Gloeomargarita
Art der Gattung
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Gloeomargarita ist eine Gattung von Cyanobakterien (Blaugrünbakterien) mit nur einer einzigen bekannten Art, Gloeomargarita lithophora. Die Gattung ist nach Vorschlag Schwesterklade der endosymbiotischen Plastiden in den Archaeplastida (Pflanzen im weiteren Sinn). Diese sind nach der Endosymbiontentheorie aus Cyanobakterien hervorgegangen, die von heterotrophen Eukaryoten in einem singulären endosymbiotischen Ereignis vor etwa 1,4 Milliarden Jahren eingefangen worden, wodurch die Ur-Archaeplastiden entstanden.[3]
| Gloeomargarita | ||||||||||||
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Mit verschiedenen Färb-, Kolorierungs- und Kontrastverfahren hergestellte Bilder von G. lithophora C7 Zellen, die zwei Monate lang in BG-11 gewachsen sind. (e) zeigt HAADF-STEM-Bilder mit hoher Vergrößerung von mehreren Zellen, die mittels EDXS-Mapping analysiert wurden; (f) zeigt eine Überlagerung, bei der jede Farbe einem Element entspricht, das durch ein Symbol mit der gleichen Farbe gekennzeichnet ist.[1][A. 1] | ||||||||||||
| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Gloeomargarita | ||||||||||||
| Moreira et al. 2017[2] |
Das Entstehen der Plastiden-Endosymbiose bedeutet den Beginn der Photosynthese bei Eukaryoten.[4] Daher ist die evolutionäre Verwandtschaft der Plastiden zu Gloeomargarita lithophora, vielleicht in der Form einer direkten Divergenz,[3] von großer Bedeutung für die Evolutionsgeschichte der Photosynthese. Gloeomargarita scheint mit einem (basalen) Zweig der Gattung Synechococcus verwandt zu sein.[5][6][7] Ein ähnliches endosymbiotisches Ereignis fand vor etwa 500 Millionen Jahren statt, wobei ein weiteres Synechococcus-verwandtes Bakterium zum photosynthetisch aktiven Organell (Chromatophor) in Paulinella chromatophora wurde.[7]
Arten
Beschreibung
G. lithophora wurde erstmals 2007 aus Mikrobiolat-Proben aus dem alkalischen Maarsee von Alchichica (Lake Alchichica 19,4167° N, 97,4° W, in Puebla, Zentralmexiko, dort im endorheischen – abflusslosen – Becken des Oriental Basins) isoliert. Diese Proben wurden in einem Laboraquarium gehalten. G. lithophora wurde aus einem Biofilm isoliert, der sich im Aquarium aus dem Probenmaterial entwickelte.
G. lithophora sind gram-negative, einzellige Stäbchen mit aerobem, photoautotrophem Stoffwechsel und gleitender Motilität. Sie enthalten Chlorophyll a und Phycocyanin und photosynthetische Thylakoide, die sich in der Peripherie befinden. Die Zellen sind im Durchschnitt 1,1 μm breit und 3,9 μm lang. Das Wachstum erfolgte sowohl in festen und flüssigen BG-11-Wachstumsmedien[1] (BG-11-Salzlösung finden auch Verwendung für die Kultivierung von Synechocystis sp. PCC 6803[9] und Synechococcus elongatus.[10]) als auch in alkalischem Wasser. Die optimale Wachstumstemperatur liegt bei 25 °C und der optimale Wachstums-pH-Wert bei 8.0-8,5.[11]
In den Zellen lassen sich ähnlich wie bei Synechococcus calcipolaris G9 sowohl Karbonat- als auch Polyphosphat-Einschlüsse nachweisen.[1] Das deutet darauf hin, dass diese Cyanobakterien in der Lage sind, Stromatolithen zu bilden.
Anwendungen
Es gibt Hinweise darauf, dass G. lithophora als biologischer Puffer dienen könnte, um mit Strontium oder Barium kontaminiertes Wasser zu behandeln, was eine nützliche Anwendung der Bioremediation sein könnte.[12]
Anmerkungen
- Abkürzungen:
HAADF: high angle annular dark field, siehe TEM-Sonderverfahren.
STEM: scanning transmission electron microscope, siehe Rasterelektronenmikroskop.
EDXS: energy dispersive X-ray spectrometry