Raphidiopsis raciborskii
रैफिडियोप्सिस रेसिबोर्स्की एक ताजे पानी का साइनोबैक्टीरियम है।) परिचय यह जीवाणु साइनोबैक्टीरिया वंश से संबंधित एक जलीय प्रकाश संश्लेषक जीवाणु है। वे जंजीर वाले तंतुओं से बने होते हैं जिन्हें ट्राइकोम के रूप में जाना जाता है जो आकृति विज्ञान में भिन्नता दिखा सकते हैं, जो लंबाई में लगभग 50-300 माइक्रोमीटर से भिन्न होते हैं। ये बैक्टीरिया एक मोटी दीवार, बेलनाकार, बीजाणु जैसी संरचना का उत्पादन भी कर सकते हैं जिसे अकिनेट्स के रूप में जाना जाता है, जो आकृति विज्ञान में भिन्नता को भी प्रदर्शित करते हैं। इस प्रजाति के कुछ उपभेद कई विषाक्त पदार्थों का उत्पादन करने में सक्षम हैं जो मनुष्यों को प्रभावित करते हैंः सिलिंड्रोस्पर्मोप्सिन, एनाटॉक्सिन-ए और सैक्सिटॉक्सिन। यह पहला विष, सिलिंड्रोस्पर्मोप्सिन, मनुष्यों में यकृत और गुर्दे को प्रभावित करने के साथ-साथ संपर्क में आने पर त्वचा की हल्की प्रतिक्रियाओं का कारण बनने की क्षमता रखता है। अंतिम दो विषाक्त पदार्थ, एनाटॉक्सिन-ए और सैक्सिटॉक्सिन को शेलफिश न्यूरोटॉक्सिन माना जाता है। शोध से पता चला है कि सी. रेसिबोर्स्की प्राकृतिक रूप से ब्यूटाइलेटेड हाइड्रॉक्सीटोलुइन, एक एंटीऑक्सीडेंट, खाद्य योजक और औद्योगिक रसायन का उत्पादन कर सकता है। फाइलोजेनी डोमेन-बैक्टीरिया जीवन के वृक्ष में तीन डोमेन होते हैंः बैक्टीरिया, आर्किया और यूकेरियोटा। किंगडम-बैक्टीरिया बैक्टीरिया में प्रोकैरियोटिक सूक्ष्मजीव होते हैं। वे पृथ्वी पर दिखाई देने वाले पहले जीवन रूपों में से थे और विभिन्न प्रकार के आवासों में दिखाई देते हैं। फ़ायलम-साइनोबैक्टीरिया इस फ़ायलम की विशेषता प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करने की उनकी क्षमता है। इन्हें अक्सर नीला-हरा शैवाल कहा जाता है जो ग्रीक शब्द क्यानोस से निकला है, जिसका अर्थ है नीला। वर्ग-साइनोफाइसी इस वर्ग में ताजे और खारे पानी में पाए जाने वाले प्रकाश संश्लेषक बैक्टीरिया होते हैं, जिनमें क्लोरोफिल ए और फाइकोबिलिन होते हैं। ऑर्डर-नॉस्टोकेल्स इस क्रम में फिलामेंटस रूपों के साइनोबैक्टीरिया शामिल हैं, या तो सरल या शाखा वाले, जो दोनों एक म्यान के भीतर एकल स्ट्रैंड या कई स्ट्रैंड के रूप में होते हैं। परिवार-नोस्टोकेसी साइनोबैक्टीरिया का यह परिवार बलगम या जिलेटिनस म्यान में संलग्न फिलामेंट के आकार के उपनिवेश बनाता है। उनके आवास ताजे पानी से लेकर खारे पानी की स्थिति तक व्यापक रूप से भिन्न होते हैं। उनमें अक्सर प्रकाश संश्लेषण करने के लिए उनके कोशिका द्रव्य में प्रकाश संश्लेषक वर्णक होते हैं, जो कोशिकाओं को एक नीला-हरा रंग देता है। जीनस-सिलिंड्रोस्पर्मोप्सिस फिलामेंटस साइनोबैक्टीरिया का यह जीनस स्थलीय और जलीय वातावरण में पाया जाता है। स्थलीय पारिस्थितिकी तंत्र में, सिलिंड्रोस्पर्मम मिट्टी में पाया जाता है, जबकि जलीय में यह आमतौर पर जलीय पौधों पर परिधीय के हिस्से के रूप में बढ़ता है। यह विशेष प्रजाति एक हेटेरोसिस्टस (नाइट्रोजन-फिक्सिंग) साइनोबैक्टीरियम है। प्रजाति-सिलिंड्रोस्पर्मोप्सिस रेसिबोर्स्की पारिस्थितिकी यह जीवाणु एक ताजे पानी का साइनोबैक्टीरियम है जो अक्सर उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में पाया जाता है लेकिन उत्तरी अमेरिका में स्थित ग्रेट लेक्स जैसे अधिक समशीतोष्ण स्थानों में भी पाया जा सकता है। जीवाणु में वायुमंडलीय नाइट्रोजन को ठीक करने के साथ-साथ फॉस्फोरस को अवशोषित और संग्रहीत करने की क्षमता होती है। ये क्षमताएँ पानी के गहरे निकायों में इसके जीवित रहने के लिए फायदेमंद हैं जहाँ इसे प्रकाश के लिए प्रतिस्पर्धा करनी होती है। ठंडे तापमान या कम पोषक तत्वों जैसे पर्यावरणीय तनावों के तहत बैक्टीरिया में अपने बीजाणु जैसी संरचना बनाने की क्षमता होती है जिसे अकिनेट्स के रूप में जाना जाता है। ये अकिनेट लंबे समय तक तलछट में बने रह सकते हैं, और पानी का तापमान उचित स्तर तक बढ़ने के बाद अंकुरित होने में सक्षम होते हैं। बैक्टीरिया 25-30 °C से लेकर तापमान, 80-121 μmol m-2s-1 की प्रकाश तीव्रता और 4 ग्राम L-1 NaCl की अधिकतम लवणता सांद्रता पसंद करते हैं। बैक्टीरिया का स्तर आम तौर पर पूरे गर्मियों में अपेक्षाकृत कम रहता है, हालांकि यह कुछ स्थितियों में बहुत अधिक सांद्रता के साथ जुड़ा हो सकता है। इन स्थितियों में शामिल हैंः कम प्रवाह; कम जल स्तर; कम नाइट्रोजन और फास्फोरस का अनुपात; उच्च जल तापमान; स्थिर तापीय स्तरीकरण; प्रतिधारण समय में वृद्धि; उच्च पी. एच.; उच्च सल्फेट सांद्रता; कम से कम कुछ स्तरों में एनोक्सिया; उच्च अशांति; उच्च घटना विकिरण; और कम मैक्रोफाइट बायोमास। ऐसा माना जाता है कि जीवाणु की उत्पत्ति उष्णकटिबंधीय या उप-उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में हुई थी। हालाँकि, बैक्टीरिया की खोज हाल ही में उत्तरी अमेरिका में ग्रेट लेक्स जैसे अधिक समशीतोष्ण जलवायु में की गई है। माना जाता है कि उत्तरी अमेरिका में पाए जाने वाले उपभेद की उत्पत्ति दक्षिण अमेरिका में हुई थी और ऐसा माना जाता है कि बैक्टीरिया के पर्यावरण के विस्तार के पीछे जलवायु परिवर्तन एक कारक है। अब तक ग्रेट लेक्स में मौजूद प्रजातियों का कोई प्रलेखित प्रभाव नहीं हुआ है। हालाँकि, इस जीवाणु को यकृत की क्षति और यहाँ तक कि पानी की आपूर्ति के संदूषण के बाद मनुष्यों में मृत्यु से जोड़ा गया है। इसे ब्राजील में मछलियों की मौत, ऑस्ट्रेलिया में मवेशियों की मौत, फ्लोरिडा में ज़ूप्लैंकटन की कमी के साथ-साथ कुछ शेलफ़िश के लिए विषाक्तता से भी जोड़ा गया है, जिसे यह क्रौफ़िश जैसे जीवों में जमा करता है। नाइट्रोजन-निर्धारण मार्ग सिलिंड्रोस्पर्मोप्सिस रेसिबोर्स्की एक फिलामेंटस साइनोबैक्टीरिया है जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन (एन2) को अमोनिया (एन. एच. 3) में परिवर्तित करके नाइट्रोजन को ठीक करने की क्षमता रखता है, इस प्रकार इसे एक विषमकोशिका के रूप में अलग करता है। यह एंजाइम नाइट्रोजन का उपयोग करके डाइनाइट्रोजन (एन2) से नाइट्रोजन को ठीक करके जैव संश्लेषण के लिए फिलामेंट में कोशिकाओं को नाइट्रोजन प्रदान करता है। आम तौर पर, नाइट्रोजनेज ऑक्सीजन द्वारा निष्क्रिय हो जाता है, जो बैक्टीरिया को माइक्रोएनेरोबिक वातावरण में काम करने के लिए मजबूर करता है। विषमकोशिका की अनूठी संरचना और शरीर विज्ञान के लिए जीन अभिव्यक्ति में वैश्विक परिवर्तन की आवश्यकता होती है। इसमें विभिन्न प्रकार के तंत्र शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैंः तीन अतिरिक्त कोशिका दीवारों का उत्पादन, जिसमें ग्लाइकोलिपिड में से एक शामिल है जो ऑक्सीजन उत्पादन करने वाले नाइट्रोजन और नाइट्रोजन स्थिरीकरण में शामिल अन्य प्रोटीनों के लिए एक हाइड्रोफोबिक बाधा बनाता है, प्रकाश प्रणाली II का क्षरण, जो प्रोटीन का उत्पादन करने वाले ग्लाइकोटिक एंजाइमों का ऑक्सीजन अप-रेगुलेशन पैदा करता है जो साइनोफाइसिन से बने ध्रुवीय प्लग वाले किसी भी शेष ऑक्सीजन की सफाई करता है जो कोशिका-से-कोशिका प्रसार को धीमा कर देता है, सिलिन्ड्रोस्पर्मोप्सिस रेसिबोर्स्की प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से अपना निश्चित कार्बन प्राप्त करता है। प्रकाश प्रणाली II की कमी आम तौर पर इसे प्रकाश संश्लेषण से रोकती है, लेकिन वनस्पति कोशिकाएं आवश्यक कार्बोहाइड्रेट प्रदान करती हैं, जिसे सुक्रोज माना जाता है। स्थिर कार्बन और नाइट्रोजन स्रोतों को फिलामेंट में कोशिकाओं के बीच चैनलों के माध्यम से आदान-प्रदान किया जाता है। सी. रेसिबोर्स्की प्रकाश प्रणाली I को बनाए रखता है, जिससे यह चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन द्वारा ए. टी. पी. उत्पन्न कर सकता है। इस नाइट्रोजन स्थिरीकरण मार्ग को नियंत्रित करने के तंत्र में पैटएस नामक विभेदन के एक अवरोधक का प्रसार शामिल माना जाता है। विषमकोशिका गठन एक निश्चित नाइट्रोजन स्रोत, जैसे अमोनियम या नाइट्रेट की उपस्थिति में बाधित होता है। इसलिए, रखरखाव हे. टी. एन. नामक एंजाइम पर निर्भर करता है। एक वैकल्पिक विधि में बैक्टीरिया कुछ पौधों के साथ सहजीवी संबंध में प्रवेश करते हैं। इस तरह के संबंधों में, बैक्टीरिया नाइट्रोजन की उपलब्धता पर प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, बल्कि पौधे द्वारा उत्पादित संकेतों पर प्रतिक्रिया करते हैं। इस विधि में, 60 प्रतिशत तक कोशिकाएं विषमकोशिक हो सकती हैं, जो निश्चित कार्बन के बदले में पौधे को निश्चित नाइट्रोजन प्रदान करती हैं। रोगजनन जल भंडारण निकायों में साइनोबैक्टीरिया की उपस्थिति का महत्व बढ़ रहा है और यह नदियों और धाराओं के यूट्रोफिकेशन में एक प्रमुख कारक है। कई बार बैक्टीरिया की उपस्थिति का प्रभाव पशुधन और वन्यजीवों के साथ-साथ मनुष्यों के लिए भी विषाक्त हो सकता है। हालाँकि, इसकी विषाक्तता का सटीक तरीका अभी भी अज्ञात है। यह कम किया गया है कि इसकी विषाक्तता मुख्य रूप से हेपेटोटॉक्सिक है, हालांकि गुर्दे जैसे अन्य अंग शामिल हो सकते हैं। जनसंख्या गतिशीलता यह ज्ञात है कि सिलिंड्रोस्पर्मोप्सिस रेसिबोर्स्की में जलवायु स्थितियों की एक विस्तृत श्रृंखला को सहन करने की क्षमता है। अकिनेट्स का उत्पादन करने की इसकी क्षमता कठोर सर्दियों की स्थितियों में भी जीवित रहने का आश्वासन देती है। जनसंख्या की गतिशीलता झील के पानी के तापमान और पानी के नीचे प्रकाश की तीव्रता और इस प्रकार जलवायु स्थितियों पर अत्यधिक निर्भर है। इसलिए, भविष्य में झील के पानी के तापमान में किसी भी वृद्धि से संभवतः यूट्रोफिक झीलों में सी. रेसिबोर्स्की आबादी के आकार में वृद्धि होगी जो पीने के पानी की आपूर्ति के लिए एक बड़ा खतरा है। पाम द्वीप की घटना 1979 में, सिलिन्ड्रोस्पर्मोप्सिस रेसिबोर्स्की को पाम द्वीप पर क्वींसलैंड के उत्तरी तट पर 148 लोगों में हेपेटोएंटेराइटिस (हेपेटाइटिस जैसा यकृत का संक्रमण) पैदा करने के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था। पीने के पानी के संदूषण के लिए द्वीप की पेयजल आपूर्ति, सोलोमन बांध में कॉपर सल्फेट उपचार को जिम्मेदार ठहराया गया था। कॉपर सल्फेट का उद्देश्य घने शैवाल के खिलने को नियंत्रित करना था। हालांकि, कॉपर सल्फेट साइनोबैक्टीरिया के लिसिस का कारण बनता है, जिससे किसी भी विषाक्त सेलुलर घटकों की रिहाई होती है। एक जाँच के बाद यह निर्धारित किया गया कि दूषित पानी सोलोमन बांध से था जहाँ कॉपर सल्फेट लगाया गया था। इस जाँच के दौरान सी. रेसिबोर्स्की की पहचान पहली बार एक रोगजनक के रूप में की गई थी। ब्यूटाइलेटेड हाइड्रॉक्सीटोलुईन साइनोटॉक्सिन संदर्भ नॉस्टोकेल्स भी देखें।