Las algas verdiazules aparecieron en la Tierra hace entre 3.500 y 3.300 millones de años. Hay aproximadamente 2.000 especies conocidas de cianobacterias y 900 especies registradas de cianobacterias en China. Como autótrofo, tiene una adaptabilidad muy fuerte y puede soportar altas temperaturas, congelación, anoxia, sequedad, alta salinidad y fuerte radiación. Por lo tanto, puede sobrevivir en regiones tropicales hasta polares, desde el océano hasta la cima de la montaña, en 85 años. °C, sobrevive en ambientes como manantiales de nieve a -62°C, lagos y pantanos con un 27% de alta salinidad y rocas secas.
Introducción básica al nombre chino: algas verdiazules Nombre científico en latín: algas verdiazules Alias: cianobacterias, cianobacterias, mixobacterias Reino: cianobacterias Reino: cianobacterias Área de distribución: la mayor parte (alrededor del 75%) producción de agua dulce , algunos organismos marinos: modo de reproducción procariótica: reproducción vegetativa o producción de esporas, clasificados en reproducción asexual, características morfológicas, rango de distribución, valor principal, método de reproducción, peligros y tratamientos, casos teratogénicos, toxicología, las cianobacterias se clasifican en Basketballalgae, Oscillatoria iasp. , Algas Nostoc, algas marinas. Las cianobacterias se dividen en dos categorías: cromófitas y algas. Las células de algas son células individuales o grupos; los ficomicetos son filamentosos y tienen ficomicetos. Características morfológicas: Las algas verdiazules son organismos unicelulares sin núcleo, pero contienen material nuclear en el centro de la célula, generalmente en forma granular o reticular, con cromosomas y pigmentos distribuidos uniformemente en el citoplasma. Esta sustancia nuclear no tiene membrana nuclear ni nucléolo, pero tiene función nuclear, por eso se llama pronúcleo. Las cianobacterias, al igual que las bacterias, son "procariotas". Junto con las bacterias procarióticas, forma un reino único de monera. Las algas verdiazules no tienen orgánulos como cloroplastos, mitocondrias, aparato de Golgi, retículo endoplásmico y vacuolas, pero contienen clorofila a, clorofila b, luteína y caroteno, y ficobiliproteínas (el nombre colectivo de ficoeritrina, ficocianina y aloficocianina). ). En términos generales, las células que contienen clorofila a y ficocianina son en su mayoría de color azul verdoso. Del mismo modo, hay algunas especies que contienen más ficoeritrina y las algas son en su mayoría rojas. Por ejemplo, un tipo de cianobacteria nacida en el Mar Rojo se llama Chaetomium rubrum. Debido a que contiene una gran cantidad de ficoeritrina, las algas son rojas y se reproducen rápidamente, por lo que el agua del mar también es roja, de ahí el nombre de Mar Rojo. Aunque las cianobacterias no tienen cloroplastos, hay muchas membranas fotosintéticas en el citoplasma, llamadas tilacoides, a las que se unen varios pigmentos fotosintéticos, y aquí ocurre el proceso fotosintético. La pared celular de las cianobacterias es similar a la de las bacterias en su composición química, principalmente mucina. Los productos fotosintéticos almacenados son principalmente almidón y partículas de cianobacterias. La pared celular está dividida en dos capas, la capa interna es celulosa y algunas personas piensan que es pectina y hemicelulosa. La capa exterior es una vaina gelatinosa, principalmente pectina o una pequeña cantidad de celulosa. La pared interior puede seguir segregando coloide y aumentar el acceso a la funda de goma. Algunos tipos de vainas de caucho son muy fuertes y densas y se pueden estratificar. Algunos tipos de vainas de caucho se hidratan fácilmente y las vainas de caucho de las células adyacentes pueden disolverse entre sí. Puede haber pigmentos marrones, rojos, grises y otros pigmentos no fotosintéticos en la funda de goma. Las algas cianobacterianas son unicelulares, coloniales y filamentosas. El más simple es una sola celda. Algunos cuerpos unicelulares se convierten en colonias porque después de la división celular, las células hijas quedan incrustadas en la pared celular madre gelatinizada. Si se dividen repetidamente, habrá muchas células en el enjambre y el enjambre más grande puede dividirse en varios enjambres más pequeños. Algunos organismos unicelulares tienen diferenciación polar en la parte inferior y superior debido a su apego a la vida. Los filamentos están formados por células que se dividen repetidamente a lo largo del mismo plano de división y están conectadas por células hijas. Algunos filamentos tienen las mismas células y algunos filamentos son heteromórficos; algunos filamentos tienen ramas falsas o ramas verdaderas, y algunas células en la parte superior de los filamentos se convierten gradualmente en tricomas, lo que también se llama diferenciación polar. Los filamentos también pueden estar conectados en grupos, que están envueltos en la vaina glial del pene masculino y son un grupo de individuos multicelulares. Rango de distribución Las algas verdiazules están ampliamente distribuidas en todo el mundo, pero la mayoría (alrededor del 75%) se produce en agua dulce y algunas se producen en mariscos. Algunas cianobacterias pueden sobrevivir en aguas termales a 60 ~ 85 ℃; algunas especies están relacionadas con hongos, musgos, helechos y gimnospermas; algunas también pueden penetrar en rocas o conchas calcáreas (como las algas calcáreas) o en suelos profundos (como las cianobacterias del suelo). . El principal valor de las algas verdiazules Las algas verdiazules son los primeros organismos fotosintéticos y emisores de oxígeno y desempeñan un papel muy importante en la transformación del entorno atmosférico anaeróbico de la superficie terrestre en un entorno aeróbico. Hay muchas algas verdiazules (como Anabaena) que pueden fijar directamente nitrógeno en la atmósfera para mejorar la fertilidad del suelo y aumentar el rendimiento de los cultivos. También hay algas verdiazules para el consumo humano, como las famosas algas Nostoc y Nostoc, la espirulina, etc. Métodos de propagación Hay dos métodos de propagación de cianobacterias.
Una es la reproducción vegetativa, que implica división celular directa (es decir, fisión), alteración de la población y producción de segmentos de algas filamentosas. La otra es que algunas cianobacterias pueden producir endosporas o exosporas para la reproducción asexual. Las esporas no tienen flagelos. No se ha encontrado una verdadera reproducción sexual de las cianobacterias. Peligros y tratamiento En algunos cuerpos de agua ricos en nutrientes, algunas algas verdiazules a menudo se multiplican en grandes cantidades en verano, formando una capa de espuma azul verdosa maloliente en la superficie del agua, que se denomina "floración de algas grandes". Los brotes de algas verdiazules a gran escala se denominan "floraciones de algas verdes" (correspondiente a la marea roja en el océano). Las mareas verdes deterioran la calidad del agua. En casos graves, pueden agotar el oxígeno del agua y provocar la muerte de peces. Los brotes de algas verdiazules pueden provocar incidentes graves de contaminación del agua. La crisis más grave fue el incidente de contaminación de algas verdiazules del lago Taihu en 2007. En junio de ese año, estallaron algas verdiazules en el lago Taihu, con decenas de centímetros de algas verdiazules cubriendo toda la superficie del agua. Las estadísticas publicadas por Wuxi * * * muestran que, además de la planta de agua de Wuxi, la calidad del agua de otras plantas de agua que representan el 70% del suministro de agua de la ciudad está contaminada. El agua que sale de los grifos es amarilla y huele mal. de 2 millones de ciudadanos de Wuxi está contaminada. La ciudad es pura. El agua fue saqueada. Aunque * * * tomó medidas oportunas, ha tenido un gran impacto en la vida de las personas. Desde entonces, aunque el país ha hecho grandes esfuerzos para controlar la contaminación del lago Taihu, todavía se producen brotes de algas verdiazules cada año. Lo que es más grave es que ciertos tipos de cianobacterias (como Microcystis) también producen toxinas (MC para abreviar), y alrededor del 50% de las mareas verdes contienen grandes cantidades de MC. El CM no sólo es directamente tóxico para los peces, los seres humanos y los animales, sino que también es una causa importante de cáncer de hígado. El MC es resistente al calor y no se descompone fácilmente con agua hirviendo, pero puede ser absorbido por carbón activado, por lo que las fuentes de agua contaminadas se pueden purificar con purificadores de agua de carbón activado. Las algas como las verdiazules son alimento para la carpa plateada. Agregar estos alevines puede controlar las algas y prevenir sus brotes. Casos teratogénicos Las aguas que contienen grandes cantidades de algas verdiazules tienen altos niveles de ácido retinoico, que puede ser responsable del creciente número de deformidades en los anfibios. Quizás estos microorganismos, denominados cianobacterias, no sean intencionados, pero su presencia sí enriquece las aguas con sustancias químicas y provoca deformidades en ranas y otros vertebrados salvajes. Hu Jianying, toxicólogo ambiental de la Universidad de Pekín, dijo que las cianobacterias, también conocidas como algas verdiazules, pueden causar ácido retinoico en el agua, una sustancia química previamente ignorada pero muy extendida. En un artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences el 29 de mayo de 2012, la Dra. Hu y sus colegas dijeron que 13 de las 24 especies de cianobacterias cultivadas en su laboratorio podían producir ciertos tipos de retinoides ácidos o retinoides. . El ácido retinoico es un derivado de la vitamina A que desempeña un papel en el desarrollo de las extremidades de los vertebrados. Los investigadores que estudian las ranas deformes que han aparecido desde la década de 1990 descubrieron que los retinoides pueden ser una de las causas. Hu y sus colegas también analizaron muestras del lago Taihu, el tercer lago de agua dulce más grande de China, rico en cianobacterias. Se descubrió que el lago Taihu contenía altas concentraciones de ácido retinoico. "Este nuevo estudio abre una nueva área potencial de investigación", afirmó el ecólogo del plancton Carl Havens, director del curso en el Instituto Sea Grant de Florida en Gainesville, Estados Unidos. "Me interesa saber si estos compuestos también están presentes en otros lagos con cianobacterias y espero seguir investigando". La concentración de ácido retinoico en el lago Taihu es tan alta como 20 ng/L, que es más alta que la encontrada en el lago Taihu. Lagos japoneses por Kunimitsu Kaya de la Universidad de Tsukuba y colegas La concentración es 10.000 veces mayor. En 2011, Kaya informó que las cianobacterias pueden producir un retinoide (llamado ácido 7-hidroxiretinoico; grandes cantidades de este compuesto pueden contribuir a ambientes extremos como el lago Taihu); Las algas flotantes y la espuma que crea probablemente bloquean la luz solar, evitando que se degrade la alta concentración de ácido retinoico que de otro modo podría degradarse. Andrew Brausch Stein, ecólogo de la Universidad Estatal de Oregón en Corvallis, dijo que no hay suficiente información que vincule a las cianobacterias con tasas más altas de malformaciones en anfibios. Él y otros investigadores han sugerido otras causas, incluida la radiación ultravioleta y los parásitos. Los parásitos causan algunas deformidades corporales, pero no explican todos los casos, dijo Pete Jensen, ecologista de enfermedades de la Universidad de Colorado, Boulder. Toxicología Las cianobacterias producen una variedad de biotoxinas, incluidas neurotoxinas, hepatotoxinas, citotoxinas y endotoxinas. Peligro grave para la salud o la seguridad de personas y animales: 1. La neurotoxina BMAA, ya sean cianobacterias nativas o cianobacterias acuáticas, contiene la neurotoxina BMAA (β-N-metilamino-L-alanina), que puede causar biomagnificación mediante acumulación en la cadena alimentaria, y el daño a los humanos aumentará gradualmente.
Se ha demostrado que la BMAA es altamente tóxica para los animales, acelerando la degeneración cerebral y la atrofia de los músculos de las extremidades. Pequeñas acumulaciones de BMAA han podido matar selectivamente neuronas en ratones. 2. Ciertos tipos de cianobacterias (como Microcystis) también producen microcistinas (MC para abreviar). MCs es una hepatotoxina, una de las causas del cáncer de hígado, y tiene una toxicidad muy fuerte. Alrededor del 50% de las mareas verdes contienen grandes cantidades de CM. Los MC son solubles en agua y resistentes al calor. Soluble en agua, metanol o acetona, no volátil y resistente a cambios de pH. La fórmula molecular de MC-LR es C49H74N10O12 y el peso molecular es 995,2 (generalmente calculado como 1000). Los MC no se descomponen fácilmente con agua hirviendo, pero pueden ser absorbidos por carbón activado, por lo que los purificadores de agua con carbón activado se pueden usar para purificar fuentes de agua contaminadas. Después de que los animales domésticos y salvajes beben agua que contiene cianotoxinas, pueden experimentar síntomas como diarrea, fatiga, anorexia, vómitos, letargo, aumento de las secreciones de la boca y los ojos e incluso la muerte. Los cambios patológicos incluyen agrandamiento del hígado, congestión o necrosis, enteritis y hemorragia, edema pulmonar, etc. El consumo prolongado de alcohol puede provocar cáncer de hígado. Una investigación del departamento médico ha descubierto que la microcistina en el agua potable está estrechamente relacionada con la incidencia de cáncer primario de hígado en la población. En 1996, más de 100 personas en Brasil sufrieron insuficiencia hepática aguda y en 7 meses al menos 50 personas murieron debido a los efectos agudos de la microcistina, lo que atrajo la atención mundial. Las cianotoxinas en el agua dulce se han convertido en un problema ambiental global y los incidentes de intoxicación por cianotoxinas ocurren con frecuencia en todo el mundo. 3. Las toxinas de otro tipo de cianobacterias tienen un efecto ** en la piel. Cuando las células de cianotoxina se rompen o mueren, se liberan al agua toxinas de las categorías anteriores. Cuando las personas se bañan, nadan y practican otras actividades recreativas y deportivas acuáticas, el contacto de la piel con agua que contiene microcistina puede causar partes sensibles (como los ojos) y alergias en la piel.