Сине-зеленые водоросли.
Цианобактерии (Cyanobacteria), или сине-зелёные водоросли — одни из древнейших растительных организмов; остатки их известны из докембрийских слоев. Однако, несмотря на длительный период развития, современные сине-зеленые почти не отличаются от своих предков. Название свое они получили от присутствия добавочного к хлорофиллу пигмента синего цвета — фикоциана. Кроме того, присутствует также в некотором количестве красный пигмент — фикоэритрин, свойственный багрянкам (красным водорослям).
Цианобактерии — одноклеточные, нитчатые и колониальные микроорганизмы. Отличаются выдающейся способностью адаптировать состав фотосинтетических пигментов к спектральному составу света, так что цвет варьируется от светло-зелёного до тёмно-синего. Некоторые азотфиксирующие цианобактерии способны к дифференцировке — формированию специализированных клеток: гетероцист и гормогониев. Гетероцисты выполняют функцию азотфиксации, в то время как другие клетки осуществляют фотосинтез. В результате фотосинтеза образуется полисахарид гликоген, крахмал же никогда не образуется. Гликоген скопляется в виде мелких шариков в постенном слое.
Морские и пресноводные, почвенные виды, участники симбиозов (например, в лишайнике). Составляют значительную долю океанического фитопланктона. Способны к формированию толстых бактериальных матов. Некоторые виды токсичны и условно-патогенны (например, Anabaena). Главные участники цветения воды, которое вызывает массовые заморы рыбы и отравления животных и людей. Уникальное экологическое положение обусловлено наличием двух трудносочетаемых способностей: к фотосинтетической продукции кислорода и фиксации атмосферного азота .Многие сине-зеленые сожительствуют с другими растительными организмами. Некоторые виды их являются симбионтами в лишайниках (образуя там так называемые гонидии), например виды Nostoc. Другие сожительствуют с печеночниками, проникая иногда во внутренние слои их тела; третьи живут в корнях различных саговников и т. д.
Строение. Клетки цианобактерий резко отличаются от клеток других растительных типов, обнаруживая чрезвычайно простое устройство. Клетка покрыта пектиновой оболочкой, часто ослизняющейся(гликокаликс, состоящий из пептидогликана), жгутики отстуствуют. Поэтому клетки часто бывают объединены общим чехлом, слизистой обверткой. Содержимое клетки не расчленено на протоплазму и ядро. Нет и вакуолей. Протопласт, таким образом, занимает всю полость клетки. Однако различают окрашенный постенный слой протопласта — корковый слой и бесцветное центральное тело.
В центральном теле протопласта сосредоточены нуклеиновые вещества, в частности тимонуклеиновая кислота, характерная для ядра. Таким образом, у этой примитивной группы организмов, как у других бактерий, еще нет расчленения на ядро и протоплазму. Корковый слой соответствует хроматофору, хотя он морфологически не выражен и пигменты распределены в нем равномерно.
Размножение. У сине-зеленых водорослей размножение осуществляется только бинарным делением клетки или (у колониальных нитчатых форм) разрывом на участки. Жизненный цикл у одноклеточных форм при оптимальных условиях роста — 6—12 часов. Подвижных стадий не образуется. Половой процесс отсутствует.
Как у всех бактерий, здесь образуются споры, служащие для сохранения особей в течение неблагоприятного для развития времени.
Порядки. Цианобактерии (сине-зеленые водоросли) насчитывают около 1400 видов и разделяются на несколько классов и порядков. Здесь имеются одноклеточные, нитчатые и колониальные формы. В соответствии с разными классификациями, однозначно выделяют следующие порядки:
порядок Хроококковые (Chroococcales);
порядок Ностоковые (Nostocales);
порядок Осциллаториевые (Oscillatoriales);
порядок Прохлорофиты (Prochlorales);
порядок Стигонемовые (Stigoneomatales);
Значение. Цианобактерии, по общепринятой версии, явились «творцами» современной кислородсодержащей атмосферы на Земле, что привело к «кислородной катастрофе» — глобальному изменению состава атмосферы Земли, произошедшему в самом начале протерозоя (около 2,4 млрд лет назад) которое привело к последующей перестройке биосферы и глобальному гуронскому оледенению.
В настоящее время, являясь значительной составляющей океанического планктона, цианобактерии стоят в начале большей части пищевых цепей и производят значительную часть кислорода (от 20 % до 40 %).
В настоящее время цианобактерии служат важнейшими модельными объектами исследований в биологии. В Южной Америке и Китае бактерии родов спирулина и носток из-за недостатка других видов продовольствия используют в пищу: их высушивают, а затем готовят муку. Рассматривается возможное применение цианобактерий в создании замкнутых циклов жизнеобеспечения.