Симбиоз растений с цианобактериями.

Существует небольшое число видов цианобактерий, которые образуют специфические ассоциации с некоторыми группами эукариотных организмов-водоросли, грибы, печеночные мхи, папоротники и некоторые виды голосеменных и покрытосеменных растений. Когда цианобактерии развиваются в симбиозе, они претерпевают резкие изменения: увеличение размеров вегетативных клеток, изменение их ультраструктуры, редукция нитей, увеличение частоты образования гетероцист, наблюдается редукция фотосинтетической активности.Цианобактерии, которые могут быть партнерами в симбиозах, относятся к родам Апаbaeпа, Са1оthrix, Nostoc, Seytonema. Цианобионты находятся в специфических локусах - в муцигеле у основания листьев Gиппеrа, специализированных полостях листьев Аzоllа, в дискретной зоне кортекса корневого клубенька у саговниковых.

Классическим примером симбиотической азотфиксирующей ассоциации является симбиоз водного папоротника Аzоllа и азотфиксирующей цианобактерий рода Апаbaeпа. У Азолы и цианобакт не двойной, а тройной симбиоз, т.к присут-ет Аrtrobacter. Артробактер был обнаружен в спорокарпах азоллы, что свидетельствует о том, что он, как и цианобактерий, проходит вместе с растением через все стадии его развития. Их численность достигает одной клетки на одну клетку водорослей. Они поддерживают низкую концентрацию кислорода в полостях азоллы, необходимую для азотфиксации цианобактерий, и выделяют слизь, которая может иметь значение для инфекции папоротника цианобактериями. Лишь в одном из симбиозов - с саговниковыми растениями - цианобактерии находятся в клубеньках на корнях этих растений. Современные древовидные формы, похожие на пальму, могут достигать 20 м в высоту, но существуют и микроформы, не превышающие 3 см. Характерной особенностью корневой системы саговниковых является наличие специализированных " воздушных" корней, находящихся на поверхности почвы. На таких корнях образуются коралловидные корневые клубеньки, напоминающие по морфологии актиноризные клубеньки. Эти клубеньки инфицируются цианобактериями родов Nоstoc или Апаbаепа. Азот, фиксируемый цианобактериями, поступает в основную часть корня растения. У цианобактерий, находящихся в симбиозе с растениями, наблюдается изменение ряда биохимических процессов: у них перестает работать фотосистема и они переходят на гетеротрофный тип питания, у клеток теряется клеточная стенка, они превращаются в протопласты амебоидной формы, оставаясь метаболически активными.