"ไซยาโนแบคทีเรีย" สิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลก

"ไซยาโนแบคทีเรีย" สิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลก

              ไซยาโนแบคทีเรีย สิ่งมีชีวิตชนิดแรกที่ถือกำเนิดขึ้นบนโลกใบนี้ (มีการค้นพบหลักฐานการค้นพบซากโบราณ (fossil) ของแบคทีเรียในหินที่ตกตะกอนที่อยู่ในทะเล นักธรณีวิทยาคาดว่ามีอายุประมาณ 3,500 ล้านปี) และยังคงมีชีวิตยาวนานมาจนถึงทุกวันนี้

              ไซยาโนแบคทีเรีย จัดอยู่ในกลุ่มสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว มีโครงสร้างเซลล์แบบเรียบง่าย ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส (โพรคาริโอต) ทำให้สารพันธุกรรมกระจายอยู่ในเซลล์ มีการเจริญแบบแบ่งตัว ซึ่งโลกสมัยแรกมีอุณหภูมิร้อนจัด ไม่มีออกซิเจน มีแต่คาร์บอนไดออกไซด์ และสารหรือธาตุที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ เช่น ไนโตรเจน มีเทน แอมโมเนีย เป็นต้น แต่ด้วยไซยาโนแบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความสามารถในการปรับตัวได้สูงมาก เช่น สร้างเมือกห่อหุ้มเซลล์ และในเซลล์จะมีถุงลมเพื่อช่วยการลอยตัวหาสภาวะที่เหมาะสมในการสังเคราะห์แสง มีเม็ดสีช่วยในการต่อต้านแสงอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ เป็นต้น จึงทำให้สามารถมีชีวิตในสภาพแวดล้อมในโลกเมื่อ 3.5 พันล้านปีได้

              อีกทั้งด้วยภายในเซลล์ของไซยาโนแบคทีเรียมีสารคลอโรฟิลล์เป็นองค์ประกอบ จึงสังเคราะห์แสงผลิตออกซิเจนออกมายังพื้นโลก จึงสันนิษฐานได้ว่า เป็นจุดเริ่มต้นกระบวนการที่สร้างสภาพแวดล้อมให้เอื้อต่อการเกิดสิ่งมีชีวิตอื่นตามมา โดยวิวัฒนาการจะเป็นไปอย่างช้าๆ กล่าวคือ เมื่อ 2000 ล้านปี จึงเริ่มมีการพบหลักฐานการเกิดสิ่งมีชีวิตที่พัฒนาขึ้นจากยุคแรกๆ คือมีทั้งเซลล์เดียวและหลายเซลล์ ภายในเซลล์จะมีความซับซ้อนมากขึ้น แต่ละเซลล์มีผนังหุ้ม นอกจากนี้ ยังมีผนังหุ้มนิวเคลียส (ยูคาริโอต) ซึ่งเป็นที่รวมของสารพันธุกรรม มีการขยายพันธุ์ด้วยตัวเอง (แบ่งตัว/แตกหน่อ) และแบบผสมกับเซลล์อื่น สิ่งมีชีวิตที่พัฒนาขึ้นมาในยุคนี้ ได้แก่ รา (รวมยีสต์) และสาหร่ายชั้นสูง

จากลักษณะทางสัณฐานวิทยา สามารถแบ่งไซยาโนแบคทีเรียได้เป็น 2 กลุ่ม ดังนี้


ตัวอย่างสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินกลุ่มที่ไม่เป็นเส้นสาย : 1; Microcystis sp. (
www.cyanocite.bio.purdur.edu/),
2; Gloeocapsa sp. (
www.glerl.noaa.gov/) และ 3; Synechococcus sp. (www.biologie.uni-hamburg.de/)

              1. กลุ่มที่ไม่เป็นเส้นสาย (Non-filamentous form หรือ unicellular cyanobacteria) ส่วนใหญ่มีรูปร่างเป็นทรงกลม (coccoid form) พบทั้งที่เป็นเซลล์เดี่ยว และอยู่กันเป็นกลุ่มแบบ palmelloid colonies ที่มีเมือกหุ้มอยู่ (firm mucilaginous envelopes) มีการแบ่งตัวจาก 1 เป็น 2, จาก 2 เป็น 3,… (amitotic) เช่น Microcystis sp. เป็นต้น


ตัวอย่างสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินกลุ่มที่เป็นเส้นสาย : 1; Oscillatoria sp. (
www.protist.i.hosei.ac.jp/),
2; Lyngbya sp. (
www.cyanocite.bio.purdur.edu/) 3; Anabaena sp. (www.ibvf.cartuja.csic.es/)

              2. กลุ่มที่เป็นเส้นสาย (Filamentous form) กลุ่มนี้เซลล์จะเรียงต่อกันเป็นเส้นสาย เรียกว่า trichome พบได้หลายลักษณะ เช่น สกุล Oscillatoria จัดเป็นกลุ่มที่มีเส้นสายอย่างง่ายมีเซลล์ชนิดเดียวกัน (vegetative cell) มาเรียงต่อกัน เช่นเดียวกับ Lyngbya เรียกว่า homocystous forms ส่วนกลุ่มเส้นสายที่มีเซลล์มากกกว่า 1 ชนิด มาเรียงต่อกัน โดยนอกจากจะมี vegetative cell แล้วยังมี heterocyst cell ซึ่งมีหนังเซลล์หนา 2 ชั้น ชั้นนอกเป็น polysaccharide ส่วนชั้นในเป็น glycolipid เพื่อจำกัดการเข้าของออกซิเจน เรียงสลับหรืออยู่ปลายสุดของเส้นสาย trichome เรียกว่า heterocystous forms เช่น Nostoc sp. และ Anabaena sp. เป็นต้น บางชนิดมีลักษณะเป็น spirally coiled ได้แก่ Arthrospira sp. และ Spirulina sp. บางชนิดมีลักษณะเป็น tube-like ที่มีเมือกหุ้ม (mucilaginous sheath) ได้แก่ Lyngbya sp. และยิ่งไปกว่านั้นยังแบ่งเป็นลักษณะที่ไม่มีกิ่งก้าน (unbranched group) เช่น Oscillatoria sp. และ Lyngbya sp. และมีกิ่งก้าน (branched group) เช่น Scytonema sp. และ Tolypothrix sp. เป็นต้น

หากแบ่งตามลักษณะการดำรงชีวิต สามารถแบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม ได้แก่


ตัวอย่างสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินพวกที่ดำรงชีวิตอยู่อย่างอิสระ : 1; Anabaena sp.
(
www.intranet.dalton.org/), 2; Nostoc sp. (www.recursos.cnice.mec.es/)

              1. พวกที่ดำรงชีวิตอยู่อย่างอิสระ (Free-living cyanobacteria) กลุ่มนี้จะตรึงไนโตรเจนจากบรรยากาศมาเปลี่ยนให้อยู่ในรูปแอมโมเนีย และมี enzyme ที่ช่วยในการเปลี่ยนแอมโมเนียไปเป็น glutamine คือ glutamate dehydrogenase (GDH) และ glutamine synthase (GS) - glutamate synthase (GOGAT) จากนั้นเปลี่ยนให้เป็น glutamine แล้วจึงส่งไปยังเซลล์ข้างเคียง (vegetative cell) เช่น Nostoc sp. และ Anabaena sp. เป็นต้น


ตัวอย่างสาหร่ายสีเขียวแกม น้ำเงินพวกที่ดำรงชีวิตอยู่ร่วมกับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น : 1; Nostoc sp.
กับปรง (
www.botany.hawaii.edu), 2; lichen (www.adventurist.net)

              2. พวกที่ดำรงชีวิตอยู่ร่วมกับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น (Symbiotic cyanobacteria) กลุ่มนี้จะสามารถอยู่ร่วมกันได้กับพืช, สัตว์ และเชื้อรา มีทั้งที่เป็น endophytic และ ectophytic cyanobacteria เช่น Anabaena azollae กับ แหนแดง, Nostoc sp. กับ ปรง และ lichen เป็นต้น

tags :

บทความอื่นๆ

หลักการใช้ in, on, at ในภาษาอังกฤษอย่างไรไม่ให้พลาด

หลักการใช้ in, on, at ในภาษาอังกฤษอย่างไรไม่ให้พลาด new post

ช็อตเด็ด!!! เสวนาทะลุมิติวิทยาศาสตร์กับ Interstellar ตอน สัมพัทธภาพพิเศษ กับ มายาคติของ อดีต ปัจจุบัน และอนาคต

ช็อตเด็ด!!! เสวนาทะลุมิติวิทยาศาสตร์กับ Interstellar ตอน สัมพัทธภาพพิเศษ กับ มายาคติของ อดีต ปัจจุบัน และอนาคต

ช็อตเด็ด!!! เสวนาทะลุมิติวิทยาศาสตร์กับ Interstellar ตอน กาลอวกาศและขนมปังลูกเกด

ช็อตเด็ด!!! เสวนาทะลุมิติวิทยาศาสตร์กับ Interstellar ตอน กาลอวกาศและขนมปังลูกเกด

ช็อตเด็ด!!! เสวนาทะลุมิติวิทยาศาสตร์กับ Interstellar ตอน เวลาคือมิติที่สี่

ช็อตเด็ด!!! เสวนาทะลุมิติวิทยาศาสตร์กับ Interstellar ตอน เวลาคือมิติที่สี่

เที่ยวสนุกสไตล์ Sci trip on tour:  ฟอสซิลสัตว์ทะเลบนก้อนหินมาจากไหน และ อะไรคือน้องวัว?

เที่ยวสนุกสไตล์ Sci trip on tour: ฟอสซิลสัตว์ทะเลบนก้อนหินมาจากไหน และ อะไรคือน้องวัว?