ODDĚLENÍ: BACTERIOPHYTA - baktérie
Plasma
bakterií není nikterak diferencována, má málo tekutou, spíše gelovitou povahu.
Buňky jsou alespoň v určitém stádiu pohyblivé
pomocí bičíků, které však nejsou ekvivalentní bičíkům řas a bez barvení nejsou
v optickém mikroskopu viditelné. Mezi asimilačními pigmenty, jsou-li vytvořeny,
není nikdy chlorofyl a, nýbrž
zvláštní druhy chlorofylů, bakteriochlorofyl
nebo bakterioviridin.
Většina baktérií náleží k jednoduchým buněčným
organismům, jejich rozměry zřídka přesahují několik tisícin milimetrů
(mikrometrů, mikronů - µm). Podle vnějšího tvaru dělíme baktérie na tři
základní skupiny:
1. kulovité (Coccaceae)
2. tyčinkovité
nebo válcovité (Bacteriaceae a Bacillaceae)
3. zahnuté (Spirillaceae)
Mezi těmito skupinami existují přechody. Vyskytují
se též vláknité formy, nebo tyčinky či vlákénka s postranními výrůstky
(nepravým větvením). Za základní strukturní prvky bakterielní buňky považujeme
buněčnou blánu, protoplasmatický obsah a různé buněčné inkluze.
Buněčná blána je rozlišitelná mikroskopem
jen u velkých baktérií, její charakteristickou složkou je dusíkatá sloučenina chitin. Během životní činnosti může
blána některých baktérií nabobtnat a zesliznout. Její vnější vrstva se při tom
mění v rosolovitou, mazlavou hmotu a vytváří tzv. pouzdro. Někdy se slizovité pouzdro tvoří nejen kolem každé buňky
jednotlivě, ale i kolem několika buněk spojených v kolonii a vytváří tzv. zoogleu. U některých druhů se může v
pouzdře ukládat hnědý hydroxid železitý. Protoplasma
se nám jeví jako jemně zrnitá hmota nebo látka gelovité povahy
Dosud
jediným prokázaným způsobem rozmnožování
baktérií je prosté dělení buněk na
dvě části, které následuje po ukončení jejich individuálního růstu. Přitom se
ve střední části buňky objevuje přepážka, která plošně rozštěpí a oddělí dvě
nové buňky. Rychlost množení baktérií bývá zpravidla veliká. Za příznivých
podmínek se může dělení každé buňky opakovat po 20-30 minutách. Ve skutečnosti
však rozmnožování mikrobů neprobíhá tak velkou rychlostí a bývá brzy zabržděno
nedostatkem živin a vlivem hromadění produktů vlastního metabolismu
v nejbližším okolí.
Některé
tyčinkovité baktérie v určitém stádiu vývoje mohou vytvořit uvnitř buňky
kulovité nebo elipsovité útvary, nazývané spory
(rody Bacillus, Clostridium, výjimečně některé koky). Sporulace se indukuje
buď látkami nahromaděnými v prostředí nebo snížením obsahu živin, zvláště
N a organických látek. Spora se nám jeví jako přizpůsobení k zachovaní druhu
přes nepříznivé podmínky. Buňka, v níž se spora vytvořila, brzy odumírá,
buněčná blána se rozpadne a spora se dostane ven. Malý obsah vody ve spoře a
těžko propustná buněčná blána činí sporu velmi odolnou vůči vnějším činitelům
prostředí, jako je teplota nebo chemické jedy. V důsledku malého styku s vnějším
prostředím může si spora uchovat životnost po desítky, stovky ba i tisíce let.
Jakmile se spora ocitne v příznivých životních podmínkách, začíná klíčit a
vytváří další pokolení normálních vegetativních buněk.
Schopnost
pohybu není obecnou vlastností baktérií,
ale jen některých zástupců. K aktivnímu pohybu jim slouží bičíky, fimbrie (tenčí a kratší bičíky) nebo řasinky. U
některých spirochet je pohyb způsoben pravidelným kolébáním celého těla, u
myxobaktérií pak bobtnáním slizu v buněčné bláně.
Charakteristika
druhu u baktérií, stejně jako jeho určení, působí velké potíže, poněvadž se
nemůže opírat jen o morfologické znaky. Jednoduchost vnějšího tvaru baktérií,
jejich značná proměnlivost i stavba jejich buňky činí jejich čistě
morfologickou klasifikaci obtížnou; proto je třeba použít často i znaků jiných,
mezi nimiž zaujímají přední místo znaky kultivační a fyziologické.
Nejdůležitější zástupci žijící ve vodě
Sphaerotilus natans
Patří
mezi vláknité bezbarvé baktérie, neboť jeho buňky se dělí normálně jen v jednom
směru a zůstávají po rozdělení při sobě, drženy společnou, asi 6-10 µm širokou,
trubicovitou pochvou. Buňky jsou 2-3 µm široké a 4-6 µm dlouhé. Vlákna
přirůstají jedním koncem k substrátu (kamenům, dřevu, betonu) a jsou hustě
nahloučena ve špinavě bílé, sliznaté povlaky, které pokrývají někdy v mohutných
kobercích dno znečištěných úseků vodních toků. Má-li baktérie dostatek potravy,
vystupuje v uvedené podobě. Ve středně znečištěných tocích je naproti tomu její
rozvoj slabší; její vlákna se pak vyskytují víceméně jednotlivě, v porostech
jiných nárostových organismů a neprojevují se makroskopicky tvorbou bílých
povlaků. U takových hladovějících jedinců je možno vždy pozorovat nepravé
větvení, které je při bohatém rozvoji S.n. vzácností.
Jde o velmi důležitý druh bentosu silněji
znečištěných, tj. silně alfa-mezosaprobních až polysaprobních tekoucích vod
(pod vyústěním odpadních vod z jatek, cukrovarů a celulózek), které nejen
spolehlivě indikuje, ale podílí se velmi vydatně na likvidaci organického
znečištění. Jeho mohutné sliznaté chomáče působí jako adsorbens znečištěnin,
které jsou dále biologicky zpracovávány jeho vlákny a průvodním společenstvem
nálevníků, bičíkovců a řas, které jsou schopny pod záštitou jeho vláken žít i
na místech vystavených rychlému proudění vody. Čisticí schopnost takového
společenstva je využíváno i v umělých čisticích jednotkách biologických
čistíren odpadních vod (především ve skrápěných tělesech - biologických
filtrech), kde jsou poskytovány vhodné podmínky k jeho uchycení a rozvoji
(drsný a co možno velký povrch substrátu) a zajištěn stálý a stejnoměrný přísun
potravy. Někdy oxidy železa zbarví pochvu do žluta až hněda; baktérie jsou
gramnegativní.
Foto
zástupce: Sphaerotilus natans
Gallionella ferruginea
Náleží mezi tzv. železité baktérie, tj. taxonomicky nejednotnou skupinu, jejímž
znakem je vytváření sraženiny hydroxidu železitého (nikdy ne mangan) na povrchu
slizových (pochvovitých, kapsovitých či stopkovitých) útvarů. Dříve se
předpokládalo, že jde o organismy autotrofní, které dovedou energii uvolňovanou
při oxidaci dvoumocného železa na trojmocné využívat k asimilaci CO2;
v novější době však bylo prokázáno, že alespoň některé druhy potřebují ke svému
životu organické zdroje uhlíku,. jsou gramnegativní.
Buňky G.f. jsou poměrně velmi malé, 0.5-0.6 µm široké a 1.2 µm
dlouhé, ledvinitého tvaru a sedí na konci velmi dlouhých, slizových,
stužkovitých stopek, které jsou zkrouceny do spirály. Šířka stopek je 1.5-3.0
µm, délka až 200 µm a jsou hnědě zbarveny hydroxidem železitým. Masa stopek
naprosto převládá nad masou buněk a je neustále při vývoji buněk zvětšována. V
přírodě se setkáváme často jen s těmito stopkami, jejichž buňky již odumřely.
Makroskopicky se projevují jako okrově zbarvená sraženina v mělké, vysýchající
vodě inundací, v čistých mělkých studánkách apod. Je to druh oligosaprobní.
Foto
zástupce: Gallionella sp.
Leptothrix ochracea
Vytváří
podobný, pouhým okem rozeznatelný okr jako předchozí druh. Je to vláknitá, 
železitá baktérie, u níž se sraženina hydroxidu
železitého ukládá v tlusté vrstvě na povrchu pochev. Buňky bez pochev jsou jen 1
µm široké a jsou uvnitř pochev pohyblivé, takže se často stává, že z nich
vycestují. Některé druhy rodu Leptothrix ukládají
ve svých pochvách hydroxid manganitý.
L.o.
žije ve stojatých, pomalu tekoucích vodách s větším množstvím železa,
nepřisedlá, volně se vznášející v planktonu. Ostatní druhy rodu Leptothrix žijí
i přisedle v bentosu. Množí se pohyblivými bičíkatými zoosporami i
nepohyblivými konidiemi.
Foto
zástupci: Leptothrix echinata
Planktomyces bekefii
Druh
je jiným zástupcem železitých baktérií. Žije opět v planktonu stojatých mezo-
až eutrofních vod. Kolonie tohoto druhu mají tvar drobné, 8-23 
µm široké hvězdičky, sestávající z radiálně ve všech
směrech uložených, ze společného středu vyrůstajících stopek, které se ke svému
vrcholu ponenáhlu zužují a na konci nesou po jedné nebo po několika kulovitých
buňkách. Bazální části stopek spolu se středem kolonie jsou inkrustovány
hydroxidem železitým (jen výjimečně jsou zcela hyalinní).
Velikost
buněk se pohybuje kolem 1.5 µm. Buňky se rozmnožují dělením ve dvě, podle
roviny kolmé ke směru příslušné stopky a zůstávají po rozdělení nějaký čas
spolu spojeny.
Foto zástupce: Planktomyces
bekefii
Spirillum sp.
S
buňkami tohoto rodu se setkáváme pravidelně v silně 
znečištěných vodách, bohatých na organ. látky;
druhové určení zástupců rodu je obtížné, avšak jako rod jsou snadno
rozeznatelné podle charakteristického zakřivení silně protáhlého těla do tvaru
spirály. Buňky jsou schopny pohybu pomocí dvou svazků bičíků (5-20), umístěných
po jednom na každém pólu buňky. Z polysaprobních vod je nejčastěji uváděn druh:
S. kolkwitzii, který má šířku buněk 1.8-2.2 µm, průměr spirály 9-14 µm
a počet závitů 1-5.
Foto zástupci: Spirillum sp.1, Spirillum sp.2
Thiospira sp.
Je
to rod podobný předešlému, patří 
však již do skupiny tak zvaných sirných baktérií,
které oxidují sirovodík na vyšší oxidační stupně síry (pře síru až na sírany) a
hrají tak důležitou roli při likvidaci této jedovaté látky v přírodě. V
důsledku toho nacházíme v buňkách zástupců tohoto rodu meziprodukt uvedeného
procesu, kapénky síry uložené v řadě za sebou a jevící se nám jako nestejně
velké, silně konturované bublinky. Rozměry i tvarem těla připomíná rod Thiospira rod Spirillum. Nejčastěji nacházeným zástupcem ve vodách bohatých na
sirovodík je T. vinogradskii.
Beggiatoa alba
Tento
druh byl rovněž počítán mezi sirné baktérie jako celý rod Beggiatoa, dnes se však 
předpokládá, že jde o silně odvozený typ sinic,
který ztratil asimilační pigmenty a přešel od fotosyntézy k chemosyntéze.
B.a.
tvoří aktivně pohyblivá vlákna, složená z jedné řady nízce válcovitých, těsně k
sobě přiléhajících buněk, 3-5 µm širokých a 3µm dlouhých. V každé buňce se
nachází 1 nebo více sirných kapének, v médiu bez H2S i bez
kapének uložených blíže středu. Koncové buňky vláken jsou pravidelně zakulacené
a liší se tedy od ostatních buněk. Tvarově odpovídá rod Beggiatoa zcela rodu Oscillatoria
kmene Cyanophyta.
B.a.
žije často s jinými druhy r. Beggiatoa (B. arachnoidea,
B. leptomitiformis, B. uniguttata
aj.) ve vodách obsahujících sirovodík, v sirných pramenech nebo v
polysaprobních úsecích toků nebo i v rybnících, všude tam, kde sirovodík vzniká
při rozkladu bílkovin. Její bílé povlaky, vytvářející se na povrchu bahna na
klidných místech, jsou již na první pohled dobře patrné.
Foto zástupci: Beggiatoa alba1, Beggiatoa alba2
Thiopedia rosea
Je
reprezentantem skupiny těch sirných baktérií, které mají v protoplastech 
přítomna některá barviva, jejichž výsledný tón je
purpurově červený. I tyto typy náležejí k autotrofům, u nichž jde pravděpodobně
o přechod mezi typickou chemosyntézou a fotosyntézou.
Buňky T.r. jsou téměř kulaté až eliptické, 1-2 µm široké a jsou uloženy v pravidelných vodorovných a svislých řadách v jednovrstevných tabulkách. Uložení buněk v jedné vrstvě svědčí o tom, že buňky jsou schopny dělení jen ve dvou směrech. Žije podobně jako jiné purpurové baktérie ve vodách, obsahujících sirovodík, jako nutný zdroj jejich metabolismu. Polysaprobní, kolem slizová kapsule. Jednotlivé buňky prakticky bezbarvé, barva je viditelná jen při velkých útvarech.
Foto zástupci: Thiopedia sp.
Chromatium okenii
Tento
druh je rovněž příslušníkem purpurových sirných baktérií. Má jednobuněčné tělo,
protáhlé, válcovitě eliptičné, někdy mírně
zakřivené, opatřené bičíkem na jednom ze široce zakulacených pólů. Při pohybu
rotuje kolem podélné osy. Dospělí jedinci jsou 15-20 µm dlouzí a 5-6 µm širocí.
Organismus je nápadný červeným až silně fialově červeným (purpurovým)
zabarvením při růstu za příznivých podmínek.
Roste
ve vodách bohatých na sirovodík, v nichž se živí chemosynteticky. Ve stojatých
vodách na místech, kde se na dně rozkládá větší množství bílkovin (v rybnících
např. na místech krmení ryb) vytvoří někdy při masovém rozvoji purpurové skvrny
a povlaky a někdy zbarví červeně celou nádrž.
Další zástupce: Thiobacterium
bovista – chemolitotrofní sirná bakterie
