Valószínűleg a természetben nincs olyan élőlény, amely kitartóbb és a környezethez jobban alkalmazkodott, mint a baktériumok. Ezek az egysejtű életformák képesek elviselni a hőmérséklet, a nyomás és a savasság óriási változásait. Szárazságban sokáig víz nélkül is megbirkóznak, és kedvező környezeti tényezők bekövetkeztekor ismét visszatérhetnek a normális élethez. Hogyan maradhatnak túl a baktériumok ott, ahol más élőlények elpusztulnak?
Mi a ciszta a biológiában
A baktériumok cysting révén képesek túlélni a kedvezőtlen körülményeket. Ennek a folyamatnak a lényege, hogy a baktériumsejtet vastag héj veszi körül. Valójában ez az oka annak, hogy a mikroorganizmusok nem félnek a szárazságtól vagy a hőmérséklet-változásoktól.
A ciszta a baktériumok egy létezési formája, melynek segítségével képesek túlélni a káros tényezők hatására. Ez a védő és alkalmazkodó szerkezet nemcsak a prokarióta szervezetekre jellemző, hanem egyes protistákra is.
A nyugalmi cella jellemzői
A ciszta nagyon specifikusa baktériumok egy formája, amely valamilyen átalakulást okoz a sejten belül. Ezek a jellemzők az encystation típusától függenek, de van néhány általános jellemzője ennek a folyamatnak. Először egy vastag védőburok képződik a sejt körül, amely gátat szab a káros környezeti tényezőknek.
Ugyanakkor az encystation teljesen vagy részben blokkolja a sejt kapcsolatát a környezettel, így a mikroorganizmusoknak fel kell készülniük a sűrű héj kialakulására. Először is, a baktériumok olyan alapvető anyagokat és enzimeket tárolnak, amelyek még az cystation körülményei között is működnek. Ekkor a cella elveszíti a struktúráinak egy részét, hogy átmenetileg eltávolítsa a jelenleg felesleges energiaköltségeket.
A ciszta számos mikroorganizmus életciklusának egyik szakasza. Ennek megfelelően az encystation folyamat periodikus. Egyes ciszták 5 vagy akár 10 év után is életképesek maradhatnak. Bizonyítékok vannak arra, hogy a protiszta ciszták akár 16 évig is élhetnek. Ez jogot ad arra, hogy a mikroorganizmusokat a bolygó legkitartóbbaknak nevezzük.
Az encystation létrejöttéhez hozzájáruló tényezők
A baktériumok laboratóriumi körülmények között végzett vizsgálata azt mutatja, hogy a ciszta a legjobb alkalmazkodás a kedvezőtlen körülmények közötti túléléshez. Az encisztált sejtek Petri-csészéken különböző tényezők hatására történő meghatározása jól mutatja a sűrű sejtfal fontosságát. Milyen tényezők okozzák a ciszta kialakulását?
1. Hőmérséklet-ingadozások.
2. Koncentráció változásadott közegben oldott anyagok.
3. A víz elpárolgása (a tározók elvezetése).
4. Oxigénhiány vagy túlzott.
5. Élelmiszerforrások hiánya.
Az utolsó elem a mikroorganizmusok elszaporodásának gyakori oka. Ha egy Petri-csészén baktériumkolóniát tenyésztenek, akkor az élelmiszerkészlet elfogyása után a sejtek többsége cisztává alakul. Ha a környezet tápanyagokban gazdag, minimális a beágyazódás esélye.
Egyes organizmuscsoportokban a ciszta más körülmények között képződik. Például csillósoknál ez a folyamat szükséges a sejten belüli nukleáris apparátus átrendeződéséhez. A parazita eukarióta sejtek elszaporodása azért történik, hogy elhagyják a gazdaszervezet környezetét és belépjenek egy lakhatatlan élőhelyre. Egyes prokarióták és eukarióták cisztákat használnak a szaporodáshoz.
Az encystation típusai
Milyen célból jutnak át a mikroorganizmusok a ciszta stádiumába? Íme néhány, a természetben legelterjedtebb encystation típus.
1. Nyugalmi ciszták.
A baktériumok és protisták ezen formái az encystation tipikus példái, amelyek során a sejt túléli a kedvezőtlen környezeti feltételeket.
2. Reproduktív ciszták.
Ez a típus a csillók sok képviselőjére jellemző. Ebben az esetben a ciszták meglehetősen vékony héjat alkotnak, és a sejt sokszor osztódni kezd. Ennek eredményeként a ciszta felrobban, és az anya szervezetének nagyszámú másolata jön ki.
3. Emésztőrendszeri ciszták.
Az ilyen sejtformák néhány mikroorganizmusfajban meglehetősen ritkák. Itt a ciszta az élelmiszer hatékony emésztésére szolgáló eszköz. Ez a fajta cystation a ragadozó szervezetekre jellemző, amelyek zsákmányuk „megevése” után héjat alkotnak, és elkezdik aktívan megemészteni a zsákmányt.
