Wahrscheinlich gibt es in der Natur keinen zäheren und an die Umwelt angepassteren Organismus als Bakterien. Diese einzelligen Lebensformen sind in der Lage, enorme Temperatur-, Druck- und Säureschwankungen auszuh alten. Sie können bei Trockenheit lange Zeit ohne Wasser auskommen und bei günstigen Umwelteinflüssen wieder zum normalen Leben zurückkehren. Wie können Bakterien überleben, wo andere Organismen sterben?
Was ist eine Zyste in der Biologie
Bakterien sind in der Lage, widrige Bedingungen durch Einkapselung zu überleben. Die Essenz dieses Prozesses besteht darin, dass die Bakterienzelle von einer dicken Hülle umgeben ist. Dies ist in der Tat der Grund, warum Mikroorganismen keine Angst vor Trockenheit oder Temperaturänderungen haben.
Zyste ist eine Existenzform von Bakterien, mit deren Hilfe sie unter dem Einfluss von widrigen Faktoren überleben können. Diese Schutz- und Anpassungsstruktur ist nicht nur für prokaryotische Organismen charakteristisch, sondern auch für einige Protisten.
Eigenschaften einer ruhenden Zelle
Eine Zyste ist sehr spezifischeine Form von Bakterien, die eine gewisse Transformation innerhalb der Zelle verursacht. Diese Merkmale hängen von der Art der Encystation ab, aber es gibt einige allgemeine Merkmale dieses Prozesses. Zunächst bildet sich eine dicke Schutzhülle um die Zelle, die eine Barriere gegen schädliche Umwelteinflüsse darstellt.
Zugleich blockiert die Encystation ganz oder teilweise die Verbindung der Zelle mit der Umgebung, sodass sich Mikroorganismen auf die Bildung einer dichten Hülle vorbereiten müssen. Erstens speichern die Bakterien lebenswichtige Substanzen und Enzyme, die auch unter Bedingungen der Encystation funktionieren. Dann verliert die Zelle einige ihrer Strukturen, um momentan unnötige Energiekosten vorübergehend abzubauen.
Zyste ist eine der Phasen im Lebenszyklus vieler Mikroorganismen. Dementsprechend ist der Encystationsprozess periodisch. Einige Zysten können nach 5 oder sogar 10 Jahren lebensfähig bleiben. Es gibt Hinweise darauf, dass Protistenzysten bis zu 16 Jahre alt werden können. Dies gibt das Recht, Mikroorganismen als die hartnäckigsten auf dem Planeten zu bezeichnen.
Faktoren, die zur Encystation beitragen
Untersuchung von Bakterien unter Laborbedingungen zeigt, dass die Zyste die beste Anpassung für das Überleben unter widrigen Bedingungen ist. Die Bestimmung zystischer Zellen auf Petrischalen unter dem Einfluss verschiedener Faktoren zeigt die Bedeutung einer dichten Zellwand. Welche Faktoren verursachen die Zystenbildung?
1. Temperaturschwankungen.
2. Konzentrationsänderunggelöste Stoffe in einem gegebenen Medium.
3. Verdunstung von Wasser (Entwässerung von Stauseen).
4. Mangel oder Überschuss an Sauerstoff.
5. Mangel an Nahrungsressourcen.
Der letzte Punkt ist eine häufige Ursache für die Encystation von Mikroorganismen. Wenn eine Bakterienkolonie auf einer Petrischale gezüchtet wird, verwandeln sich die meisten Zellen in eine Zyste, nachdem der Nahrungsvorrat aufgebraucht ist. Wenn die Umgebung reich an Nährstoffen ist, ist die Wahrscheinlichkeit einer Einkapselung minimal.
Bei manchen Organismengruppen entsteht die Zyste unter anderen Umständen. Bei Ciliaten beispielsweise ist dieser Vorgang für die Neuordnung des Kernapparates in der Zelle notwendig. Die Encystation parasitärer eukaryontischer Zellen erfolgt, um die Umgebung des Wirtsorganismus zu verlassen und in einen unbewohnbaren Lebensraum einzudringen. Einige Prokaryoten und Eukaryoten verwenden Zysten zur Fortpflanzung.
Arten von Encystations
Zu welchem Zweck gelangen Mikroorganismen in das Zystenstadium? Hier sind einige Arten von Encystation, die in der Natur am häufigsten vorkommen.
1. Ruhende Zysten.
Diese Formen von Bakterien und Protisten sind ein typisches Beispiel für eine Encystation, bei der die Zelle widrige Umweltbedingungen überlebt.
2. Fortpflanzungszysten.
Diese Art ist typisch für viele Ciliaten-Vertreter. In diesem Fall bilden die Zysten eine ziemlich dünne Hülle und die Zelle beginnt sich viele Male zu teilen. Infolgedessen platzt die Zyste und eine große Anzahl von Kopien des Organismus der Mutter kommt heraus.
3. Verdauungszysten.
Solche Zellformen sind bei einigen Arten von Mikroorganismen recht selten. Hier ist die Zyste ein Gerät für die effiziente Verdauung von Nahrung. Diese Art der Encystation ist typisch für Räuberorganismen, die nach dem „Fressen“ihrer Beute eine Hülle bilden und beginnen, die Beute aktiv zu verdauen.
