V přírodě pravděpodobně neexistují houževnatější organismy přizpůsobené prostředí než bakterie. Tyto jednobuněčné formy života jsou schopny snášet obrovské změny teploty, tlaku a kyselosti. V suchu se dlouho obejdou bez vody, a když nastanou příznivé faktory prostředí, mohou se zase vrátit do běžného života. Jak mohou bakterie přežít tam, kde jiné organismy umírají?
Co je cysta v biologii
Bakterie jsou schopny přežít nepříznivé podmínky pomocí encystování. Podstatou tohoto procesu je, že bakteriální buňka je obklopena silnou skořápkou. Ve skutečnosti je to důvod, proč se mikroorganismy nebojí sucha nebo teplotních změn.
Cysta je forma existence bakterií, pomocí které jsou schopny přežít pod vlivem nepříznivých faktorů. Tato ochranná a adaptivní struktura je charakteristická nejen pro prokaryotické organismy, ale také pro některé protisty.
Funkce klidové buňky
Cysta je velmi specifickáforma bakterií, která způsobuje určitou transformaci v buňce. Tyto vlastnosti závisí na typu encystation, ale existují některé obecné charakteristiky tohoto procesu. Nejprve se kolem buňky vytvoří silný ochranný obal, který je bariérou pro nepříznivé faktory prostředí.
Současně encystace zcela nebo částečně blokuje spojení buňky s prostředím, takže se mikroorganismy musí připravit na vytvoření hustého obalu. Za prvé, bakterie uchovávají základní látky a enzymy, které budou fungovat i v podmínkách encystace. Poté buňka ztratí některé ze svých struktur, aby dočasně odstranila zbytečné náklady na energii v tuto chvíli.
Cysta je jednou z fází životního cyklu mnoha mikroorganismů. V souladu s tím je proces encystace periodický. Některé cysty jsou schopny zůstat životaschopné po 5 nebo dokonce 10 letech. Existují důkazy, že protistové cysty mohou žít až 16 let. To dává právo nazývat mikroorganismy nejhouževnatějšími na planetě.
Faktory přispívající k encystation
Studie bakterií v laboratorních podmínkách ukazuje, že cysta je nejlepší adaptací pro přežití nepříznivých podmínek. Stanovení encystovaných buněk na Petriho miskách pod vlivem různých faktorů ukazuje na důležitost husté buněčné stěny. Jaké faktory způsobují tvorbu cyst?
1. Kolísání teploty.
2. Změna koncentracerozpuštěné látky v daném médiu.
3. Odpařování vody (vypouštění nádrží).
4. Nedostatek nebo nadbytek kyslíku.
5. Nedostatek potravinových zdrojů.
Poslední položka je častou příčinou encystace mikroorganismů. Pokud se na Petriho misce pěstuje kolonie bakterií, pak se po vyčerpání zásob potravy většina buněk promění v cystu. Pokud je prostředí bohaté na živiny, šance na encystaci je minimální.
U některých skupin organismů se cysta tvoří za jiných okolností. Například u nálevníků je tento proces nezbytný pro přeskupení jaderného aparátu uvnitř buňky. K encystaci parazitických eukaryotických buněk dochází za účelem opuštění prostředí hostitelského organismu a vstupu do neobyvatelného prostředí. Některá prokaryota a eukaryota používají k rozmnožování cysty.
Typy encystation
Pro jaké účely přecházejí mikroorganismy do stádia cysty? Zde je několik typů encystation, které jsou v přírodě nejběžnější.
1. Klidové cysty.
Tyto formy bakterií a protistů jsou typickým příkladem encystation, ve kterém buňka přežije nepříznivé podmínky prostředí.
2. Reprodukční cysty.
Tento typ je typický pro mnoho zástupců nálevníků. V tomto případě cysty tvoří poměrně tenkou skořápku a buňka se začne mnohokrát dělit. V důsledku toho cysta praskne a vyjde velké množství kopií organismu matky.
3. Trávicí cysty.
Takové formy buněk jsou u několika druhů mikroorganismů poměrně vzácné. Zde je cysta zařízením pro efektivní trávení potravy. Tento typ encystace je typický pro predátorské organismy, které si po „sežrání“kořisti vytvoří schránku a začnou kořist aktivně trávit.
