સાયેનોજીવાણુ (Cyanobacteria = નીલજીવાણુ, ગ્રીક)

સાયેનોજીવાણુ (Cyanobacteria = નીલજીવાણુ, ગ્રીક) : પ્રકાશ-સંશ્લેષણ દ્વારા શક્તિ પ્રાપ્ત કરતા પ્રોકેયૉર્ટિક, એકકોષી સજીવોનો નીલહરિત લીલ (cyanophyta) તરીકે ઓળખાતો વિશાળ સમૂહ. શરીરરચના, દેહધાર્મિક ક્રિયાઓ અને પરિસ્થિતિકીય લક્ષણોમાં સામ્યને લીધે સાયનોબૅક્ટેરિયા પૂર્વે લીલ અને વનસ્પતિનો પ્રકાર મનાતા રહ્યા; પરંતુ આધુનિક વર્ગીકરણમાં 16_s r-RNAની સામ્યતા બાદ ઊપસેલ ઉત્ક્રાંતિ-સંબંધોથી તેમની ઓળખ જીવાણુ તરીકે પ્રસ્થાપિત થઈ ચૂકી છે.

નિવસન : સાયનોબૅક્ટેરિયા તાજા પાણીથી લઈ સમુદ્રી જળમાં અને છીછરાં પાણીથી લઈ ભીની માટીમાં બનતા નિવસનમાં પ્રચુર પ્રમાણમાં રહેતા હોય છે. ક્વચિત જ ભીના થતા રણના પથ્થરો પર મુક્તજીવી તરીકે કે પ્રાણીની રુવાંટી પર અને અન્ય સજીવોના શરીરમાં સહજીવી તરીકે તે હાજર હોય છે. ઍન્ટાર્ક્ટિકાના થીજેલા જળાશયોથી યલો-સ્ટોન પાર્કના ઊકળતા ઝરાઓ જેવી વિષમતાઓ વચ્ચે પણ સાયનોજીવાણુની હાજરી તેમના પૃથ્વી પરના વર્ષો પુરાણા અસ્તિત્વની સૂચક છે.

દૈહિક રચના : એકકોષી, આશરે 1થી 100 માઇક્રોમીટર(mm)નું કદ ધરાવતા સાયનોજીવાણુ ગ્રામ-ઋણ પ્રકારની કોષદીવાલ પર જિલેટિનના થર (sheath) કરી તેના દ્વારા વસાહતો બનાવે છે. આવાં સામૂહિક વસાહતી સ્વરૂપો તંતુમય, તકતી-આકાર કે પોલા દડા જેવી રચનાઓ બનાવે છે. તેઓ કશાહીન હોય છે; પરંતુ સરકતી (gliding) રીતે પ્રકાશની દિશા તરફ પ્રચલન કરી શકે છે. સાયનોજીવાણુમાં વાયુધાની (gas vacuole) અને અંત:બીજાણુ (endospore) પણ જોવા મળે છે. મુશ્કેલ પરિસ્થિતિમાં સાયનોજીવાણુ હેટેરોસિસ્ટમાં ફેરવાઈ વર્ષો સુધી સુષુપ્ત રહી પુન: વૃદ્ધિ પામી શકે છે (અલૈંગિક પ્રજનન).

રંજક દ્રવ્ય : સાયનોજીવાણુ મુખ્ય રંજક ક્લૉરોફિલ અને કોઈ પ્રજાતિ વધારાના સાધનિક રંજક ફાયકોબિલિઝોમ્સ નામનાં બે રંજક દ્રવ્યો ધરાવે છે. ફાયકોબિલિઝોમ્સની વિશાળ શ્રેણીની હાજરી કેટલીક પ્રજાતિઓને નીલ-હરિત ઉપરાંત લીલો, પીળો, બદામી, લાલ કે કાળો રંગ આપે છે. એક જ પ્રજાતિ પણ ઉપલબ્ધ પ્રકાશના આધારે કૅરોટિનૉઇડ્ઝ, ફાયકોઇરીથ્રિન, ફાયકોસાઇનિન જેવા ફાયકોબિલિઝોમ્સના ઘટકોનું પ્રમાણ બદલીને પૂરક રંજક અનુકૂલન (complementary chromatic adaptation) વડે પ્રકાશસંશ્લેષણની કાર્યક્ષમતા વધારી શકે છે.

સાયનોજીવાણુના સઘળા રંજકો કોષરસપટલની વિશિષ્ટ ગડીઓ(lamellae)માં સંચિત હોય છે. આ ગડીઓ વનસ્પતિકોષના હરિતકણોમાંના થેલાકોઇડ્ઝના સમરૂપ છે અને શ્વસન તેમજ પ્રકાશસંશ્લેષણ – એમ બેઉ પ્રકારની ઇલેક્ટ્રૉન વહનશૃંખલા ધરાવે છે. કોષરસપટલના અન્ય ભાગમાં માત્ર શ્વસનહેતુક વહનશૃંખલા આસ્થાપિત હોય છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણ : સાયનોજીવાણુ ક્લૉરોફિલની મદદ વડે કૅલ્વિન-ચક્ર દ્વારા કાર્બન ડાયૉક્સાઇડને શર્કરામાં સંશ્લેષિત કરે છે. રંજકોના વૈવિધ્યથી સાયનોજીવાણુમાં પ્રકાશ-પ્રણાલી I અને IIની રચના થાય છે. અજારક પરિસ્થિતિમાં માત્ર પ્રકાશ-પ્રણાલી I વડે તેઓ અન્ય પ્રકાશસંશ્લેષી જીવાણુઓની માફક જ પાણી સિવાયના ઇલેક્ટ્રૉન-દાતા(હાઇડ્રોજન-સલ્ફાઇડ, થાયૉસલ્ફેટ, આણ્વિક હાઇડ્રોજન)નો ઉપયોગ કરે છે. અન્ય સંજોગોમાં વનસ્પતિની જેમ બંને પ્રકાશ-પ્રણાલીઓના સમન્વયથી પાણીનો ઇલેક્ટ્રૉન-દાતા તરીકે ઉપયોગ કરી પ્રાણવાયુજનક રીતે પ્રકાશસંશ્લેષણ કરે છે.

નાઇટ્રોજન–સ્થિરીકરણ અને અન્ય લક્ષણો : સાયનોજીવાણુ વૃદ્ધિ માટે વિવિધ કાર્બનિક પદાર્થોનો ઉપયોગ પણ કરી શકે છે. કેટલાંક વિટામિનોની જરૂરિયાત અને લીલ-વિષાણુ (cyanophage) પ્રત્યેની સંવેદનશીલતા તેમનાં અન્ય લક્ષણો છે. સમગ્ર જૈવસૃષ્ટિમાં જારક પરિસ્થિતિમાં કાર્બન અને નાઇટ્રોજનના સ્થિરીકરણની બેવડી ક્ષમતા માત્ર સાયનોજીવાણુ ધરાવે છે. ડાંગરના પાણી ભરેલ ક્યારાઓમાં નાઇટ્રોજન-સ્થિરીકરણ મહદંશે સાયનોજીવાણુને આભારી છે. હેપ્રોસિસ્ટ બનાવતા સાયનોજીવાણુની નાઇટ્રોજન-સ્થિરીકરણ-ક્ષમતા સવિશેષ હોય છે.

વર્ગીકરણ : જીવાણુઓના પ્રતિભૂત વર્ગીકરણ અંગેના બર્ગી કોશમાં સાયનોજીવાણુને ખંડ 19 : Oxygenic Photosynthetic Bacteria-માં નીચે મુજબ સમાવાયા છે. તાજેતરમાં સાયનોજીવાણુને ઉત્ક્રાંતિ-આધારિત બે સમૂહો (Phyla) Cyanobacteria અને Chloroxybacteriaમાં વિભાજિત કરવાનું વિચારાધીન છે. હાલ સાયનોજીવાણુનાં 20 કુટુંબોમાં 140 જાતિઓ અને એકંદરે 2,000 પ્રજાતિઓ છે; જેમાં Anabeana, Nostoc, Calothrix વગેરે જાતિઓ મુખ્ય છે.

Group I :	Cynobacteria (ક્લૉરોફિલ એ અને ફાયકોબિલિન્સ)
	Subsection	I	Chroococales
		II	Pleurocapsales
		III	Oscillatoriales
		IV	Nostocales
		V	Stigonematales

Group II : Prochlorales (ક્લૉરોફિલ એ અને બી પણ ફાયકોબિલિન્સ નહિ)

અગત્ય : સાયનોજીવાણુ અશ્મિઓના અભ્યાસ વડે 380 મિલિયન વર્ષો પહેલાં પૃથ્વીના પોપડાની રચના-વેળાએ તેમાં વસાહત કરનારી પ્રથમ પ્રજાતિ તરીકે પ્રસ્થાપિત થઈ ચૂકી તે સમયે પૃથ્વી પર પ્રાણવાયુની માત્રા વધારવા અને આજ પર્યંત તેની સમતુલા જાળવવામાં સિંહફાળો આપનાર સાયનોજીવાણુ એક પ્રબળ જૈવિક ઘટક મનાય છે. લીલ અને વનસ્પતિના હરિતકણોની ઉત્પત્તિ, સાયનોજીવાણુના આ કોષોમાં આંતરસહજીવન-સ્વરૂપમાંથી થઈ હોવાની પ્રતીતિ તેઓની રચના અને જનીનિક સામ્યતા પરથી નિર્વિવાદપણે થાય છે. નાઇટ્રોજનથી પ્રદૂષિત જલીય પર્યાવરણમાં સાયનોજીવાણુ ધડાકાસમ વૃદ્ધિ કરી સમગ્ર સપાટીને લીલા રંગના જૈવજથ્થા (blooms) વડે આચ્છાદિત કરી દે છે. Aphanizomenon flos-aqua અને Arthrospira platensis (Spirulina) ભવિષ્યનું માનવીય ખાદ્ય બનશે તેવી આશા સેવાય છે. સાયનોજીવાણુનાં કેટલાંક કોષ-રસાયણો ઘાતક વિષ (Cyanotoxins) છે. તે પૈકી એનાટૉક્સિન એ., એનાટૉક્સિન એએસ., સાક્ષીટૉક્સિન, નોડ્યુલારિન, એપ્લાયસિયાટૉક્સિન, સિલિન્ડ્રોસ્પર્મોપ્સીન, ડોમોઇક ઍસિડ, માઇક્રોસિસ્ટિન એલઆર વગેરે જાણીતાં છે. આવું જ એક સ્યાનોવિરિન નામનું દ્રવ્ય એઇડ્ઝ વિષાણુ સામે કારગત જણાયું છે. આથી જ જાપાનની કાઝાન્સા સંશોધન સંસ્થાને Synechocystis-ની પૂર્ણતયા જનીન-શૃંખલાને 1996માં ઉજાગર કરી તેને પ્રકાશસંશ્લેષણ કરનારી આવી પ્રથમ જાતિનો મોભો આપ્યો.

ભૂપેશ યાજ્ઞિક