Cyanophyta (sinice)-systematyka, filogeneza, formy kopalne

Cyanophyta klasyfikuje się jako gromadę, liczącą klasę Cyanophyceae, która obejmuje wg Fotta (1971 r.) cztery rzędy: Chroococcales, Pleurocapsales, Hormogonales (Oscillatoriales) i Dermocarpales. Chroococcales zbudowane są z jednej komórki lub są zebrane w kolonie, najczęściej mają kształt kulisty albo zbliżony do elipsy. Rozmnażanie zachodzi w wyniku podziału komórek, z udziałem nannocytów. Wśród Chroococcales można wyróżnić rodzaje: Synechococcus, Microcystis (planktonowe, przyczyniające się do zakwitu wody), Gloeocapsa, Aphanotece, Merismopedia. Do rzędu Pleurocapsales należą sinice o strukturze pleurokapsalnej, w rozmnażaniu występują endospory. Najważniejsze gatunki to Dermocarpa i Chamaesiphon, większość to organizmy morskie. W skład Hormogonales wchodzą sinice o budowie nitkowatej, stanowiące typ hormogonalny (trychomowy). Wiele gatunków Oscillatoria mogą posiadać trychomy pozbawione pochw, nici najczęściej zawierają heterocysty.

Proces rozmnażania odbywa się przy pomocy hormogoniów, komórek przetrwalnikowych, czasami planokoków i hormocyst. Rząd składa się z 14 rodzin (1000 gatunków), należą tu min Stigonemataceae, Mastigocladaceae, Scytonemataceae, Rivulariaceae, Oscillatoriaceae, Nostocaceae. Nitkowate kolonie Stigonemataceae są rozgałęzione, tworzą hormogonia, heterocysty, hormocysty, zasiedlają podłoża otwarte, mokre, jak skały, kłody drzew, mur, wchodzą w skład planktonu. Sinice z rodziny Mastigocladaceae tworzą rozgałęzione nici o pokroju litery V, jak Mastigocladus, bytujący w wodach termicznych. Rodzina Rivulariaceae obejmuje wiele gatunków, które budują jednorzędowe nici, zwężone na końcach (komórki zwakuolizowane), zaopatrzone we włos.

Nici tworzą rozgałęzienia, również pozorne, hormogonia w środkowej strefie wzrostowej. Heterocysty znajdują się przy nasadzie nici, jak u Dichotrix, Rivularia, Calotrix, Gloeotrichia, występują też rodzaje bez heterocyst. Nitkowate formy Scytonemataceae są równowąskie, zwężone na końcach i pogrubione, można wyróżnić nasadę i szczyt, wiele warstw pochew. Występuje wzrost szczytowy a także interkalarny, powstają boczne rozgałęzienia. Bardzo często występujące gatunki z rzędu Hormogonales należą do rodzin Nostocaceae i Oscillatoriaceae. Nostocaceae zbudowane są z nici jednorzędowych, pozbawionych rozgałęzień, w których zachodzi interkalarny, są zaopatrzone w zgrubiałe, ześluzowaciałe pochwy. Powstają komórki przetrwalnikowe umieszczone sporadycznie lub po kilka, heterocysty w strefach interkalarnych, na zakończeniach nici. Cechą nietypową jest obecność substancji galaretowatej, tworzą się masy ze splątanymi nićmi (Aphanizomenon), różnych kształtów, umieszczone w skórzanej powłoce. Rodzinę tą reprezentują: Anabaena, Nostoc, Cylindrospermum. Najbardziej liczna w rzędzie Hormogonales jest rodzina Oscillatoriaceae, których nici posiadające umiejętność poruszania się, nie tworzą rozgałęzień, komórki są jednakowej wielkości, czasem zwężone przy końcach. Rozmnażanie zachodzi przez hormogonia, brak heterocyst i komórek przetrwalnych.

Środowiskiem występowania jest woda, stanowiska wilgotne. Komórka szczytowa może przybierać formę hełmu, jest to tzw. kalyptra. Nici zaopatrzone są często w pochwy, w których usytuowane są pojedynczo lub po kilka (Schizotrix). Oscillatoria jest zbliżony pokrojem do Spirulina, Lyngbya i Phormidium. Rodzina Beggiatoa, pomimo cech typowych dla sinic (nici o typie hormogonalnym, wahadłowe poruszanie się), często jest klasyfikowana do bakterii siarkowych (gromada bakterie). Beggiatoa pozbawione są barwników asymilacyjnych, są chemoautotrofami, tzn. energię potrzebną do wiązania CO2 pobierają z utleniania siarkowodoru i siarki. Sinice to filogenetycznie najstarsze rośliny. Wytworzyły się obok bakterii i innych komórek nie posiadających jądra. Zbliżone budową do bakterii, reprezentują jednak różne linie rozwojowe, wywodzące się od wspólnego przodka. Sinice są grupą ewolucyjnie ślepo zakończoną, ze względu na obecność barwników takich jak fikobiliny rozpatrywano niegdyś ich powiązanie z krasnorostami, niemożliwe jednak odnośnie stopnia organizacji. Najstarsze sinice należą do Chroococcales, najwyżej uorganizowane to Hormogonales, szczególnie Oscillatoriaceae. Różnorodność gatunków Oscillatoriaceae wskazuje na szczyt ich rozwoju. Najstarsze znaleziska pochodzą z prekambru jak Spirulina, grupa spokrewniona ze Schizotrix- Marpolia. Od kambru do kredy występowała licznie Girvanella o pokroju rurek średnicy 0, 1-0, 01 mm. Z syluru (Estonia) pochodzi Gloeocampsomorpha prisca. Kopalnym przedstawicielem Chroococcaceae jest Gloioconis podobny do Gloeocapsa, ze środkowego karbonu. W wykopaliskach pochodzenia permskiego odkryto Gloioconis borneti, w pobliżu Krasnojarska (jura) zidentyfikowano Entophysalites fossilis. Ze środkowego dewonu pochodzi Stigonemataceae (Rhyniella, Kidstoniella) o dużym stopniu organizacji. Ternitrix compressa (Rivulariaceae) z miocenu wchodzi w skład złóż wapiennych.

Czytaj dalej:

Sinice – budowa komórki

Sinice – organizacja kolonii, rozmnażanie