Ρόλοι των Κυανοβακτηρίων στο Οικοσύστημα

Επίσης, γνωστά ως γαλαζοπράσινα φύκια, τα κυανοβακτήρια είναι μονοκύτταροι οργανισμοί που φωτοσυντίθενται, αντλώντας ενέργεια από το ηλιακό φως. Τα κυανοβακτήρια υπάρχουν στη Γη για διάστημα τουλάχιστον 4 δισεκατομμυρίων ετών. Λόγω της ικανότητάς τους να παράγουν οξυγόνο, τα κυανοβακτήρια έπαιξαν καθοριστικό ρόλο στην αλλαγή της σύνθεσης της ατμόσφαιρας του πλανήτη. Τα γαλαζοπράσινα φύκια έχουν προσαρμοστεί να υπάρχουν στα περισσότερα οικοσυστήματα, συμπεριλαμβανομένων γλυκού και αλμυρού νερού, εδαφών και πετρωμάτων.

Τα κυανοβακτήρια ήταν από τις πρώτες μορφές ζωής στη Γη. Πριν από 2 έως 4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, τα κυανοβακτήρια ανέπτυξαν την ικανότητα φωτοσύνθεσης, η οποία παράγει οξυγόνο ως υποπροϊόν. Καθώς τα κυανοβακτήρια πολλαπλασιάστηκαν πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, η πλούσια σε διοξείδιο του άνθρακα ατμόσφαιρα της Γης σταδιακά άλλαξε ώστε να περιλαμβάνει αυξανόμενες ποσότητες οξυγόνου. Τα κυανοβακτήρια αντιπροσωπεύουν περίπου το 20 έως 30 τοις εκατό της φωτοσύνθεσης στον πλανήτη σήμερα και συνεχίζουν να διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη σύνθεση της ατμόσφαιρας.

Τα κυανοβακτήρια έπαιξαν επίσης βασικό ρόλο στην ανάπτυξη της φυτικής ζωής. Ένας χλωροπλάστης - που υπάρχει μέσα σε ένα φυτικό κύτταρο και παράγει τροφή για το φυτό - είναι στην πραγματικότητα κυανοβακτήρια. Πριν από εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, τα φυτικά κύτταρα εξελίχθηκαν με το κάτοικο κυανοβακτήριο σε μια διαδικασία που ονομάζεται ενδοσυμπίεση. Όπως τα μιτοχόνδρια σε ζωικά κύτταρα, οι χλωροπλάστες είναι γενετικά μοναδικοί από τα γονικά τους κύτταρα.

Η ικανότητα επεξεργασίας του ατμοσφαιρικού αζώτου και η μετατροπή του σε οργανική μορφή κατέχεται επίσης από τα κυανοβακτήρια. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται στερέωση αζώτου, είναι πολύ σημαντική για την ανάπτυξη πολλών τύπων φυτών. Ορισμένα φυτά έχουν εξελιχθεί για να σχηματίσουν συμβιωτικές σχέσεις με αυτό, με τα κυανοβακτήρια να βρίσκονται μέσα στις ρίζες του φυτού. Εκτός από αυτά τα φυτά, τα κυανοβακτήρια έχουν δημιουργήσει παρόμοιες σχέσεις με πολλούς τύπους μυκήτων, με αποτέλεσμα την ύπαρξη λειχήνων. Τα κυανοβακτήρια διορθώνουν επίσης το άζωτο σε εδάφη, κοραλλιογενείς υφάλους και διάφορα περιβάλλοντα νερού, καθιστώντας το άζωτο διαθέσιμο σε ένα ευρύ φάσμα οικοσυστημάτων.

Μερικές φορές, όταν παρέχεται ένα περιβάλλον νερού που είναι ιδιαίτερα πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά, τα κυανοβακτήρια θα παράγουν πολύ μεγάλους πληθυσμούς ή άνθη. Τα κυανοβακτήρια μπορούν επίσης να παράγουν τοξίνες που είναι επικίνδυνες για τον άνθρωπο και τα ζώα. Σύμφωνα με την Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας, τα φύκια που ανθίζουν σε ανθρώπινο νερό γίνεται όλο και πιο αυξανόμενο πρόβλημα παγκοσμίως. Οι τοξικές ανθίσεις στις λίμνες μπορούν επίσης να μειώσουν πληθυσμούς πολλών ειδών λόγω τοξικότητας ή άλλων επιπτώσεων, όπως υπερβολική σκίαση.