Ролі ціанобактерій в екосистемі

Ціанобактерії, також відомі як синьо-зелені водорості, є одноклітинними організмами, які фотосинтезують, отримуючи енергію із сонячного світла. Ціанобактерії присутні на Землі приблизно 4 мільярди років. Завдяки своїй здатності виробляти кисень, ціанобактерії відігравали ключову роль у зміні складу атмосфери планети. Синьо-зелені водорості пристосувалися існувати в більшості екосистем, включаючи прісну та солону воду, ґрунти та гірські породи.

Ціанобактерії були одними з найперших форм життя на Землі. Десь між 2 і 4 мільярдами років тому ціанобактерії розвинули здатність до фотосинтезу, який виробляє кисень як побічний продукт. По мірі того, як ціанобактерії розмножувались мільярди років тому, багата на вуглекислий газ атмосфера Землі поступово змінювалася, включаючи все більшу кількість кисню. Сьогодні на ціанобактерії припадає приблизно 20-30 відсотків фотосинтезу на планеті і продовжує відігравати важливу роль у складі атмосфери.

Ціанобактерії також відігравали ключову роль у розвитку рослинного життя. Хлоропласт - який існує в клітині рослини і виробляє їжу для рослини - насправді є ціанобактеріями. Сотні мільйонів років тому клітини рослин еволюціонували разом з резидентною ціанобактерією в процесі, який називається ендосимбіозом. Подібно до мітохондрій у клітинах тварин, хлоропласти генетично унікальні від своїх батьківських клітин.

Здатністю переробляти атмосферний азот і перетворювати його в органічну форму також мають ціанобактерії. Цей процес, який називається азотфіксацією, дуже важливий для росту багатьох видів рослин. Деякі рослини еволюціонували, утворюючи з ними симбіотичні стосунки, причому ціанобактерії мешкають у коренях рослин. Окрім таких рослин, ціанобактерії сформували подібні стосунки з багатьма типами грибів, в результаті чого існували лишайники. Ціанобактерії також фіксують азот у ґрунтах, коралових рифах та різних водних середовищах, роблячи азот доступним у широкому діапазоні екосистем.

Іноді, якщо цианобактерії отримують водне середовище, яке особливо багате на поживні речовини, вони даватимуть дуже великі популяції або цвітіння. Ціанобактерії також можуть виробляти токсини, небезпечні для людей та тварин. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, цвітіння водоростей у людських запасах води стає все більшою проблемою у всьому світі. Токсичне цвітіння в озерах може також зменшити популяції численних видів через токсичність або інші наслідки, такі як надмірне затінення.