Bacterioplâncton se refere à bactéria componente do plâncton que flutua na coluna de água. O nome vem da palavra grega πλανκτος (Planktos); que significa “andarilho” ou “vagabundo”, e bactéria, de origem latina com neologismo inventado no século XIX, por Christian Gottfried Ehrenberg. Encontrados em água salgada e doce.
Bacterioplâncton ocupam série de nichos ecológicos em sistemas aquáticos. Muitos obtêm energia por consumo do material orgânico produzido por outros organismos. Este material pode ser dissolvido no meio ou viver e crescer em associação com material em partículas, tal como neve marinha.
Muitas espécies bacterioplâncton são autotróficas e derivam de energia a partir de qualquer fotossíntese ou quimiossíntese. Incluem grupos como a cianobactérias, Prochlorococcus e Synechococcus. Bacterioplâncton também desempenham papéis nas vias ecológicas, tais como fixação de nitrogênio, nitrificação, desnitrificação, mineralização e metanogênese.
Como outros plânctons pequenos, bacterioplâncton são predados por cima zooplâncton e os números também são controlados através de infecção por bacteriófagos.
Bacterioplâncton e Cianobactérias: Características Gerais
Cianobactérias e Bacterioplâncton
Filo de bactérias que obtêm energia por meio de fotossíntese. A capacidade de cianobactérias para obtenção energética é pensada no início por ter convertido atmosfera em oxidante, o que mudou de forma drástica a composição de formas de vida na Terra, estimulando a biodiversidade e levando à extinção de oxigênio intolerante por certos organismos. De acordo com a teoria endossimbiótica,
Cloroplastos em plantas e algas eucarióticas evoluíram a partir de ancestrais de cianobactérias via endossimbiose. Cianobactérias podem ser encontradas em quase todos os habitats terrestres e aquáticos: nos oceanos, água doce – mesmo rocha nua e solo.
Cianobactérias aquáticas são as mais conhecidas por flores extensas e visíveis que podem se formar tanto em água doce como no ambiente marinho e pode ter a aparência de tinta azul-verde ou espuma.
Cianobactérias e Bacterioplâncton
Características: Cianobactérias
Cianobactérias incluem espécies unicelulares e coloniais. Colônias podem formar filamentos, folhas ou até mesmo bolas ocas. Algumas do tipo filamentoso demostram a capacidade de se diferenciar partes diferentes de células: Vegetativos e fotossintéticos são formadas sobre condições favoráveis de crescimento.
Os esporos resistentes ao clima podem se formar quando as condições ambientais duras e de paredes espessas contêm a enzima nitrogenase, vital para a fixação de nitrogênio. Heterocistos podem também formar sob as condições ambientais apropriadas, quando azoto fixo é escasso.
Cientistas apontam que de maneira provável as cianobactérias consistem no mais bem-sucedido grupo de microrganismo existente dentro do planeta Terra. Possui maior complexidade genética, ocupam grande variedade de habitats em quase todas as latitudes, difundem em água doce, ecossistemas marinhos e terrestres, além de serem encontrados nos nichos extremos, como fontes termais, salinas e baías hipersalinas.
Oxigênio produziu cianobactérias e criou as condições em atmosfera primitiva do planeta que dirigiu a evolução do metabolismo aeróbico e fotossíntese. Cianobactérias cumprem funções ecológicas vitais nos oceanos do mundo.
Ecologia: Bacterioplâncton e Cianobactérias
Muitos cianobactérias também formam filamentos móveis que viajam para longe da biomassa principal a brotar e formar novas colônias em outros lugares. As células podem ser mais finas do que no vegetativo e em cada extremidade da cadeia de motilidade pode ser afunilada.
Cada célula individual de cianobactéria tem espessura gelatinosa na parede celular. Muitas das formas multicelulares são capazes de originar movimento de ondulação. O filamento oscila para trás e à frente. Em algumas colunas de água de flutuação forma vesículas de gás. Elas não são limitadas por membranas lipídicas, mas por bainha de proteína.
Alguns dos organismos contribuem de maneira significativa à ecologia global e o ciclo de oxigênio A pequena marinha cianobactéria Prochlorococcus foi descoberta em 1986, responsável por mais da metade da fotossíntese do oceano aberto. Diversas cianobactérias demonstram inclusive ritmos circadianos que antes pareciam existir apenas nas células eucarióticas.
Fotossíntese: Cianobactéria
Cianobactéria conta com 20-30% da produtividade fotossintética da Terra e converte a energia solar em biomassa armazenada com energia química. Utiliza a energia de luz solar para conduzir a fotossíntese, um processo em que a energia de luz é usada para dividir moléculas de água em oxigênio, prótons e elétrons.
Enquanto a maioria dos elétrons de alta energia provenientes de água é utilizada por células de cianobactérias às próprias necessidades, fração dos elétrons é doada para o ambiente externo através de atividade eletrogênica, importante canal microbiológico de energia solar à biosfera.
Metabolismo e Organelas
Tal como com qualquer organismo procariótico, cianobactérias não mostram núcleos ou sistema de membrana interna. No entanto, algumas espécies têm dobras sobre as membranas externas que funcionam na fotossíntese. Cianobactérias obtêm a cor do pigmento azulado que usam para capturar a luz para a fotossíntese.
De maneira geral, fotossíntese em cianobactérias utiliza a água como doadora de electrões e produz oxigênio como subproduto, embora alguns possam também usar sulfureto de hidrogênio no processo que ocorre entre outras bactérias fotossintéticas. Dióxido de carbono é reduzido para formar hidratos de carbono através do ciclo de Calvin.
A maioria das formas da maquinaria fotossintética é incorporada em dobras da membrana celular. As grandes quantidades de oxigênio na atmosfera foram criadas pela primeira vez por atividades de cianobactérias antiga. Devido à capacidade de fixar nitrogênio em condições aeróbicas são encontrados como simbiontes em série de outros grupos de organismos, como fungos, corais e angiospermas.
Existem cianobactérias capazes de reduzir azoto e dióxido de carbono em condições aeróbias, fato que pode ser responsável por sucesso evolutivo e ecológico. A fotossíntese água-oxidante é realizada por acoplamento da atividade do fotossistema.
Em condições anaeróbicas também são capazes de usar apenas fotofosforilação cíclica com outros doadores de elétrons (sulfeto de hidrogênio, tiossulfato ou mesmo hidrogênio molecular), assim como púrpura de bactérias fotossintéticas.
Além disso, partilham da capacidade de reduzir o enxofre elementar por respiração anaeróbica no escuro. O transporte de elétrons parte com mesmo compartimento que os componentes respiratórios. A membrana plasmática contém apenas componentes da cadeia respiratória, enquanto a membrana tilacoide hospeda transporte de elétrons.
Ligada à membrana tilacoide atuam como antenas de colheita luz para os fotossistemas. Os componentes são responsáveis por pigmentação azul-verde. Em algumas cianobactérias a cor da luz influencia a composição. Nas luzes verdes, as células acumulam mais ficoeritrina, enquanto que em luz vermelha produz o elemento.
Artigo Escrito por Renato Duarte Plantier
