sinica Prochlorococcus marinus

Prochlorococcus marinus to rodzaj bardzo małych (0,6  µm ) morskich sinic o niezwykłej pigmentacji ( chlorofil a2 i b2 ). Bakterie te należą do fotosyntetycznego pikoplanktonu i są prawdopodobnie najbardziej rozpowszechnionym organizmem fotosyntetycznym  na Ziemi. Drobnoustroje Prochlorococcus należą do głównych organizmów  w oceanie, odpowiedzialnych za duży procent fotosyntetycznej produkcji tlenu.

 

Taksony:

Domena: Bakteria

Gromada: Cyjanobakteria

Klasa:  Cyanophyceae

Zamówienie: Synechococcales

Rodzina: Prochloraceae

Rodzaj:                Prochlorococcus

Gatunki: P. marinus

 

Chociaż było kilka wcześniejszych zapisów o bardzo małych sinicach zawierających chlorofil- b w oceanie,  Prochlorococcus został odkryty w 1986 roku  przez Sallie W. (Penny) Chisholm z Massachusetts Institute of Technology, Robert J. Olson z Woods Hole Oceanographic Institution i innych współpracownicków z Morza Sargassowego przy użyciu cytometrii przepływowej. Pierwszą hodowlę Prochlorococcus wyodrębniono w Morzu Sargassowym w 1988 r. i wkrótce inny szczep uzyskano z Morza Śródziemnego. Nazwa Prochlorococcus pochodzi z faktu, że pierwotnie zakładano, że Prochlorococcus był spokrewniony z Prochloronem i innymi bakteriami zawierającymi chlorofil- b , zwanymi prochlorofitami, ale obecnie wiadomo, że prochlorofity tworzą kilka oddzielnych grup filogenetycznych w podgrupie sinic domeny bakterii.

Morskie cyjanobakterie są jak dotąd najmniejszymi znanymi organizmami fotosyntetyzującymi. Prochlorococcus jest najmniejszy i ma średnicę zaledwie 0,5 do 0,7 mikrometra.  Komórki są nieruchliwe i wolno żyjące. Ich mały rozmiar i duży stosunek powierzchni do objętości zapewnia im przewagę w wodzie ubogiej w składniki odżywcze. Mimo to przyjmuje się, że Prochlorococcus ma bardzo małe zapotrzebowanie na składniki odżywcze.  Ponadto Prochlorococcus przystosował się do stosowania w błonach sulfolipidów zamiast fosfolipidów, aby przetrwać w środowiskach pozbawionych fosforanów. Ta adaptacja pozwala im uniknąć współzawodnictwa z heterotrofami, których przeżycie zależy od fosforanu. Zazwyczaj Prochlorococcus dzieli się raz dziennie w warstwie podpowierzchniowej lub w wodach oligotroficznych. 

Prochlorococcus jest blisko spokrewniony z Synechococcus , inną obficie fotosyntetyczną cyjanobakterią, która zawiera fikobilisomy anteny zbierające światło. Jednak Prochlorococcus wyewoluował do stosowania unikalnego kompleksu zbierającego światło, składającego się głównie z diwinylowych pochodnych chlorofili a (Chl a2) i b (Chl b2) oraz pozbawionego chlorofilów monowinylu i fikobilisomów.  Prochlorococcus jest jedynym znanym fototrofem tlenowym typu dzikiego, który nie zawiera Chl a jako głównego barwnika fotosyntetycznego i jest jedynym znanym prokariotem z α-karotenem.

Prochlorococcus zajmuje dwie odrębne nisze, co prowadzi do nazewnictwa grup słabego oświetlenia (LL) i silnego światła (HL), które różnią się stosunkami pigmentu (LL ma wysoki stosunek chlorofilu b2: a2, a HL ma niski stosunek b2: a2), zapotrzebowanie na światło, wykorzystanie azotu i fosforu, miedź i wrażliwość na wirusy. Te „ ekotypy ” można rozróżnić na podstawie sekwencji ich genu rybosomalnego RNA. Szczepy przystosowane do silnego światła zamieszkują głębokości od 25 do 100 m, natomiast szczepy przystosowane do słabego oświetlenia zamieszkują wody od 80 do 200 m.