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Stellen Sie sich vor, Sie gehen in der Nähe eines Teichs, wenn Sie etwas Schleimiges mit bläulich-grünen, perlenartigen Vorsprüngen im Wasser bemerken. Oder vielleicht leben Sie irgendwo im Sumpf und finden die gallertartige Masse in der Mitte Ihres eigenen Rasens. Was ist das für eine klumpige, geleeartige Substanz? Könnte es ein Geschenk von Außerirdischen oder ein Fluch von Hexen sein? Sie werden überrascht sein zu erfahren, dass dies tatsächlich eine Kolonie von Menschen ist Cyanobakterien - namens Nostoc - das ist einer der ältesten Organismen der Welt!
Lesen Sie mehr über die Rolle von Cyanobakterien im Ökosystem.
Was ist Nostoc?
Nostoc ist eine Gattung von Cyanobakterien, die viele Arten umfasst, die alle einige gemeinsame Merkmale aufweisen. Wenn Sie die Nostoc-Struktur unter einem Mikroskop betrachten, sehen Sie fadenförmige Filamente, genannt Trichome. Jedes Trichom ist in Wirklichkeit eine Kette runder oder perlenartiger Zellen, denen ein Kern fehlt. Wenn Sie sich die Kette entlang bewegen, erscheint eine einzelne Zelle von Zeit zu Zeit dicker und größer. Diese größeren Zellen sind Heterozysten, die für die Fortpflanzung und Stickstofffixierung wichtig sind.
Da die mikroskopisch kleinen Filamente, aus denen die Nostoc-Struktur besteht, als Kolonien zusammenkommen, die durch eine gallertartige Matrix geschützt sind, können Sie sie häufig mit bloßem Auge sehen. Wenn Sie diese Kolonien persönlich sehen - oder wenn Sie sich ein Bild von Nostoc online ansehen - sehen Sie Klumpen von algenähnlichen Hülsen in einer schleimigen Schicht.
Weitere Funktionen von Nostoc
Nostoc-Arten sind Cyanobakterien, die sich von normalen Bakterien dadurch unterscheiden, dass sie verwendet werden können Photosynthese ihr eigenes Essen machen. Die Pigmente, die Nostoc blau-grün färben, fangen zu diesem Zweck das Sonnenlicht ein. Chlorophyll (grünes Pigment) fängt helles Sonnenlicht ein, während Phycocyanin (blaues Pigment) und Phycoerythrin (rotes Pigment) schwaches Sonnenlicht einfangen.
Lesen Sie mehr über die drei Stadien der Photosynthese.
Nostoc hat mit einigen Pflanzen ein weiteres Merkmal gemeinsam: Es ist ein Stickstofffixierer. Dies bedeutet, dass es mit seinen Heterozysten freien Stickstoff aus der Luft entfernen und in eine Form umwandeln kann, aus der andere Pflanzen wichtige Biomoleküle wie Aminosäuren und Proteine herstellen können.
Auch bei der Reproduktion spielen Heterozysten eine Rolle. Filamente können an den Stellen der Kette brechen, an denen sich Heterozysten bilden Hormogonie, die dann neue Filamente werden. Wenn Nostoc-Arten unter ungünstigen Bedingungen leben, können sie auch so genannte harte Sporen bilden akinetes. Diese Zellen lagern die Nahrung und gehen in einen Ruhezustand, bis die Bedingungen wieder günstig sind. Dann können sie zu neuen Filamenten keimen.
Geschichte der Nostoc-Bakterien
Einer der interessantesten Aspekte dieser Cyanobakterien ist, dass es sich um einen der ältesten Organismen der Welt handelt. Wissenschaftler haben gefunden Nostoc-Fossilien von vor mehr als 3,5 Milliarden Jahren! Dies sagt viel über seine Robustheit aus.
Tatsächlich können einige Arten von Nostoc extreme Bedingungen überstehen, da sie Akineten produzieren können. Diese zähe, ruhende Spore konnte sich sogar in ihre normale Form zurückentwickeln, nachdem sie von Wissenschaftlern ausgetrocknet und 70 Jahre lang gelagert wurde!
Dies erklärt, warum Nostoc mit natürlichem Material umgehen kann Extreme wie Dürre und Überschwemmungen sowie gefrorene Bedingungen in der Arktis und Antarktis. Die Gattung ist ebenfalls vielfältig und umfasst mehr als 200 Arten, die Süßwasser, Salzwasser und sogar Land besiedeln können.
Im Laufe der Jahre haben sich die Menschen über Nostoc gewundert und es viele kreative Namen genannt, darunter:
Natürlich wissen Wissenschaftler jetzt, dass Nostoc definitiv keinen außerirdischen oder magischen Ursprung hat. Dennoch faszinieren die einzigartigen Merkmale dieser vielfältigen, robusten Gattung von Cyanobakterien Biologen und normale Menschen, die zufällig in der Natur darüber stolpern.