1. Plasmodesmi: I plasmodesmi sono canali specializzati che collegano le cellule dei cianobatteri multicellulari, consentendo il movimento delle molecole tra cellule adiacenti. Questi canali facilitano lo scambio di nutrienti, metaboliti e molecole di segnalazione, consentendo il funzionamento e la comunicazione coordinati all'interno della colonia.
2. Diffusione e diffusione facilitata: La diffusione è un processo di trasporto passivo mediante il quale le molecole si spostano da aree a concentrazione maggiore a quelle a concentrazione minore senza apporto di energia. I cianobatteri multicellulari si affidano alla diffusione per il movimento delle molecole su brevi distanze. La diffusione facilitata, d'altro canto, prevede l'ausilio di specifiche proteine di membrana che aiutano nel trasporto delle molecole attraverso la membrana cellulare, aumentando la velocità del movimento.
3. Trasporto attivo: Il trasporto attivo è un processo che richiede un input di energia per spostare le molecole contro un gradiente di concentrazione, da un'area di concentrazione inferiore a una concentrazione maggiore. I cianobatteri multicellulari utilizzano meccanismi di trasporto attivi per accumulare nutrienti essenziali o espellere i prodotti di scarto. Questo processo coinvolge proteine di trasporto specializzate che idrolizzano l’ATP per generare energia per il trasporto delle molecole.
4. Strutture simili al floema: Alcuni cianobatteri multicellulari, come il cianobatterio filamentoso Trichodesmium, possiedono strutture specializzate che ricordano il floema nelle piante vascolari. Queste strutture simili al floema facilitano il trasporto a lunga distanza di azoto fisso e fotosintesi in tutta la colonia. Le cellule che fissano l'azoto nella colonia fissano l'azoto atmosferico in ammoniaca, che viene trasportata in altre parti della colonia attraverso strutture simili al floema.
5. Vescicole di gas: Le vescicole di gas sono strutture specializzate presenti in alcuni cianobatteri multicellulari che li aiutano a regolare la loro galleggiabilità nell'acqua. Queste vescicole sono piene di gas e possono essere regolate dai cianobatteri per controllare la loro posizione nella colonna d'acqua, ottimizzando così l'esposizione alla luce solare e ai nutrienti.
6. Guaina e matrice extracellulare (ECM): I cianobatteri multicellulari spesso secernono una guaina o una matrice extracellulare (ECM) che circonda le cellule della colonia. Sebbene la guaina fornisca principalmente supporto strutturale e protezione, può anche facilitare il movimento delle molecole all’interno della colonia. La matrice extracellulare può contenere canali o pori che consentono la diffusione delle molecole e può anche essere coinvolta nel trasporto di molecole segnale che coordinano il comportamento della colonia.
Questi meccanismi di trasporto consentono ai cianobatteri multicellulari di distribuire in modo efficiente nutrienti, prodotti metabolici e molecole di segnalazione all’interno delle loro colonie, consentendo una crescita coordinata, differenziazione e adattamento ai cambiamenti ambientali.
