Tsüanobakterite rollid ökosüsteemis

Sinivetikatena tuntud tsüanobakterid on üherakulised organismid, mis fotosünteesivad, saades energiat päikesevalgusest. Tsüanobaktereid on Maal olnud võib-olla juba 4 miljardit aastat. Hapniku tootmise võime tõttu mängisid tsüanobakterid planeedi atmosfääri koostise muutmisel keskset rolli. Sinivetikad on kohanenud eksisteerima enamikus ökosüsteemides, sealhulgas värskes ja soolases vees, mullas ja kivimites.

Tsüanobakterid kuulusid Maa varasemate eluvormide hulka. Kunagi 2–4 miljardit aastat tagasi arendasid tsüanobakterid fotosünteesi võimet, mis toodab kõrvalsaadusena hapnikku. Kui tsüanobakterid vohasid miljardeid aastaid tagasi, muutus Maa süsinikdioksiidirikas atmosfäär järk-järgult, hõlmates üha enam hapnikku. Tsüanobakterid moodustavad tänapäeval umbes 20–30 protsenti fotosünteesist planeedil ning neil on jätkuvalt oluline roll atmosfääri koostises.

Tsüanobakteritel oli võtmeroll ka taimeelu arengus. Kloroplast - mis eksisteerib taimerakus ja toodab taimele toitu - on tegelikult tsüanobakterid. Sajad miljonid aastad tagasi arenesid taimerakud koos residendist tsüanobakteritega protsessis, mida nimetatakse endosümbioosiks. Sarnaselt loomarakkude mitokondritele on kloroplastid geneetiliselt ainulaadsed oma vanematest rakkudest.

Võimalus töödelda atmosfääri lämmastikku ja muuta see orgaaniliseks vormiks on ka tsüanobakteritel. See protsess, mida nimetatakse lämmastiku sidumiseks, on mitut tüüpi taimede kasvu jaoks väga oluline. Mõned taimed on arenenud, moodustades sellega sümbiootilisi suhteid, sinivetikad elavad taime juurtes. Lisaks sellistele taimedele on sinivetikatel olnud sarnased suhted mitut tüüpi seentega, mille tulemuseks on samblike olemasolu. Tsüanobakterid seovad lämmastiku ka mullas, korallrahudes ja erinevates veekeskkondades, muutes lämmastiku kättesaadavaks paljudes ökosüsteemides.

Mõnikord annavad tsüanobakterid väga toitainerikka veekeskkonna korral väga palju populatsioone või õitsevad. Tsüanobakterid võivad tekitada ka inimestele ja loomadele ohtlikke toksiine. Maailma Terviseorganisatsiooni andmetel on vetikate õitsemine inimeste veevarudes muutumas kogu maailmas üha suuremaks probleemiks. Mürgine õitsemine järvedes võib vähendada ka arvukate liikide populatsioone toksilisuse või muude mõjude, näiteks liigse varjutuse tõttu.