Förmodligen finns det inga organismer i naturen som är mer sega och miljöanpassade än bakterier. Dessa encelliga livsformer klarar av enorma förändringar i temperatur, tryck och surhet. De klarar sig utan vatten länge i en torka och när gynnsamma miljöfaktorer uppstår kan de återgå till ett norm alt liv igen. Hur kan bakterier överleva där andra organismer dör?
Vad är en cysta i biologi
Bakterier kan överleva ogynnsamma förhållanden genom att cysta. Kärnan i denna process är att bakteriecellen är omgiven av ett tjockt skal. Detta är faktiskt anledningen till att mikroorganismer inte är rädda för torka eller temperaturförändringar.
Cysta är en form av existens av bakterier, med vars hjälp de kan överleva under påverkan av negativa faktorer. Denna skyddande och adaptiva struktur är karakteristisk inte bara för prokaryota organismer utan även för vissa protister.
Funktioner i en vilande cell
En cysta är en mycket specifiken form av bakterier som orsakar viss transformation i cellen. Dessa egenskaper beror på typen av encystation, men det finns några allmänna egenskaper hos denna process. Först bildas ett tjockt skyddande skal runt cellen, vilket är en barriär mot ogynnsamma miljöfaktorer.
Samtidigt blockerar encystation helt eller delvis cellens förbindelse med omgivningen, så mikroorganismer måste förbereda sig för bildandet av ett tätt skal. För det första lagrar bakterierna essentiella ämnen och enzymer som fungerar även under cystationsförhållanden. Då tappar cellen en del av sina strukturer för att tillfälligt ta bort onödiga energikostnader för tillfället.
Cysta är ett av stadierna i många mikroorganismers livscykel. Följaktligen är encystationsprocessen periodisk. Vissa cystor kan förbli livskraftiga efter 5 eller till och med 10 år. Det finns bevis för att protistcystor kan leva upp till 16 år. Detta ger rätten att kalla mikroorganismer de mest ihärdiga på planeten.
Faktorer som bidrar till encystation
Studier av bakterier i laboratorieförhållanden visar att cystan är den bästa anpassningen för att överleva ogynnsamma tillstånd. Bestämning av inkapslade celler på petriskålar under påverkan av olika faktorer visar vikten av en tät cellvägg. Vilka faktorer orsakar cystbildning?
1. Temperaturfluktuationer.
2. Koncentrationsförändringlösta ämnen i ett givet medium.
3. Avdunstning av vatten (dränering av reservoarer).
4. Brist eller överskott av syre.
5. Brist på matresurser.
Den sista punkten är en vanlig orsak till att mikroorganismer kommer i kontakt. Om en koloni av bakterier odlas på en petriskål, förvandlas de flesta cellerna till en cysta efter att maten tar slut. Om miljön är rik på näringsämnen är risken för cysting minimal.
I vissa grupper av organismer bildas cystan under andra omständigheter. Till exempel, i ciliater, är denna process nödvändig för att omorganisera den nukleära apparaten inuti cellen. Instängningen av parasitiska eukaryota celler sker för att lämna värdorganismens miljö och komma in i ett obeboeligt habitat. Vissa prokaryoter och eukaryoter använder cystor för att reproducera sig.
Typer av encystation
För vilka ändamål övergår mikroorganismer till cystastadiet? Här är några typer av encystationer som är vanligast i naturen.
1. Vilande cystor.
Dessa former av bakterier och protister är ett typiskt exempel på encystation, där cellen överlever ogynnsamma miljöförhållanden.
2. Reproduktiva cystor.
Den här typen är typisk för många representanter för ciliater. I det här fallet bildar cystorna ett ganska tunt skal, och cellen börjar dela sig många gånger. Som ett resultat spricker cystan, och ett stort antal kopior av moderns organism kommer ut.
3. Matsmältningscystor.
Sådana former av celler är ganska sällsynta hos ett fåtal arter av mikroorganismer. Här är cystan en anordning för effektiv matsmältning. Denna typ av encystation är typisk för rovdjursorganismer, som efter att ha "ätit" sitt byte bildar ett skal och börjar aktivt smälta bytet.
