Роль цианобактерий в экосистеме

Цианобактерии, также известные как сине-зеленые водоросли, представляют собой одноклеточные организмы, которые фотосинтезируют, получая энергию от солнечного света. Цианобактерии присутствуют на Земле около 4 миллиардов лет. Благодаря своей способности производить кислород цианобактерии сыграли решающую роль в изменении состава атмосферы планеты. Сине-зеленые водоросли приспособились к существованию в большинстве экосистем, включая пресную и соленую воду, почвы и камни.

Цианобактерии были одними из самых ранних форм жизни на Земле. Где-то между 2 и 4 миллиардами лет назад цианобактерии развили способность к фотосинтезу, который производит кислород в качестве побочного продукта. По мере того как цианобактерии размножались миллиарды лет назад, богатая углекислым газом атмосфера Земли постепенно изменялась и включала в себя все большее количество кислорода. На цианобактерии сегодня приходится от 20 до 30 процентов фотосинтеза на планете, и они продолжают играть важную роль в составе атмосферы.

Цианобактерии также сыграли ключевую роль в развитии жизни растений. Хлоропласты, которые существуют в растительной клетке и производят пищу для растений, на самом деле являются цианобактериями. Сотни миллионов лет назад клетки растений эволюционировали с резидентными цианобактериями в процессе, называемом эндосимбиозом. Подобно митохондриям в клетках животных, хлоропласты генетически уникальны по сравнению со своими родительскими клетками.

Цианобактерии также обладают способностью перерабатывать атмосферный азот и переводить его в органическую форму. Этот процесс, называемый фиксацией азота, очень важен для роста многих видов растений. Некоторые растения эволюционировали, чтобы сформировать с ним симбиотические отношения, при этом цианобактерии обитают в корнях растений. Помимо таких растений, цианобактерии сформировали аналогичные отношения со многими типами грибов, что привело к существованию лишайников. Цианобактерии также фиксируют азот в почвах, коралловых рифах и различных водных средах, делая азот доступным во многих экосистемах.

Иногда при наличии водной среды, особенно богатой питательными веществами, цианобактерии производят очень большие популяции или цветут. Цианобактерии также могут вырабатывать токсины, опасные для людей и животных. По данным Всемирной организации здравоохранения, цветение водорослей в источниках воды для человека становится все более серьезной проблемой во всем мире. Токсичное цветение озер может также сократить популяции многих видов из-за токсичности или других воздействий, таких как чрезмерное затенение.