Cyanobakterien, auch Blaualgen genannt, sind einzellige Organismen, die Photosynthese betreiben und Energie aus Sonnenlicht gewinnen. Cyanobakterien gibt es auf der Erde vielleicht schon seit 4 Milliarden Jahren. Aufgrund ihrer Fähigkeit, Sauerstoff zu produzieren, spielten Cyanobakterien eine entscheidende Rolle bei der Veränderung der Zusammensetzung der Atmosphäre des Planeten. Blaualgen haben sich an die meisten Ökosysteme angepasst, einschließlich Süß- und Salzwasser, Böden und Felsen.
Atmosphäre
Cyanobakterien gehörten zu den frühesten Lebensformen auf der Erde. Vor etwa 2 bis 4 Milliarden Jahren entwickelten Cyanobakterien die Fähigkeit zur Photosynthese, die als Nebenprodukt Sauerstoff produziert. Als sich Cyanobakterien vor Milliarden von Jahren vermehrten, veränderte sich die kohlendioxidreiche Atmosphäre der Erde allmählich und enthielt immer mehr Sauerstoff. Cyanobakterien machen heute etwa 20 bis 30 Prozent der Photosynthese auf dem Planeten aus und spielen weiterhin eine wichtige Rolle bei der Zusammensetzung der Atmosphäre.
Chloroplasten
Cyanobakterien spielten auch eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung des Pflanzenlebens. Ein Chloroplast – der in einer Pflanzenzelle existiert und Nahrung für die Pflanze produziert – sind eigentlich Cyanobakterien. Vor Hunderten von Millionen Jahren entwickelten sich Pflanzenzellen mit residenten Cyanobakterien in einem Prozess namens Endosymbiose. Ähnlich wie Mitochondrien in tierischen Zellen sind Chloroplasten genetisch einzigartig von ihren Elternzellen.
Stickstofffixierung
Die Fähigkeit, atmosphärischen Stickstoff zu verarbeiten und in eine organische Form zu bringen, besitzen auch Cyanobakterien. Dieser als Stickstofffixierung bezeichnete Vorgang ist für das Wachstum vieler Pflanzenarten sehr wichtig. Einige Pflanzen haben sich zu symbiotischen Beziehungen entwickelt, wobei Cyanobakterien in den Pflanzenwurzeln leben. Neben solchen Pflanzen haben Cyanobakterien mit vielen Pilzarten ähnliche Beziehungen eingegangen, was zur Existenz von Flechten geführt hat. Cyanobakterien fixieren auch Stickstoff in Böden, Korallenriffen und verschiedenen Wasserumgebungen und machen Stickstoff in einer Vielzahl von Ökosystemen verfügbar.
Blüht
In einer besonders nährstoffreichen Wasserumgebung produzieren Cyanobakterien manchmal sehr große Populationen oder Blüten. Cyanobakterien können auch Giftstoffe produzieren, die für Mensch und Tier gefährlich sind. Algenblüten in der menschlichen Wasserversorgung werden laut Weltgesundheitsorganisation weltweit zu einem zunehmenden Problem. Giftige Blüten in Seen können auch Populationen zahlreicher Arten aufgrund von Toxizität oder anderen Auswirkungen wie übermäßiger Verschattung reduzieren.
