggio comune solo degli ultimi due gruppi. Solo perché due organismi hanno una forma simile, non sono necessariamente correlati filogeneticamente, il che significa che potrebbero non essere membri dello stesso gruppo classificatorio noto come phylum.
Produzione di energia
Questo tipo di batteri crea la propria energia e cibo attraverso la fotosintesi, come la maggior parte delle piante. Ciò significa che le cellule sono in grado di convertire la luce solare in energia che può essere immagazzinata sotto forma di carboidrati come lo zucchero. Di conseguenza, le cellule sono quasi completamente autosufficienti: sono in grado di creare e immagazzinare tutta l’energia di cui hanno bisogno per prosperare e riprodursi.
La fotosintesi nei cianobatteri utilizza l’acqua come donatore di elettroni e produce ossigeno come sottoprodotto. La fotosintesi avviene in membrane chiamate tilcoidi, con la clorofilla utilizzata per assorbire i raggi del sole. A differenza della maggior parte degli altri organismi che effettuano la fotosintesi in organelli specializzati, questi batteri effettuano la conversione direttamente nel citoplasma delle loro cellule.
Storia evolutiva
Molti biologi evoluzionisti affermano che i cloroplasti trovati nella maggior parte delle piante viventi discendono probabilmente o furono creati dai cianobatteri. Considerando che possiedono un proprio DNA, gli esperti dicono che è possibile che cellule vegetali più sofisticate abbiano portato questi batteri nella loro struttura molto tempo fa come una sorta di relazione “simbiotica” reciprocamente vantaggiosa.
Questi organismi sono molto antichi, con alcuni fossili risalenti a quasi 4 miliardi di anni all’era Precambriana. Questo li rende tra le cose più antiche nella documentazione fossile. I biologi generalmente credono che questi organismi abbiano svolto un ruolo chiave nell’aumento della quantità di ossigeno nell’atmosfera terrestre. La ricerca ha dimostrato che, per quasi 2 miliardi di anni, questi batteri e altri procarioti sono stati gli unici organismi sulla Terra, poiché gli eucarioti non si erano ancora evoluti. Concepibilmente, la vita su altre piante, se esiste, può consistere in procarioti come i cianobatteri e non negli eucarioti. A causa della loro semplicità, le cellule procariotiche sono circa 1,000 volte più piccole delle cellule eucariotiche.
Considerazioni sulla salute
Di tanto in tanto, i batteri formeranno grandi catene nell’acqua e poi inizieranno a decomporsi o a morire. Questo fa sì che le cellule si sbiadiscano e il risultato è talvolta chiamato “fioritura” di alghe blu grazie al suo colore e aspetto. Le fioriture possono essere tossiche per l’uomo e gli animali e le persone di solito sono scoraggiate dal nuotare in laghi e piscine dove i batteri sono stati individuati in alte concentrazioni come questa. Le singole cellule di solito non sono dannose e vengono spesso ingerite o ingerite senza conseguenze negative, anche se sono deboli, morenti o morte. I ceppi di grandi dimensioni, tuttavia, contengono spesso concentrazioni sufficientemente elevate di azoto e altre sostanze chimiche da danneggiare i polmoni e le vie respiratorie delle persone che li consumano. I batteri specializzati per la fissazione dell’azoto sono chiamati eterocisti e questi tendono ad essere i più pericolosi.