أدوار البكتيريا الزرقاء في النظام البيئي

تُعرف أيضًا باسم الطحالب الخضراء المزرقة ، البكتيريا الزرقاء هي كائنات وحيدة الخلية تقوم بعملية التمثيل الضوئي ، وتستمد الطاقة من ضوء الشمس. توجد البكتيريا الزرقاء على الأرض منذ ما يقرب من 4 مليارات سنة. نظرًا لقدرتها على إنتاج الأكسجين ، لعبت البكتيريا الزرقاء دورًا محوريًا في تغيير تكوين الغلاف الجوي للكوكب. تكيفت الطحالب الخضراء المزرقة لتوجد في معظم النظم البيئية ، بما في ذلك المياه العذبة والمالحة والتربة والصخور.

كانت البكتيريا الزرقاء من أوائل أشكال الحياة على الأرض. في وقت ما بين 2 و 4 مليار سنة ، طورت البكتيريا الزرقاء القدرة على التمثيل الضوئي ، والتي تنتج الأكسجين كمنتج ثانوي. مع تكاثر البكتيريا الزرقاء منذ مليارات السنين ، تغير الغلاف الجوي للأرض الغني بثاني أكسيد الكربون تدريجيًا ليشمل كميات متزايدة من الأكسجين. تمثل البكتيريا الزرقاء ما يقرب من 20 إلى 30 في المائة من عملية التمثيل الضوئي على كوكب الأرض اليوم ، وتستمر في لعب دور مهم في تكوين الغلاف الجوي.

لعبت البكتيريا الزرقاء أيضًا دورًا رئيسيًا في تطوير الحياة النباتية. إن البلاستيدات الخضراء - التي توجد داخل خلية نباتية وتنتج غذاءً - هي في الواقع بكتيريا زرقاء. منذ مئات الملايين من السنين ، تطورت الخلايا النباتية مع البكتيريا الزرقاء المقيمة في عملية تسمى التعايش الداخلي. تشبه إلى حد كبير الميتوكوندريا في الخلايا الحيوانية ، تعتبر البلاستيدات الخضراء فريدة وراثيا من الخلايا الأم.

تمتلك البكتيريا الزرقاء أيضًا القدرة على معالجة النيتروجين في الغلاف الجوي وتحويله إلى شكل عضوي. هذه العملية ، التي تسمى تثبيت النيتروجين ، مهمة جدًا لنمو العديد من أنواع النباتات. تطورت بعض النباتات لتكوين علاقات تكافلية معها ، حيث تعيش البكتيريا الزرقاء داخل جذور النبات. بالإضافة إلى هذه النباتات ، شكلت البكتيريا الزرقاء علاقات مماثلة مع العديد من أنواع الفطريات ، مما أدى إلى وجود الأشنات. تعمل البكتيريا الزرقاء أيضًا على إصلاح النيتروجين في التربة والشعاب المرجانية وبيئات المياه المختلفة ، مما يجعل النيتروجين متاحًا في جميع أنحاء مجموعة واسعة من النظم البيئية.

في بعض الأحيان ، عندما يتم توفير بيئة مائية غنية بالمواد المغذية بشكل خاص ، فإن البكتيريا الزرقاء ستنتج أعدادًا كبيرة جدًا من السكان ، أو تزهر. يمكن أن تنتج البكتيريا الزرقاء أيضًا سمومًا تشكل خطورة على الإنسان والحيوان. وفقًا لمنظمة الصحة العالمية ، أصبحت الطحالب تتكاثر في إمدادات المياه البشرية مشكلة متزايدة في جميع أنحاء العالم. يمكن أن تؤدي الإزهار السام في البحيرات أيضًا إلى تقليل أعداد العديد من الأنواع بسبب السمية أو التأثيرات الأخرى مثل التظليل المفرط.