Rollen van cyanobacteriën in het ecosysteem

Ook bekend als blauwgroene algen, zijn cyanobacteriën eencellige organismen die fotosynthetiseren en energie ontlenen aan zonlicht. Cyanobacteriën zijn misschien wel 4 miljard jaar op aarde aanwezig. Vanwege hun vermogen om zuurstof te produceren, speelden cyanobacteriën een cruciale rol bij het veranderen van de samenstelling van de atmosfeer van de planeet. Blauwgroene algen hebben zich aangepast om in de meeste ecosystemen te bestaan, inclusief zoet en zout water, bodems en rotsen.

Cyanobacteriën behoorden tot de vroegste levensvormen op aarde. Ergens tussen de 2 en 4 miljard jaar geleden ontwikkelden cyanobacteriën het vermogen tot fotosynthese, waarbij zuurstof als bijproduct wordt geproduceerd. Terwijl cyanobacteriën zich miljarden jaren geleden vermenigvuldigden, veranderde de koolstofdioxide-rijke atmosfeer van de aarde geleidelijk om steeds grotere hoeveelheden zuurstof te bevatten. Cyanobacteriën zijn tegenwoordig goed voor ongeveer 20 tot 30 procent van de fotosynthese op de planeet en blijven een belangrijke rol spelen in de samenstelling van de atmosfeer.

Cyanobacteriën speelden ook een sleutelrol in de ontwikkeling van het plantenleven. Een chloroplast - die in een plantencel bestaat en voedsel voor de plant produceert - zijn eigenlijk cyanobacteriën. Honderden miljoenen jaren geleden evolueerden plantencellen met residente cyanobacterium in een proces dat endosymbiose wordt genoemd. Net als mitochondriën in dierlijke cellen, zijn chloroplasten genetisch uniek van hun oudercellen.

Het vermogen om atmosferische stikstof te verwerken en om te zetten in een organische vorm is ook in het bezit van cyanobacteriën. Dit proces, stikstoffixatie genoemd, is erg belangrijk voor de groei van veel soorten planten. Sommige planten zijn geëvolueerd om er symbiotische relaties mee aan te gaan, waarbij cyanobacteriën zich in de plantenwortels bevinden. Naast dergelijke planten hebben cyanobacteriën vergelijkbare relaties gevormd met veel soorten schimmels, wat resulteert in het bestaan ​​​​van korstmossen. Cyanobacteriën fixeren ook stikstof in bodems, koraalriffen en verschillende wateromgevingen, waardoor stikstof beschikbaar is in een breed scala aan ecosystemen.

Soms, wanneer ze een wateromgeving hebben die bijzonder rijk is aan voedingsstoffen, zullen cyanobacteriën zeer grote populaties of bloemen produceren. Cyanobacteriën kunnen ook gifstoffen produceren die gevaarlijk zijn voor mens en dier. Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie wordt algenbloei in de menselijke watervoorziening wereldwijd een steeds groter probleem. Giftige bloei in meren kan ook de populaties van talrijke soorten verminderen als gevolg van toxiciteit of andere effecten zoals overmatige schaduw.