Cyanobacterial morphology
साइनोबैक्टीरियल मॉर्फोलॉजी साइनोबैक्टीरिया के रूप या आकार को संदर्भित करता है। साइनोबैक्टीरिया बैक्टीरिया का एक बड़ा और विविध वंश है जो उनके वर्णकों के अद्वितीय संयोजन और ऑक्सीजन प्रकाश संश्लेषण करने की उनकी क्षमता से परिभाषित होता है। साइनोबैक्टीरिया अक्सर औपनिवेशिक समुच्चय में रहते हैं जो कई रूप ले सकते हैं। साइनोबैक्टीरिया की कई प्रजातियों के बीच विशेष रुचि वे हैं जो लंबे बालों जैसी संरचनाओं में औपनिवेशिक रूप से रहते हैं, जिन्हें ट्राइकोम के रूप में जाना जाता है। इन फिलामेंटस प्रजातियों में सैकड़ों से हजारों कोशिकाएं हो सकती हैं। वे अक्सर गर्म झरनों, अतिसारीय पानी, रेगिस्तानों और ध्रुवीय क्षेत्रों जैसे चरम वातावरण में पाए जाने वाले सूक्ष्मजीव चटाई की ऊपरी परतों पर हावी होते हैं, साथ ही साथ अधिक सांसारिक वातावरण में व्यापक रूप से वितरित होते हैं। कई फिलामेंटस प्रजातियाँ भी गतिशील होती हैं, जो अपने लंबे अक्ष के साथ ग्लाइडिंग करती हैं, और फोटो मूवमेंट प्रदर्शित करती हैं जिसके द्वारा एक ट्राइकोम आपतित प्रकाश के अनुसार अपने ग्लाइडिंग को संशोधित करता है। उत्तरार्द्ध को इष्टतम प्रकाश स्थितियों के लिए ट्राइकोम का मार्गदर्शन करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हुए पाया गया है, जो या तो कोशिकाओं को बाधित कर सकता है यदि आपतित प्रकाश बहुत कमजोर है, या बहुत मजबूत होने पर कोशिकाओं को नुकसान पहुंचा सकता है। अवलोकन कोशिकीय कार्यों को प्रभावी ढंग से संचालित करने के लिए एक सुव्यवस्थित और समन्वित आंतरिक संरचना की आवश्यकता होती है। कोशिकाओं को अपने आकार का निर्माण करने, बनाए रखने और कभी-कभी संशोधित करने की आवश्यकता होती है, जिससे वे बाहरी कारकों के जवाब में अपने व्यवहार को तेजी से बदल सकते हैं। विभिन्न जीवन चक्र चरणों के दौरान, जैसे कि कोशिका विकास, कोशिका विभाजन या कोशिका विभेदन, आंतरिक संरचनाओं को गतिशील रूप से वर्तमान आवश्यकताओं के अनुकूल होना चाहिए। यूकेरियोट्स में, ये कई गुना कार्य साइटोस्केलेटन द्वारा पूरे किए जाते हैंः प्रोटीनयुक्त पॉलिमर जो विवो और इन विट्रो में स्थिर या गतिशील तंतुओं या नलिकाओं में इकट्ठा होते हैं। यूकेरियोटिक साइटोस्केलेटन को ऐतिहासिक रूप से तीन वर्गों में विभाजित किया गया हैः एक्टिन फिलामेंट्स (एक्टिन मोनोमर्स से मिलकर), माइक्रोट्यूबुल्स (ट्यूबुलिन सबयूनिट से मिलकर) और मध्यवर्ती फिलामेंट्स (IFs), हालांकि हाल के वर्षों में अन्य साइटोस्केलेटल वर्गों की पहचान की गई है। केवल तीनों साइटोस्केलेटल प्रणालियों का सहयोगात्मक कार्य ही उचित कोशिका यांत्रिकी को सक्षम बनाता है। प्रोकैरियोट्स को उनके सरल कोशिका आकारों के आधार पर, साइटोस्केलेटल तत्वों की आवश्यकता नहीं होती है, इस लंबे समय तक चलने वाले सिद्धांत को अंततः एफ. टी. एस. जेड., एक प्रोकैरियोटिक ट्यूबुलिन होमोलॉग और एम. आर. ई. बी., एक बैक्टीरियल एक्टिन होमोलॉग की खोज से समाप्त कर दिया गया। इन खोजों ने बैक्टीरिया और आर्किया में अन्य साइटोस्केलेटल प्रोटीनों के लिए एक गहन खोज शुरू की, जिससे अंततः बैक्टीरियल आई. एफ. जैसे प्रोटीनों की पहचान हुई जैसे कि कोलोबैक्टर क्रेसेंटस से क्रेसेंटिन और यहां तक कि बैक्टीरियल-विशिष्ट साइटोस्केलेटल प्रोटीन वर्ग, जिसमें बैक्टोफिलिन भी शामिल हैं। नए निष्कर्षों के निरंतर प्रवाह ने अंततः स्थापित किया कि कोशिका विभाजन, कोशिका विस्तार या बैक्टीरियल माइक्रो-कम्पार्टमेंट पृथक्करण सहित कई प्रोकैरियोटिक सेलुलर कार्य प्रोकैरियोटिक साइटोस्केलेटन द्वारा नियंत्रित होते हैं। साइनोबैक्टीरिया आज के एकमात्र ज्ञात प्रोकैरियोट्स हैं जो ऑक्सीजन प्रकाश संश्लेषण करने में सक्षम हैं। एक बाहरी झिल्ली की उपस्थिति के आधार पर, साइनोबैक्टीरिया को आम तौर पर ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया माना जाता है। हालांकि, अन्य ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया के विपरीत, साइनोबैक्टीरिया में आंतरिक और बाहरी झिल्ली के बीच एक असामान्य रूप से मोटी पेप्टिडोग्लाइकन (पीजी) परत होती है, इस प्रकार इसमें दोनों ग्राम फेनोटाइप की विशेषताएं होती हैं। इसके अतिरिक्त, अन्य ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की तुलना में साइनोबैक्टीरिया में पीजी क्रॉसलिंकिंग की डिग्री बहुत अधिक होती है, हालांकि टेकोइक एसिड, जो आमतौर पर ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में मौजूद होते हैं, अनुपस्थित होते हैं। जबकि साइनोबैक्टीरिया मोनोफाइलेटिक हैं, उनकी कोशिकीय आकृति अत्यंत विविध हैं और एककोशिकीय प्रजातियों से लेकर जटिल कोशिका-विभेदक, बहुकोशिकीय प्रजातियों तक हैं। इस अवलोकन के आधार पर, साइनोबैक्टीरिया को शास्त्रीय रूप से पाँच उपखंडों में विभाजित किया गया है। सबसेक्शन I साइनोबैक्टीरिया (क्रोकोकेल्स) एककोशिकीय होते हैं और द्विआधारी विखंडन या उभरने से विभाजित होते हैं, जबकि सबसेक्शन II साइनोबैक्टीरिया (प्लूरोकैप्सल्स) भी एककोशिकीय होते हैं लेकिन कई विखंडन घटनाओं से गुजर सकते हैं, जिससे कई छोटी बेटी कोशिकाएं पैदा हो सकती हैं जिन्हें बायोसाइट्स कहा जाता है। उपखंड III में बहुकोशिकीय, गैर-कोशिका विभेदक साइनोबैक्टीरिया (ऑसिलेटरियल्स) और उपखंड IV और V साइनोबैक्टीरिया (नॉस्टोकेल्स और स्टिगोनेमेटल्स) बहुकोशिकीय, कोशिका विभेदक साइनोबैक्टीरिया हैं जो संयुक्त नाइट्रोजन (हेटेरोसिस्ट) की अनुपस्थिति में, प्रतिकूल परिस्थितियों (अकिनेटिस) के दौरान या सहजीवन (हार्मोनिया) को फैलाने और शुरू करने के लिए विशेष प्रकार की कोशिका बनाते हैं। जबकि उपखंड III और IV रैखिक कोशिका तंतु (जिसे ट्राइकोम कहा जाता है) बनाते हैं जो एक सामान्य आवरण से घिरे होते हैं, उपखंड V पार्श्व शाखाओं का उत्पादन कर सकता है और/या कई विमानों में विभाजित हो सकता है, जिससे बहुस्तरीय ट्राइकोम स्थापित हो सकते हैं। इस जटिल आकृति विज्ञान को ध्यान में रखते हुए, यह माना गया था कि कुछ उपखंड वी-विशिष्ट (साइटोस्केलेटल) प्रोटीन इस फेनोटाइप के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं। हालांकि, किसी विशिष्ट जीन की पहचान नहीं की गई थी जिसका वितरण विशेष रूप से विभिन्न साइनोबैक्टीरियल उपखंडों के बीच कोशिका आकृति विज्ञान के साथ सहसंबद्ध था। इसलिए, यह अधिक संभावना प्रतीत होती है कि एक एकल जीन की उपस्थिति या अनुपस्थिति के बजाय कोशिका वृद्धि और विभाजन जीन की विभेदक अभिव्यक्ति साइनोबैक्टीरियल रूपात्मक विविधता के लिए जिम्मेदार है। मॉर्फोजेनेसिस मॉर्फोजेनेसिस एक जैविक प्रक्रिया है जो एक जीव को अपना आकार विकसित करने का कारण बनती है। साइनोबैक्टीरिया उच्च स्तर की रूपात्मक विविधता दिखाता है और कुछ पर्यावरणीय स्थितियों के अनुकूल होने के लिए विभिन्न प्रकार की कोशिकीय विभेदन प्रक्रियाओं से गुजर सकता है। यह उन्हें पृथ्वी पर लगभग हर निवास स्थान में फलने-फूलने में मदद करता है, जिसमें ताजे पानी से लेकर समुद्री और स्थलीय आवास शामिल हैं, जिसमें सहजीवी बातचीत भी शामिल है। एक कारक जो साइनोबैक्टीरिया में रूपात्मक परिवर्तनों को चला सकता है, वह है प्रकाश। चूँकि साइनोबैक्टीरिया ऐसे बैक्टीरिया हैं जो अपनी ऊर्जा उत्पादक प्रकाश संश्लेषक मशीनरी को ईंधन देने के लिए प्रकाश का उपयोग करते हैं, वे अपनी प्रतिक्रिया को अनुकूलित करने और हानिकारक प्रकाश से बचने के लिए प्रकाश को समझने पर निर्भर करते हैं जिसके परिणामस्वरूप प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों का निर्माण हो सकता है और बाद में उनकी मृत्यु हो सकती है। इष्टतम प्रकाश स्थितियों को मात्रा (विकिरण), अवधि (दिन-रात चक्र) और तरंग दैर्ध्य (प्रकाश का रंग) द्वारा परिभाषित किया जा सकता है। सौर वर्णक्रम की प्रकाशसंश्लेषक रूप से उपयोग करने योग्य प्रकाश सीमा को आम तौर पर पी. ए. आर. (प्रकाशसंश्लेषक रूप से सक्रिय विकिरण) के रूप में संदर्भित किया जाता है, लेकिन कुछ साइनोबैक्टीरिया न केवल दृश्य वर्णक्रम में अवशोषित करके, बल्कि निकट-अवरक्त प्रकाश वर्णक्रम में भी पी. ए. आर. पर विस्तार कर सकते हैं। यह विभिन्न प्रकार के क्लोरोफिल को नियोजित करता है और 750 एनएम की तरंग दैर्ध्य तक फोटोट्रॉफिक विकास की अनुमति देता है। तरंगदैर्घ्य के इस दायरे में प्रकाश को महसूस करने के लिए, साइनोबैक्टीरिया में फाइटोक्रोम सुपरफ़ैमिली के विभिन्न फोटोरिसेप्टर होते हैं। रूपात्मक प्लास्टिसिटी, या एक कोशिका की विभिन्न आकृतियों के बीच वैकल्पिक होने की क्षमता, पर्यावरणीय परिवर्तनों के जवाब में या उनके सामान्य जीवन चक्र के हिस्से के रूप में कई बैक्टीरिया की एक सामान्य रणनीति है। बैक्टीरिया अपने आकार को रॉड से कोकोइड (और इसके विपरीत) में सरल संक्रमणों द्वारा बदल सकते हैं जैसे कि एस्चेरिचिया कोलाई में, बहुकोशिकता स्थापित करते समय अधिक जटिल संक्रमणों द्वारा या विशेष कोशिकाओं, संरचनाओं या उपांगों के विकास द्वारा जहां आबादी एक प्लियोमोर्फिक जीवन शैली प्रस्तुत करती है। उन रूपात्मक परिवर्तनों को नियंत्रित करने वाले सटीक आणविक परिपथों की पहचान की जानी बाकी है, हालांकि, अब तक एक स्थिर कारक यह है कि कोशिका का आकार कठोर पीजी सैकुलस द्वारा निर्धारित किया जाता है जिसमें पेप्टाइड्स द्वारा क्रॉस-लिंक्ड ग्लाइकन स्ट्रैंड होते हैं। बढ़ने के लिए, कोशिकाओं को नए संश्लेषित पदार्थ को डालने के लिए मौजूद बहुलक को तोड़ते हुए नए पीजी को संश्लेषित करना चाहिए। छड़ के आकार और कोक्कोइड बैक्टीरिया दोनों के मॉडल जीवों में कोशिकाओं के बढ़ने और बढ़ने के तरीके की व्यापक रूप से समीक्षा की गई है। हालाँकि, अधिक जटिल बैक्टीरिया में रूपात्मक प्लास्टिसिटी और प्लियोमोर्फिज्म के लिए आणविक आधार को धीरे-धीरे स्पष्ट किया जा रहा है। अपनी रूपात्मक जटिलता के बावजूद, साइनोबैक्टीरिया में सभी संरक्षित और अब तक ज्ञात जीवाणु रूपजनक होते हैं। साइनोबैक्टीरियल मॉर्फोजेनेसिस को समझना चुनौतीपूर्ण है, क्योंकि साइनोबैक्टीरियल टैक्स के बीच कई मॉर्फोटाइप हैं, जो इसके जीवन चक्र के दौरान दिए गए तनाव के भीतर भी भिन्न हो सकते हैं। कोशिकीय या यहां तक कि ट्राइकोम आकृति विज्ञान में परिवर्तन ऐसे कार्य हैं जिनके लिए सक्रिय कोशिका भित्ति पुनर्निर्माण की आवश्यकता होगी और अब तक साइनोबैक्टीरिया में विभिन्न आकृति प्रकारों के लिए जिम्मेदार किसी भी जीन की पहचान नहीं की गई है। इसलिए, सबसे अधिक संभावना यह है कि इन कोशिका आकृति विज्ञान संक्रमणों के दौरान जीन या उनके उत्पादों को अलग-अलग नियंत्रित किया जाता है, जैसा कि अधिकांश बैक्टीरिया के लिए परिकल्पना की गई है। बहुकोशिकीय साइनोबैक्टीरिया में, एक ट्राइकोम के भीतर कोशिकाओं के बीच श्रम का विभाजन विभिन्न कोशिका प्रोग्रामिंग रणनीतियों द्वारा प्राप्त किया जाता है। इस प्रकार, जीन विनियमन इन विशिष्ट कोशिका प्रकारों [30,97,98] में अलग-अलग होता है। साइनोबैक्टीरिया के रूपों की विविधता आकृति विज्ञान के संदर्भ में उल्लेखनीय परिवर्तनशीलता प्रस्तुत करती हैः एककोशिकीय और औपनिवेशिक से लेकर बहुकोशिकीय फिलामेंटस रूपों तक। उनकी कोशिका का आकार 1 माइक्रोन से कम व्यास (पिकोसाइनोबैक्टीरिया) से 100 माइक्रोन तक भिन्न होता है (जीनस ऑसिलेटोरिया में कुछ उष्णकटिबंधीय रूप) फिलामेंटस रूप कार्यात्मक कोशिका विभेदन प्रदर्शित करते हैं जैसे कि हेटेरोसिस्ट (नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए), अकिनेट (विश्राम चरण कोशिकाएं), और हार्मोनिया (प्रजनन, गतिशील तंतु)। ये, उनके पास मौजूद अंतःकोशिकीय संबंधों के साथ, बहुकोशिकता के पहले संकेत माने जाते हैं। कई साइनोबैक्टीरिया कोशिकाओं के गतिशील तंतु बनाते हैं, जिन्हें हार्मोनिया कहा जाता है, जो अंकुरित होने के लिए मुख्य बायोमास से दूर जाते हैं और कहीं और नए उपनिवेश बनाते हैं। हार्मोनियम में कोशिकाएं अक्सर वानस्पतिक अवस्था की तुलना में पतली होती हैं, और गतिशील श्रृंखला के दोनों छोर पर कोशिकाएं छोटी हो सकती हैं। मूल कॉलोनी से अलग होने के लिए, एक हार्मोनियम को अक्सर एक फिलामेंट में एक कमजोर कोशिका को फाड़ना पड़ता है, जिसे नेक्रिडियम कहा जाता है। औपनिवेशिक और एककोशिकीय जलीय आवासों में, एककोशिकीय साइनोबैक्टीरिया को प्रचुरता, विविधता और पारिस्थितिक चरित्र के संबंध में एक महत्वपूर्ण समूह माना जाता है। एककोशिकीय साइनोबैक्टीरिया में गोलाकार, अंडाकार या बेलनाकार कोशिकाएँ होती हैं जो कॉलोनी के विकास के दौरान स्रावित म्यूकस मैट्रिक्स (म्यूसिलेज) द्वारा एक साथ बंधी अनियमित या नियमित कॉलोनियों में एकत्रित हो सकती हैं। प्रजातियों के आधार पर, प्रत्येक कॉलोनी में कोशिकाओं की संख्या दो से कई हजार तक हो सकती है। प्रत्येक व्यक्तिगत कोशिका (प्रत्येक एकल साइनोबैक्टीरियम) में आमतौर पर एक मोटी, जिलेटिनस कोशिका भित्ति होती है। उनमें फ्लैजेला की कमी होती है, लेकिन कुछ प्रजातियों के हार्मोनिया सतहों के साथ ग्लाइडिंग करके आगे बढ़ सकते हैं। फिलामेंटस और बहुकोशिकीय कुछ फिलामेंटस प्रजातियाँ कई अलग-अलग प्रकार की कोशिकाओं में अंतर कर सकती हैंः वनस्पति कोशिकाएँ-सामान्य, प्रकाश संश्लेषक कोशिकाएँ जो अनुकूल बढ़ती परिस्थितियों में बनती हैं-जलवायु प्रतिरोधी बीजाणु जो तब बन सकते हैं जब पर्यावरणीय परिस्थितियाँ कठोर मोटी-दीवार वाले विषमकोशिकाएँ बन जाती हैं-जिनमें ऑक्सीजन के प्रति संवेदनशीलता के कारण अवायवीय वातावरण में नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए महत्वपूर्ण एंजाइम नाइट्रोजन होता है। ऑसिलेटोरिया के कई बहुकोशिकीय फिलामेंटस रूप एक लहराती गति में सक्षम हैं; फिलामेंट आगे-पीछे दोलन करता है। पानी के स्तंभों में, कुछ साइनोबैक्टीरिया गैस पुटिकाएँ बनाकर तैरते हैं, जैसा कि आर्किया में होता है। ये पुटिकाएँ ऑर्गेनेल नहीं हैं। वे लिपिड झिल्ली से नहीं बल्कि एक प्रोटीन आवरण से बंधे होते हैं। शाखीय हेटेरोसिस्ट हेटेरोसिस्ट नाइट्रोजन भुखमरी के दौरान कुछ फिलामेंटस साइनोबैक्टीरिया, जैसे नॉस्टोक पंक्टिफॉर्म, सिलिंड्रोस्पर्मम स्टेगनेल और एनाबेना स्फेरिका द्वारा बनाई गई विशेष नाइट्रोजन-फिक्सिंग कोशिकाएं हैं। बायोसिंथेसिस के लिए फिलामेंट में कोशिकाओं को नाइट्रोजन प्रदान करने के लिए वे एंजाइम नाइट्रोजन का उपयोग करके वायुमंडलीय एन2 से नाइट्रोजन को ठीक करते हैं। चाल साइनोबैक्टीरिया सर्वव्यापी हैं, जो अधिकांश जल निकायों और चरम वातावरण जैसे ध्रुवीय क्षेत्रों, रेगिस्तानों, खारे पानी की झीलों और गर्म झरनों में निवास स्थान पाते हैं। उन्होंने आश्चर्यजनक रूप से जटिल सामूहिक व्यवहार भी विकसित किए हैं जो एकल-कोशिका और बहुकोशिकीय जीवन के बीच की सीमा पर स्थित हैं। उदाहरण के लिए, फिलामेंटस साइनोबैक्टीरिया कोशिकाओं की लंबी श्रृंखलाओं में रहते हैं जो बायोफिल्म, बायोमेट और स्ट्रोमैटोलाइट सहित बड़ी संरचनाओं में एक साथ जुड़ जाते हैं। ये बड़ी बस्तियाँ बैक्टीरिया के अपने समुदायों के लिए एक कठोर, स्थिर और दीर्घकालिक वातावरण प्रदान करती हैं। इसके अलावा, बायोडीजल और इथेनॉल जैसे जैव ईंधन सहित रसायनों की एक विस्तृत श्रृंखला का उत्पादन करने के लिए साइनोबैक्टीरिया आधारित बायोफिल्म का उपयोग बायोरिएक्टर के रूप में किया जा सकता है। हालाँकि, पृथ्वी पर जीवन के इतिहास में उनके महत्व और उनकी वाणिज्यिक और पर्यावरणीय क्षमताओं के बावजूद, इस बात के बुनियादी सवाल बने हुए हैं कि फिलामेंटस साइनोबैक्टीरिया कैसे आगे बढ़ते हैं, अपने पर्यावरण के प्रति प्रतिक्रिया करते हैं और सामूहिक पैटर्न और संरचनाओं में स्वयं को व्यवस्थित करते हैं। सभी ज्ञात साइनोबैक्टीरिया में फ्लैजेला की कमी होती है; हालाँकि, कई फिलामेंटस प्रजातियाँ ग्लाइडिंग द्वारा सतहों पर चलती हैं, जो गति का एक रूप है जहाँ आंदोलन में सहायता करने के लिए कोई भौतिक उपांग नहीं देखा जाता है। ग्लाइडिंग के पीछे के वास्तविक तंत्र को पूरी तरह से समझा नहीं गया है, हालांकि इसकी खोज के बाद से एक सदी से अधिक समय बीत चुका है। एक सिद्धांत से पता चलता है कि साइनोबैक्टीरिया में ग्लाइडिंग गति अलग-अलग कोशिकाओं पर छिद्रों के माध्यम से पॉलीसेकेराइड्स के निरंतर स्राव द्वारा मध्यस्थता की जाती है। एक अन्य सिद्धांत से पता चलता है कि ग्लाइडिंग गति में गति के चालक इंजन के रूप में प्रोटीन पिलिन के पॉलीमेरिक असेंबलियों, टाइप IV पिली का उपयोग शामिल है। हालाँकि, यह स्पष्ट नहीं है कि इन पीली की क्रिया से गति कैसे बढ़ेगी, कुछ सुझाव देते हैं कि वे पीछे हट जाते हैं, जबकि अन्य सुझाव देते हैं कि वे बल उत्पन्न करने के लिए धक्का देते हैं। अन्य विद्वानों ने ऑसिलेटोरिया में ग्लाइडिंग गति के पीछे के तंत्र के रूप में एक तंतु परत के संकुचन से उत्पन्न सतह तरंगों का सुझाव दिया है। हाल के काम से यह भी पता चलता है कि आकार में उतार-चढ़ाव और केशिका बल ग्लाइडिंग गति में शामिल हो सकते हैं। सामूहिक अंतःक्रिया के माध्यम से, फिलामेंटस साइनोबैक्टीरिया उपनिवेशों या बायोफिल्मों में स्व-संगठित हो जाते हैं, जो पारिस्थितिक स्थानों की एक विस्तृत विविधता में पाए जाने वाले सहजीवी समुदाय हैं। उनकी बड़े पैमाने पर सामूहिक संरचनाओं को बंडलों, भंवरों और जालीदार पैटर्न सहित विविध आकारों द्वारा चिह्नित किया जाता है। जीवाश्म अभिलेखों में भी इसी तरह के प्रतिरूप देखे गए हैं। फिलामेंटस साइनोबैक्टीरिया के लिए, फिलामेंट्स के यांत्रिकी को आत्म-संगठन में योगदान करने के लिए जाना जाता है, उदाहरण के लिए यह निर्धारित करने में कि अन्य फिलामेंट्स या बाधाओं के संपर्क में आने पर एक फिलामेंट कैसे झुकेगा। इसके अलावा, बायोफिल्म और बायोमेट कुछ उल्लेखनीय रूप से संरक्षित मैक्रो-मैकेनिकल गुण दिखाते हैं, जो आमतौर पर लगभग 20 मिनट के विश्राम समय के साथ विस्कोलास्टिक सामग्री के रूप में व्यवहार करते हैं। साइनोबैक्टीरिया को प्रकाश की सख्त आवश्यकता होती है। बहुत कम प्रकाश के परिणामस्वरूप अपर्याप्त ऊर्जा उत्पादन हो सकता है, और कुछ प्रजातियों में कोशिकाओं को विषमलैंगिक श्वसन का सहारा लेना पड़ सकता है। बहुत अधिक प्रकाश कोशिकाओं को बाधित कर सकता है, प्रकाश संश्लेषण दक्षता को कम कर सकता है और ब्लीचिंग से नुकसान पहुंचा सकता है। यूवी विकिरण विशेष रूप से साइनोबैक्टीरिया के लिए घातक है, कुछ मामलों में सामान्य सौर स्तर इन सूक्ष्मजीवों के लिए काफी हानिकारक है। सूक्ष्मजीव चटाई में रहने वाले फिलामेंटस साइनोबैक्टीरिया अक्सर चटाई के भीतर ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज रूप से स्थानांतरित होते हैं ताकि एक इष्टतम स्थान मिल सके जो प्रकाश संश्लेषण के लिए उनकी प्रकाश आवश्यकताओं को फोटोडेमेज के प्रति उनकी संवेदनशीलता के खिलाफ संतुलित करता है। उदाहरण के लिए, फिलामेंटस साइनोबैक्टीरिया ऑसिलेटोरिया एसपी। और मेक्सिको के ग्युरेरो नेग्रो के अति-क्षारीय बेंथिक चटाई में पाए जाने वाले स्पिरुलिना सबसालसा तीव्र धूप से बचने के लिए दिन के दौरान निचली परतों में नीचे की ओर चले जाते हैं और फिर शाम को सतह पर चढ़ जाते हैं। इसके विपरीत, सेलिन-डी-गिरौड, कामार्ग, फ्रांस में अति-क्षारीय चटाई में पाए जाने वाले माइक्रोकोलियस चैथोनोप्लास्ट की आबादी दिन के दौरान चटाई की ऊपरी परत में स्थानांतरित हो जाती है और रात में चटाई के माध्यम से समरूपता से फैल जाती है। पी. अनसिनेटम का उपयोग करते हुए एक इन विट्रो प्रयोग ने भी हानिकारक विकिरण से बचने के लिए इस प्रजाति की प्रवास करने की प्रवृत्ति का प्रदर्शन किया। ये प्रवास आमतौर पर किसी प्रकार की फोटो मूवमेंट का परिणाम होते हैं, हालांकि टैक्सियों के अन्य रूप भी एक भूमिका निभा सकते हैं। साइनोबैक्टीरिया की कई प्रजातियाँ ग्लाइडिंग करने में सक्षम हैं। ग्लाइडिंग कोशिका गति का एक रूप है जो रेंगने या तैरने से अलग है क्योंकि यह किसी भी स्पष्ट बाहरी अंग या कोशिका के आकार में परिवर्तन पर निर्भर नहीं करता है और यह केवल एक सब्सट्रेट की उपस्थिति में होता है। फिलामेंटस साइनोबैक्टीरिया में ग्लाइडिंग एक "स्लाइम जेट" तंत्र द्वारा संचालित प्रतीत होती है, जिसमें कोशिकाएं एक जेल को बाहर निकालती हैं जो एक प्रणोदन बल प्रदान करते हुए जल्दी से फैलती है, हालांकि कुछ एककोशिकीय साइनोबैक्टीरिया ग्लाइडिंग के लिए टाइप IV पिली का उपयोग करते हैं। ट्राइकोम में अलग-अलग कोशिकाओं में मैल निकालने के लिए छिद्रों के दो समूह होते हैं। प्रत्येक समूह को कोशिका सेप्टे में एक वलय में व्यवस्थित किया जाता है और एक तीव्र कोण पर कीचड़ को बाहर निकालता है। सेट विपरीत दिशाओं में कीचड़ निकालते हैं और इसलिए ग्लाइडिंग के दौरान केवल एक सेट के सक्रिय होने की संभावना होती है। एक वैकल्पिक परिकल्पना यह है कि कोशिकाएं संविदात्मक तत्वों का उपयोग करती हैं जो एक केंचुए की तरह कीचड़ नली के अंदर सतह पर चलने वाले तरंगों का उत्पादन करती हैं। ट्राइकोम एक सर्पिल शैली में घूमते हैं, जिसका कोण कैस्टेनहोल्ज के सिकुड़ने वाले ट्राइकोम के पिच कोण से मेल खाता है। कोशिकाएँ एक विद्युत क्षमता द्वारा अपनी ग्लाइडिंग दिशा का समन्वय करती दिखाई देती हैं जो ट्राइकोम में ध्रुवीयता स्थापित करती है, और इस प्रकार एक "हेड" और "टेल" स्थापित करती है। ट्राइकोम आमतौर पर मिनटों से घंटों के क्रम में औसत अवधि के साथ यादृच्छिक रूप से अपनी ध्रुवीयता को उलट देते हैं। कई प्रजातियाँ एक अर्ध-कठोर आवरण भी बनाती हैं जो ट्राइकोम के आगे बढ़ने पर एक खोखली नली के रूप में छोड़ दिया जाता है। जब ट्राइकोम विपरीत दिशा में जाता है, तो यह वापस म्यान में जा सकता है या टूट सकता है। ऑसिलेटोरिया फिलामेंटस साइनोबैक्टीरियम का एक वंश है जिसका नाम इसकी गति में दोलन के नाम पर रखा गया है। कॉलोनियों में तंतु एक दूसरे के खिलाफ आगे-पीछे खिसकते हैं जब तक कि पूरे द्रव्यमान को अपने प्रकाश स्रोत की ओर पुनर्निर्देशित नहीं किया जाता है। ऑसिलेटोरिया मुख्य रूप से नीला-हरा या भूरा-हरा होता है और आमतौर पर पानी की नालियों में पाया जाता है। यह कोशिकाओं के लंबे तंतुओं को विखंडित करके प्रजनन करता है जो हार्मोनिया नामक टुकड़ों में टूट सकते हैं। हार्मोनिया तब नए, लंबे तंतुओं में विकसित हो सकता है। हेडर का साइनोग्राफ प्रयोग 1987 में, हेडर ने प्रदर्शित किया कि ट्राइकोम फोटोमूवमेंट के माध्यम से अपने वातावरण के भीतर खुद को काफी सटीक रूप से स्थापित कर सकते हैं। हेडर के साइनोग्राफ प्रयोग में एक फोटोग्राफिक नकारात्मक को एक पेट्री व्यंजन पर पेश किया जाता है जिसमें फॉर्मिडियम अनसिनेटम की संस्कृति होती है। कुछ घंटों के बाद, ट्राइकोम गहरे क्षेत्रों से हल्के क्षेत्रों में चले जाते हैं, जिससे कल्चर पर एक फोटोग्राफिक पॉजिटिव बनता है। प्रयोग से पता चलता है कि फोटो मूवमेंट न केवल असतत प्रकाश जाल के लिए प्रभावी है, बल्कि सूक्ष्म रूप से पैटर्न किए गए, लगातार भिन्न प्रकाश क्षेत्रों के लिए भी प्रभावी है। बैक्टीरियल सेलुलर मॉर्फोलॉजी औपनिवेशिक मॉर्फोलॉजी संदर्भ साइनोबैक्टीरिया भी देखें।