Mikroorganizmy wód słodkich i powierzchniowych

Mikroorganizmy w wodzieSzeroko rozpowszechnione w przyrodzie pierwotniaki, glony i bakterie zasilają wody słodkie, glebę, można je spotkać na powierzchni kory drzew lub innych organizmów.

Bakterie

Bakterie mierzone są w mikronach (tysięczne części milimetra), mogą przyjmować kształty ziarniaków, pałeczek, laseczek, przecinkowców, krętek, tworzyć skupienia. Komórka bakterii o budowie prokariotycznej, otoczona jest ścianą komórkową i śluzową pochewką, chroniącą przed wysychaniem. W cytoplazmie jest wiele rozproszonych drobnych wakuol, brak jądra (luźno zwinięte łańcuchy DNA) , mitochondriów (mezosomy), plastydów (chlorofil rozproszony w cytoplazmie) Bakterie mogą się poruszać za pomocą rzęsek, będących wytworem cytoplazmy, lub w wyniku skurczów i rozkurczów protoplastu, rozmnażają się przez podział na dwie potomne komórki i utworzenie ściany komórkowej, proces ten jest uwarunkowany obecnością pokarmu w środowisku. Z przetrwalników, w odpowiednich warunkach, powstaje nowe pokolenie bakterii.

Bakterie klasyfikują się na:

  • bakterie właściwe (Eubacteriae),
  • bakterie śluzowe (Myxobacteriae),
  • krętki (Spirochaetae),
  • bakterie nitkowate (Chlamydobacteriae).

Glony

Glony (Phycophyta) to rośliny niższe, eukariotyczne o budowie jedno- lub wielokomórkowej, posiadające w komórkach chlorofil i przeprowadzające fotosyntezę, występują w wodzie, są mikroskopijnej wielkości, dostrzegalne gołym okiem przy masowym ich namnożeniu w postaci zielonych skupień. W wyschniętej kałuży glony wytwarzają przetrwalniki, z których w warunkach sprzyjających, przy dużej wilgotności rozwija się komórka roślinna.

Glony dzielą się na:

  • eugleniny (Euglenophyta),
  • zielenice (Chlorophyta),
  • dinofity (Dinophyta),
  • chryzofity (Chrysophyta)
  • krasnorosty (Rhodophyta)
  • brunatnice (Phaeophyta).

Odrębną grupę stanowią prokariotyczne sinice (Cyanophyta).

Pierwotniaki

Komórki pierwotniaków (Protista) charakteryzuje budowa eukariotyczna (podobnie jak u glonów obecne jest jądro komórkowe), występuje błona cytoplazmatyczna, mitochondrium, rybosomy, retikulum endoplazmatyczne, u niektórych chloroplasty. Obecność organelli ruchu, powierzchni grzbietowej i brzusznej nadaje pierwotniakom cechy zwierzęce.

Wśród pierwotniaków wyróżniamy:

  • wiciowce (Flagellata),
  • sporowce (Telosporidia),
  • zarodziowe (Sarcodina),
  • orzęski (Ciliata).

W wodzie słodkiej żyją bakterie nitkowate, przytwierdzone do podłoża, tkwiące w pochewce komórki mogą się odłączać od kolonii, w postaci pływek lub nieporuszających się fragmentów nici, dając początek nowym zespołom komórek. Cladotrix dichotoma występujący w wodzie słodkiej, zbiornikach stojących, spokrewniony ze Sphaerotilus natans (wody zanieczyszczone), tworzący białe, krzaczkowate skupienia, jest szeroko rozprzestrzeniony (bakterie wodne).

W kałuży można spotkać bakterie licznie występujące w glebie jak bakterie śluzowe, które tworzą kolonie czerwonawej barwy, składające się z rojów („pseudoplazmodium”) komórek bez ścian komórkowych i rzęsek, w formie pałeczek kurczących się i pełzających. Różnokolorowe skupienia pałeczek tworzą postacie przetrwalne z cystami np. u Myxococcus. Dość pospolite w glebie są bakterie Nitrosomonas i Nitrobacter, pałeczkowate, kuliste, spiralne, gram-ujemne, częściowo orzęsione, nie tworzące łańcuchów i cyst, przeprowadzające nitryfikację (tworzenie azotanów) i bakterie denitryfikacyjne (Pseudomonas denitrifikans), należące do bakterii właściwych, a także wiążące azot atmosferyczny, Azotobacter i Rhizobium, pałeczkowate i kuliste, orzęsione, również należące do Eubacteriae. Często występujące są również promieniowce (Actinomycetales), posiadające komórki pałeczkowate, formy rozgałęzione (średnica nici wynosi 0, 5-1µm) i rozpadające się, dostarczające antybiotyków np. streptomycyny ze Streptomyces griseus.

Podobnie prokariotyczną budową komórki odznaczają się sinice, u których występuje nukleoid, ciało komórki podzielone jest na obwodową wielobarwną część, zawierającą barwniki w tylakoidach, chromatoplazmę i centralną centroplazmę. W cytoplazmie brak właściwych wakuol, turgor zapewnia centroplazma, ściana komórkowa zbudowana jest warstwowo. Sinice mają zdolność do chromatycznej adaptacji tj. w świetle zielonym przybierają barwę dopełniającą czerwoną i odwrotnie. Drgalnica (Oscillatoria) tworzy komórki połączone w nici, tkwiące w błoniastych wytworach zwanych pochwami, przytwierdzonymi do podstawy. Występuje powszechnie w wodzie słodkiej, w postaci kolonii tarczowatych komórek, wykazuje charakterystyczne ruchy. U Nostoc komórki są kuliste, również zebrane w nici, niektóre komórki śluzowate, inne są przekształcone w heterocysty, komórki przetrwalne. U Rivularia i Stigonema wielokomórkowe nici dzielą się na nasadę i szczyt (komórka szczytowa odcina rozgałęzienia).

Spośród glonów jednokomórkowych często występującym jest Euglena, klejnotka (Euglena). Wrzecionowata komórka widzialna pod mikroskopem okryta jest cienką półprzepuszczalną plazmalemmą, brak właściwej roślinom ściany komórkowej (osłonka pellicula). W cytoplazmie rozmieszczone jest centralnie jądro, wodniczka pokarmowa i wodniczki tętniące, połączone z ampułką, ciałka zieleni, ziarna paramylonu, plamka oczna (stigma), odbierająca bodźce świetlne, na przedniej części komórki kanalik z wicią. W świetle jest organizmem samożywnym, w ciemności euglena traci te właściwości. Rozmnażanie następuje przez podłużny podział komórki, w niesprzyjających warunkach komórka eugleny tworzy grubą ścianę komórkową i traci wici. Chlorella (Chlorella) będąca zielenicą jest dość powszechna na wilgotnej ziemi, w wodzie, w formie zielonkawego nalotu. Kulista komórka otoczona jest celulozową ścianą komórkową, w cytoplazmie odznacza się charakterystyczny kubkowaty chloroplast, jądro komórkowe, skrobia, podczas rozmnażania, w wyniku podziału powstaje osiem komórek potomnych.

W wilgotnej glebie występuje Tribonema, o rozgałęzionych koloniach nici, ściany komórkowe układają się tworząc literę H. Również należąca do Xantophyceae (Różnowiciowe) Vaucheria jest szeroko rozprzestrzeniona w wodzie i glebie, tkwiąca chwytnikami w podłożu, ma pokrój wielu rur zawierających jądra i ciałka zieleni, bez ścian poprzecznych. Ściana komórkowa zawiera pektynę i celulozę, nieraz przesycona jest wapniem. Rozmnażając się wegetatywnie, oddzielają się wierzchołki rozgałęzień i protoplast tworzy pływkę, podobną do zoospory. Pospolitymi glonami są również nowik (Closterium) o komórkach w kształcie półksiężyca i kosmarium (Cosmarium), mający biszkoptowate komórki, zaopatrzone w centralnie położony chloroplast, jądro komórkowe. Przez pory w ścianie wydostaje się śluz, za pomocą którego organizmy mogą się poruszać. Rozmnażanie zachodzi przez podział, połowa ściany jest dobudowywana. W przebiegu rozmnażania płciowego łączą się nieorzęsione gamety, powstałe z komórek wegetatywnych, dając zygotę. Należąca również do sprzężnic (Conjugales) skrętnica (Spirogyra), jest częsta w wodach i rowach. Komórki tworzące kolonie nici, otoczone ścianą komórkową z celulozy, zawierają w cytoplazmie wstęgowate chloroplasty, ułożone spiralnie, posiadające na powierzchni tzw. pirenoidy (ciałka zapasowe ze skrobi). Nici mogą ulegać fragmentacji, dając początek nowym koloniom. Podczas rozmnażania płciowego dwie nici ustawiają się równolegle i wytwarzają połączenia protoplastów. W wyniku procesu powstaje zygota, przekształcająca się następnie w przetrwalnik.

Do wiciowców zwierzęcych (Zoomastigina) należą Rhizomastigina, posiadające wici i zarazem nibynóżki (pseudopodia). W części przedniej komórki znajduje się jądro, połączone nitkami plazmatycznymi z wicią, w celu większego wzmocnienia. Mastigamoeba aspera występuje w wodzie słodkiej i glebie, rozmnaża się bezpłciowo.

Ameba inaczej pełzak (Amoeba proteus), należąca do korzenionóżek (Rhizopoda), w typie zarodziowe (Sarcodina), występuje w wodach tymczasowych, w górnej powierzchni, o dużej zawartości tlenu i znacznej ilości bakterii, którymi się odżywia. Można amebę spostrzec jako prześwitujące, małe punkty. Ciało pełzaka tworzy galaretowata, przelewająca się protoplazma, składająca się z delikatnej ektoplazmy i ziarnistej, wewnętrznej endoplazmy z jądrem komórkowym. Za pomocą nibynóżek, plazmatycznych wypustek, ameba porusza się i pobiera pokarm, wciągając go w głąb protoplazmy. Rozmnażanie następuje przez podział na dwa lub cztery osobniki potomne. W niekorzystnych warunkach środowiska następuje tworzenie cysty przez przybranie formy kulistej i wytworzenie grubej błony komórkowej. Funkcję osmoregulacji, i wydalania pełni wodniczka tętniąca.

Korzenionóżki słodkowodne z zewnętrznymi skorupkami zbudowanymi z ziarenek piasku, pseodochityny, jak arcella, difflugia, englypha żyją w wodach słodkich i torfowiskach, mają kształt gruszkowaty, grzybkowaty, w skorupce znajduje się otwór dla nibynóżki. Słonecznice (Heliozoa) klasyfikowane do promienionóżek (Actinopoda) występują w wodzie słodkiej, wilgotnej glebie, na torfowiskach. Cechą charakterystyczną jest obecność mineralnego, wewnętrznego szkieletu (aksonemy) i promieniście ułożonych pseudopodiów (aksopodia), za pomocą których organizmy wciągają pokarm (pierwotniaki, glony, szczątki organiczne) do endoplazmy.

Słonecznice mogą łączyć się w kolonie i grupowo zdobywać pokarm jak wrotki, trawienie zachodzi wówczas na zewnątrz w pseudopodiach, pozbawionych szkielecików. Rozmnażanie odbywa się przez podział, pączkowanie, podział wielokrotny, u Actinophrys sol zaobserwowano rozmnażanie płciowe, kiedy organizm traci szkielecik i dzieli się na dwa osobniki potomne, które przechodzą następnie mejozę i jako gamety tworzą zygotę. Po okresie spoczynku zygota ulega podziałowi na osobniki potomne, które odtwarzają aksonemy. Orzęski charakteryzuje obecność dwóch jąder: małego mikronukleusa, który kontroluje rozmnażanie i dużego (makronukleusa), będącego odpowiedzialnym za przemianę materii i ruch rzęsek.

Pantofelek (Paramaecium caudatum) żyje w wodzie słodkiej o dużej zawartości materii organicznej, bakterii, którymi się żywi i tlenu w górnej powierzchni wody. Ciało jest wydłużone, przy końcach zwężone, zaopatrzone w rzęski, (połączone z ciałkami podstawowymi tworzą sieć) obraca się wzdłuż osi podłużnej. Pokarm dostaje się przez otwór gębowy (cytostom) na brzusznej stronie ciała do wodniczki trawiącej i krąży w ciele (cykloza), po czym niestrawione resztki są usuwane przez dwie wodniczki tętniące na zasadzie skurczu, ich rola polega też na regulacji ciśnienia osmotycznego. Pantofelek rozmnaża się przez podział poprzeczny (podział protoplazmy i jąder) lub koniugację (kontakt protoplazm dwóch osobników, jądra dzielą się na 4, trzy giną, czwarta część dzieli się ponownie i przekazuje jedno jądro drugiemu osobnikowi w celu wymiany substancji, nie tworzy się zygota). W warunkach niekorzystnych następuje przekształcanie się komórki w cystę. Pantofelek wykazuje pobudliwość (trichocysty wystrzeliwujące nić plazmatyczną) na ciepło, światło, unika dużego stężenia soli w wodzie.

Trębacz (Stentor) należący do skrętorzęsych (Spirotricha) może dochodzić do 2 mm długości, przednia część rozszerzona z błonkami wyłapuje pokarm, tylny koniec jest zwężony. Pod plazmalemmą ułożone są kurczliwe włókienka, umożliwiające skracanie ciała. Trębacz może prowadzić osiadły tryb życia, dzięki zwielokrotnieniu aparatu jądrowego, posiada zdolność regeneracji utraconych części ciała (zawierających część jądra).

Również pospolity jest Spirostomum ambiguum o wielu jądrach, a także małżynek (Stylonychia), grzbieto-brzusznie spłaszczony, u którego rzęski tworzą cirri, połączone osłonką, umożliwiają pływanie, kroczenie, skakanie. Colpoda cucullus należąca do równorzęsych (Holotricha) ma ciało fasolowatego kształtu długości 100 µm, pokryte równomiernym orzęsieniem, głęboko tkwiący cytostom, reguluje liczebność bakterii. Didinium nasutum o urzęsieniu pasmowym, wielkości od 80 do 200µm, drapieżca odżywiający się innymi orzęskami, w tym pantofelkiem.

Wirczyk (Vorticella) - wieńcorzęse (Peritricha), posiada kielichowatego kształtu ciało, przyczepione kurczliwą nóżką do podłoża, rzęski zredukowane do pola okołogębowego, prowadzi osiadły tryb życia, dość pospolity, tworzy kolonie.

Wśród organizmów widocznych pod mikroskopem można wyróżnić drobne skorupiaki zwane członowcami (Entomostraca), wchodzące w skład planktonu wód słodkich np.:

  • Rozwielitka (Daphnia) o prześwitującym pancerzyku, przez który widać bijące serce, przewód pokarmowy, na szczycie głowy oko nauplialne, 2 pary czułków, listkowate nogi tułowiowe, woreczki skrzelowe;
  • Oczlik (Cyclops)-na odwłoku wydłużone szczecinki, jedno oko, 2 pary czułków;
  • Wrotki (Rotatoria) - najmniejszy wielokomórkowiec (150-300 µm), ma ciało zróżnicowane na głowę (aparat wrotny), tułów i ogon, zachodzi przemiana pokoleń dzieworodnego i płciowego.

Większość bakterii to organizmy cudzożywne, rozkładają materię organiczną na związki prostsze, równocześnie wywołują duże zmiany w środowisku, w którym żyją, np. wzbogacają glebę w związki nieorganiczne, tworzą związki organiczne zwiększające próchnicę (bakterie tlenowe i beztlenowe), ich nadmiar zanieczyszcza środowisko wodne.

Plechy glonów jedno- lub wielokomórkowe tworzą plankton roślinny, umożliwiają bytowanie innym organizmom, zwiększają ilość tlenu w wodzie. Niektóre glony, zawierające związki mineralne uczestniczą w tworzeniu skał osadowych.

Pierwotniaki, dążące do doskonalenia pojedynczej komórki, przyczyniają się do samooczyszczania się wód, regulują ilość bakterii w wodzie i związków organicznych, niszcząc bakterie glebowe wspierają powstawanie próchnicy, przez zawartość soli wapnia lub krzemionki budują skorupę ziemską. Drobne skorupiaki są głównym składnikiem planktonu.

Ocena: 5.0

Komentarze