Was ist ein Akinete?
Bestimmte Arten einzelliger Organismen können die Zellstruktur unter schwierigen Bedingungen wie etwa einem Mangel an Nährstoffen in der Umwelt verändern. Diese ruhenden Zellen, die nicht wachsen oder viel Energie für biologische Funktionen aufwenden, haben sich entwickelt, um schlechte Wachstumsbedingungen zu überstehen. Ein Akinete ist eine Art Ruhezelle mit einer charakteristischen dicken Wand und einem Vorrat an Nährstoffen. Wenn sich in der Umgebung der Akinete günstige Bedingungen entwickeln, platzt diese ruhende Zelle und setzt mehrere neue Zellen frei, die wie gewohnt zu wachsen beginnen.
Das griechische Wort für Bewegung ist kinetos ; üblicherweise steht der Buchstabe "a" vor einem griechischen Wort, um das Gegenteil von der Bedeutung des Wortes zu bezeichnen. Ein Akinete bezieht sich daher auf ein Objekt, das sich nicht bewegt. Der Begriff ist spezifisch für eine bestimmte Untergruppe von Bakterien, die als filamentöse Cyanobakterien bezeichnet werden, die so genannt werden, weil sie dazu neigen, in langen Filamenten zu wachsen. Viele andere Bakterien entwickeln ruhende Zellen in stressigen Umgebungen, aber diese werden am häufigsten als Sporen und nicht als Akineten bezeichnet, da sich ihre Eigenschaften tendenziell unterscheiden.
Cyanobakterien benötigen, wie alle Bakterien, Nahrung und geeignete Umweltbedingungen, um zu leben und sich zu vermehren. Umweltbelastungen können entweder die Bakterien vollständig abtöten oder die aktiven Zellen in einen akineten Ruhezustand versetzen. Beispiele für Drücke, die die Bakterien in einen sich ändernden Zustand bringen können, sind ein Mangel an Stickstoff in der Umwelt, eine Änderung der Lichtwellenlänge oder das Vorhandensein von zu vielen anderen Zellen, die um dieselben Ressourcen konkurrieren.
Wenn in einer mikrobiellen Population die einzelnen Zellen erst einmal gewachsen sind, um den verfügbaren Platz einzunehmen und die verfügbaren Nährstoffe zu sich zu nehmen, entsteht in der Regel ein Umweltstress. Im Allgemeinen entwickeln sich in einer Population von Cyanobakterien die Akineten zu diesem Zeitpunkt und nicht, wenn die Population noch Raum und Nährstoffe zum Wachsen hat. In einer wässrigen Umgebung kann beispielsweise eine Population von Cyanobakterien das Wasser trüb machen. Diese Trübung blockiert einige Lichtwellenlängen und die Zellen können diese Veränderungen erkennen, wodurch die Mikroben möglicherweise in einen Ruhezustand versetzt werden.
Zu den Merkmalen eines Akinete gehören eine sehr dicke Außenwand sowie ein Vorrat an Nährstoffen und genetischem Material. Aufgrund der Speicheranforderungen ist der akinete auch größer als die normale lebende Zelle. Das Innere der Zelle platzt auf, wenn die Zelle die Rückkehr geeigneter Bedingungen wahrnimmt und neu reproduzierte Zellen in einer Filamentanordnung auslaufen. Wenn diese frischen neuen Zellen die neue Umgebung bevölkern können, beispielsweise einen Teich, der mit frischem Schmelzwasser aufgefüllt wurde, können sie wachsen und sich vermehren, bis sich derselbe Zyklus wiederholen muss.