NGÀNH TẢO LAM (Cyanophyta)
|
Tảo Lam hay còn được gọi là vi khuẩn lam (Cyanobacteria), theo tiếng Hylạp thì cyanos = blue là một ngành vi khuẩn mà có khả năng hấp thu năng lượng qua quá trình quang hợp. Trong số các cơ thể tự dưỡng được thì Tảo lam được xem
là nhóm nguyên thủy nhất. Di tích hóa thạch của chúng phát hiện được cách nay khoảng 3,8 tỷ năm. Chúng được xếp
liền sau các vi khuẩn, riêng với các nhóm khác vì ngoài những đặc điểm như chưa có nhân thật, chưa
có lạp, chỉ chứa diệp lục tố a, sắc tố phụ trội bản tính protein thường làm cho chúng có màu lam (có
khả năng tự dưỡng) ra thì chúng Vi khuẩn lam thường có dạng đơn bào, tập đoàn, dạng sợi chuỗi. Một vài tế bào trong chuỗi có hình dạng khác được gọi là dị bào nang (heterocysts) có khả năng cố định nitơ và một dạng khác được gọi là tế bào nghỉ (ankinetes). 1. Tế bào dinh dưỡng 1.1. Hình dạng Tế bào dinh dưỡng của Tảo lam có thể có hình cầu, hình êlíp rộng, hình êlíp kéo dài, hình quả lê, hình trứng, hình kéo dài về một phía, hình thoi, hình ống. Có tế bào đường kính chỉ khoảng 1 micromet (như giống Synechococcus) nhưng cũng có tế bào chiều ngang của sợi vượt quá 30 micromet (như giống Oscillatoria). 1.2.Vách tế bào 1.3. Chất nguyên sinh Chất nguyên sinh ở Tảo lam được phân biệt thành 2 vùng: - Vùng ngoài có màu (vùng sắc bào chất, chromatoplasme), tập trung các phiến thylakoids, thể ri bô và các thể hạt khác. - Vùng trong (vùng trung bào chất, centroplasme) chứa ADN. Ở giữa
ranh giới giữa 2 Trong chất tế bào còn có: Các hạt nhỏ thường sắp thành hàng dài theo vách ngang, đó là những hạt cyanophycin. Những hạt glicogen (tinh bột) là chất dự trữ chính của Tảo lam do quang hợp tạo ra, nó rất nhỏ, nhuộm màu đỏ nâu với iod. Các túi khí (không bào khí): Dưới kính hiển vi (KHV) ở độ phóng đại nhỏ (x10) túi có màu đen, ở độ phóng đại lớn hơn có màu tím đỏ. Có khi chiếm cả tế bào ở một vị trí nào đó như trên vách ngăn ngang. Ðôi khi chỉ xuất hiện ở điều kiện sinh lý nào đó: chuyển vào môi trường có ánh sáng cao... Ahlborn, Klebahn và Strdmann (1895) dùng chai cho Tảo lam (Microcystis) vào tới đáy nút bần rồi dùng búa đóng mạnh trên nút để tạo áp lực phá vỡ không bào nầy mà không tái tạo lại được, nên Tảo lam chìm xuống đáy. Cho nên các túi nầy chỉ chứa khí chứ không phải chất rắn hay lỏng và Klebahn phân tích thì phần lớn là N2 (Klebahn, 1992). Cơ cấu của không bào khí dưới kính hiển vi điện tử là những ống hình trụ (đường kính 70 nm, dài gấp nhiều lần rộng). Khác với màng tế bào, màng của không bào khí chứa 95% protein (Jones & Jost, 1970) và theo Smith & CSV (1969) thì protein này giống với protein của siêu khuẩn, màng không có một sắc tố nào cả. Không bào nầy được thành lập từ những hạt rất nhỏ, lớn lên rồi khí khuếch tán qua màng. Không bào khí có 3 vai trò: chứa khí, làm phao và che ánh sáng (light shielding). 1.4. Sắc tố - Chỉ có diệp lục tố a (có màu lục), nhóm carotenoids (có 2
loại là caroten là các hydrocarbon và xanthophyll là các dẫn xuất có chứa O2) có màu vàng, cam hoặc đỏ. Hai sắc tố ấy đi đôi theo thành phần thay đổi tùy loài và tùy môi trường nên màu của Tảo lam rất thay đổi: Tảo lam có thể biến màu để thích ứng vào môi trường. 2. Dị bào Dị bào là tế bào đặc biệt có ở tảo lam sợi chúng có khả năng cố định đạm chúng cố định nitơ trong không khí bởi enzyme nitrogenase. Nitrogenase bị bất hoạt bởi oxy nên tảo lam chỉ cố định nitơ trong môi trường kị khí Dị bào là tế bào có vách dày, đôi, trong suốt, không có oxygen và
không có hệ thống
II. TẢN CỦA TẢO LAM Ở Thực vật bậc thấp, cơ quan dinh dưỡng chưa có sự chuyên hóa thành các mô, cơ thể của chúng được gọi là tản. 1. Tản đơn bào Tản có thể có hình cầu, hình bầu dục... sống đơn độc hay sống chung với nhau thành một khối gọi là tập đoàn. Tập đoàn có thể sống trôi nổi như Microcystis hoặc đính trên thực vật khác. 2. Tản hình sợi Tảo lam không có sinh sản hữu tính, chỉ có sinh sản dinh dưỡng (bằng tảo đoạn) và vô tính (bằng bào tử). 1. Tảo đơn bào Ở Tảo lam đơn bào, tản gia tăng nhờ sự phân cắt tế bào ra làm 2,4,8...thẳng góc với chiều dài tế bào, hay theo 2 mặt phẳng thẳng góc hay theo 3 chiều cho ra một khối dày. 2. Tản sợi 2.1. Tảo đoạn (hormogonies): đây là hình thức phổ biến ở các
tản hìnhsợi. Tản đứt ra Cơ quan để làm gãy và làm rời tảo đoạn ấy là: - Gián bào: một hay hai tế bào gần nhau, hóa nhầy thành một chất đều hòa, màu lục vàng, chiết quang. Tế bào cạnh đó nhờ vậy rời nhau dễ dàng và tản đứt nơi ấy. - Hoại bào: một tế bào trở nên vàng và vách ngang của chúng lõm. Tế bào ấy lần lần tan đi và làm cho tảo đoạn rời ra. 2.2. Bào tử - Bào tử nghỉ (akinetes), là những tế bào đặc biệt, to, chất tế bào đậm đặc (nhiều trữ liệu) và có một vách rất dày, nâu, có khi chạm trổ. Các tế bào này có thể tròn (như ở Anabaena), tròn dài (như ở Cylindrospermum) hay rất dài (Anabaena). Nhờ có vách dày mà bào tử nghỉ có thể chịu đựng được thời tiết không hợp. Khi gặp điều kiện thuận hợp, bào tử nẩy mầm cho ra một tản mới. - Nội bào tử (endospores), là những bào tử thành lập ở bên trong tế bào. Ðặc thù của bộ Pleurocapsales. - Ngoại bào tử (exospores) thànnh lập ở ngoài tế bào, ở ngọn tế bào ấy và làm thành chuỗi tương tự như đính bào tử (conidies) ở Penicillium.
IV. SINH HỌC CỦA TẢO LAM 1. Sự cử động Tản của nhiều tảo lam có thể cử động. Tản đơn bào của nhiều Chroococcales cử động chậm, còn tản của nhiều Hormogonae cử động rất nhanh: có thể quan sát hoạt động này dưới kính hiển vi với Oscillatoria, Spirulina... thường là hướng về phía ánh sáng (quang hướng động, phototaxic). Cơ nguyên của sự cử động chưa được hiểu rõ. Vài nhà tảo học cho rằng đó là nhờ tản tiết ra một chất nhầy. Song hiện nay, thuyết sóng co rút (onde de contraction) của nguyên sinh chất kéo dài theo tản được nhiều lý lẽ vững chắc. 2. Thích ứng sắc tố Tảo lam thường có màu phù hợp với ánh sáng của nơi mà nó
sống (Gaidulow, 1902): 3. Môi trường sống của Tảo lam Tảo lam có sức sống rất dẽo dai, chúng hiện diện trong tất cả môi trường: trên giá thể (trên mặt bùn của ruộng, mương; trên vỏ cây ẩm, trên các viên đá...), trong nước, trong không khí... Ngay cả những nơi có điều kiện rất khắc nghiệt suối nước nóng (trên 70 độ C) hay trên những vùng núi tuyết... 4. Sự dinh dưỡng của tảo lam - Vài Tảo lam có thể sống dị dưỡng (nhưng tương đối ít). Khi ta cấy tảo trong môi trường có chất hữu cơ đặt nơi tối, có những tảo chịu sống dị dưỡng như vậy, có nhiều tảo không sống được (tự dưỡng bắt buộc). - Nhiều loài Tảo lam sống cộng sinh. Ví dụ Ðịa y, hay giữa
Anabaena azolla với bèo hoa dâu... (Vũ Thành Lâm sưu tầm và biên soạn) Vũ Thành Lâm Bảo tàng giống chuẩn Vi sinh vật Việt nam Mọi ý kiến tư vấn xin gửi về: Lamvt@vnu.edu.vn hoặc vietlinhpte@hcm.vnn.vn |
|