„Cyanobakterien“ – Versionsunterschied

Nach der [[Endosymbiontentheorie#Plastiden|Endosymbiontentheorie]] sind die Cyanobakterien die Vorläufer der [[Chloroplasten]]: Chlorophyllfreie Vorläufer („[[Protozoen]]“) nahmen einst Cyanobakterien auf, die zu [[Endosymbiont]]en und dann zu Chloroplasten wurden. Erst die Cyanobakterien machten also die Grünalgen grün (ein Umstand, der dann doch eine gewisse Gemeinsamkeit bedeutet).

Manchmal wird abweichend die Bezeichnung Cyanobakterien bzw. Cyanobacteria ''[[sensu lato]]'' (im weiteren Sinne) verwendet, indem einige verwandte Gruppen (wie die [[Melainabacteria]] und die [[Sericytochromatia]])<ref name="LPSN_Melaina">[[LPSN]]: [https://lpsn.dsmz.de/phylum/melainabacteria Phylum "''Candidatus'' Melainabacteria"] Di Rienzi ''et&nbsp;al''. 2013</ref> mit einbezogenmiteinbezogen werden, die keine Photosynthese betreiben.

Einige Cyanobakterien können auch eine anoxygene Photosynthese mit [[Schwefelwasserstoff]] (H₂S) als [[Reduktionsmittel]] betreiben, sie bilden dabei also keinen Sauerstoff (O₂).<ref>Y. Cohen ''et&nbsp;al''.: ''Sulphide-dependent anoxygenic photosynthesis in the cyanobacterium Oscillatoria limnetica.'' In: ''[[Nature]]'', Band 257, 1975, S.&nbsp;489–492.</ref><ref>Etana Padan: ''Facultative anoxygenic photosynthesis in cyanobacteria.'' In: ''Annual Review of Plant Physiology.'' Band 30, 1979, S.&nbsp;27–40.</ref> Vor kurzem wurde ein Cyanobakterium entdeckt (UCYN-A, engl. ''unicellular N2-fixing cyanobacteria in „group A“''), bei dem das [[Photosystem|Photosystem II]] fehlt.<ref>J.&nbsp;P. Zehr ''et&nbsp;al''.: ''Globally distributed uncultivated oceanic N2-fixing cyanobacteria lack oxygenic photosystem II.'' In: ''[[Science]]'', Band 322 (5904), 2008, S.&nbsp;1110–1112. PMID 19008448, [[doi:10.1126/science.1165340]]</ref> Photosystem II enthält den wasserspaltenden Komplex, so dass dieses Cyanobakterium keine oxygene Photosynthese betreiben kann. Im Gegensatz zu oxygenen [[Autotrophie|photoautotrophen]] Lebewesen [[Kohlenstoffdioxid-Assimilation|fixiert]] dieser Stamm nicht [[Kohlenstoffdioxid]] (CO₂) im [[Calvin-Zyklus|Calvin-Benson-Bassham-Zyklus]] und ist [[Heterotrophie|photoheterotroph]].<ref>E.&nbsp;F. DeLong: ''Interesting things come in small packages.'' In: ''Genome Biology.'' Band 11, Nr.&nbsp;5, 2010, S.&nbsp;118, [[doi:10.1186/gb-2010-11-5-118]]</ref> UCYN-A assimiliert aber elementaren [[Stickstoff]] (Distickstoff, N₂), indem er ihn [[Reduktion (Chemie)|reduziert]].

Cyanobakterien produzieren sehr unterschiedliche [[Toxin]]e. Am bekanntesten sind die [[Microcystin]]e bei Vertretern der Gattung ''[[Microcystis]]'' sowie [[Cylindrospermopsin]].<ref name="Hinojosa2019"/> Darüber hinaus konnte selbst in nicht näher verwandten Arten ein [[Neurotoxin]], die giftige [[Aminosäure]] [[βべーた-Methylamino-alanin]] (BMAA) nachgewiesen werden. Ausgehend von einem oft vermehrtenmassenhaften Auftreten von Cyanobakterien bei sogenannten „[[Algenblüte|Blaualgenblüten]]n““ können beim Verzehr von [[Speisefisch|Fischen]] oder [[Muscheln]] solche Toxine und auch BMAA über die [[Nahrungskette]] in den menschlichen Organismus gelangen und gelegentlich zu tödlichen Vergiftungen führen.

Cyanobakterien sindwurden und werden in der Naturstoffchemie sehr intensiv untersucht worden. Die bisher identifizierten Sekundärmetaboliten zeigen sehr unterschiedliche pharmakologische Wirkungen.<ref>B. Falch: ''Was steckt in Cyanobakterien?'' In: [[Pharmazie in unserer Zeit]]. Band 25, Nr.&nbsp;6, 1996, S.&nbsp;311–321, [[doi:10.1002/pauz.19960250608]]</ref>

Die Taxonomie-Datenbank des US-amerikanischen {{lang|en|[[National Center for Biotechnology Information]] (NCBI)}} weist nur einem Teil der Cyanobakterien-[[Ordnung (Biologie)|Ordnungen]] eine der beiden [[Klasse (Biologie)|Klassen]] zu. {{lang|en|[[Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology]]}}<ref name="LPSN_Woese" /><ref name="LPSN_alt"/> verwendet anstelle von ''Ordnung'' und ''Familie'' die selbst erfundenen Ränge ''Subsection'' und ''Subgroup,'' welche statt mit Namen mit römischen Ziffern bezeichnet werden, da nicht alle gebräuchlichen Ordnungen und Familien nach dem [[International Code of Nomenclature of BacteriaProkaryotes|Bacteriological Code]] gültig beschrieben wurden.

***:* [[Gattung (Biologie)|Gattungen]] ''[[Chroococcus]]'', ''[[Crocosphaera]]'', ''[[Gloeocapsa]]'', ''[[Gloeothece]]'', ''[[Microcystis]]'', ''[[Rippkaea]]'' etc.

Nach der [[Endosymbiontentheorie]] waren Vorfahren der heutigen Cyanobakterien die Vorläufer der [[Chloroplasten]] in [[Pflanze|grünen Pflanzen]]. Dafür spricht sowohl die übereinstimmende Zellanatomie als auch ein Satz übereinstimmender biochemischer Merkmale, welche die Cyanobakterien gleich wie die Chloroplasten von den Eigenschaften der Eukaryontenzellen unterscheiden.

Eine MassenentwicklungMassenvermehrung von Cyanobakterien kann die Wasserqualität stark vermindern und die Gewässernutzung deutlich einschränken. Die Bakterien produzieren eine Vielzahl von [[Sekundärmetabolite|Sekundär&shy;meta&shy;boliten]], die als [[Allelochemikalie]]n, [[Antibiotikum|Ant&shy;ibiotika]], [[Hormon]]e und [[Toxin]]e wirken und z.&nbsp;B. Fische und [[Zooplankton]] schädigen können. Einige der Toxine gehören zu den stärksten natürlichen Giften und können auch für Menschen und Landtiere gesundheitsgefährdend sein. So können bei Badenden etwa allergische Hautreaktionen entstehen und auch Entzündungen. Schluckt man cyanobakterienhaltiges Wasser, kann es zudem Magen- und Darminfektionen geben.<ref>[https://www.swrfernsehen.de/landesschau-rp/gutzuwissen/Immer-wenn-die-Temperaturen-steigen-Gefahr-durch-Blaualgen-in-Badeseen,video-686.html ''Gefahr durch Blaualgen in Badeseen''] SWR.de. Abgerufen am 17. November 2019.</ref>

In den Vereinigten StaatenUSA erkranken seit den 1990er -Jahren gehäuft Vögel, Fische und Reptilien im [[Südstaaten|Südosten der Vereinigten Staaten]] an einer tödlich verlaufenden neurologischen Erkrankung namens ''[[aviäre vakuoläre Myelinopathie]]''. Dafür verantwortlich ist das Toxin [[Aetokthonotoxin]]. Für die Biosynthese dieses Toxins sind erhöhte Bromid-Konzentrationen in den Gewässern notwendig. Mit Bromid allein synthetisieren die Cyanobakterien allerdings noch keine großen Mengen des Nervengifts, sondern erst unter Stressfaktoren, wie einem Abfall der Wassertemperatur.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.faz.net/aktuell/wissen/leben-gene/seeadler-in-den-usa-was-vergiftet-das-wappentier-17302105.html |titel=Was vergiftet Amerikas Seeadler? |werk=FAZ |abruf=2021-04-26}}</ref><ref name="Breinlinger2021"/>

<ref name="LPSN">[[LPSN]]: {{Webarchiv|url=https://lpsn.dsmz.de/phylum/cyanobacteria-1 |wayback=20230327162152 |text=Phylum "''Cyanobacteria''" (''ex'' Stanier 1974) Cavalier-Smith 2002 |archiv-bot=2023-12-08 01:46:26 InternetArchiveBot }}.</ref>

[[World Register of Marine Species]] (WoRMS): [http://marinespecies.org/aphia.php/aphia.php?p=taxdetails&id=616784 ''Spirulina albida'' Kolkwitz, 1909] (Kontrollkästchen 'marine only' deaktivieren)</ref>
<ref name="Pringsheim1963">{{cite book

Paula B. Matheus Carnevali, Frederik Schulz, Cindy J. Castelle, Rose S. Kantor, Patrick M. Shih, Itai Sharon, Joanne M. Santini, Matthew R. Olm, Yuki Amano, Brian C. Thomas, Karthik Anantharaman, David Burstein, Eric D. Becraft, Ramunas Stepanauskas, Tanja Woyke, [[Jillian F. Banfield]]: ''Hydrogen-based metabolism as an ancestral trait inlineages sibling to the Cyanobacteria.'' In: ''[[Nature]] Communications'', Band 10, Nr.&nbsp;1, Dezember 2019; [[doi:10.1038/s41467-018-08246-y]], [[ResearchGate]]:[https://www.researchgate.net/publication/330682681 330682681] ({{enS}}). Siehe insbes. [https://www.nature.com/articles/s41467-018-08246-y/figures/1 Fig.&nbsp;1]. Dazu:

* Paula B. Matheus Carnevali: [https://communities.springernature.com/posts/margulisbacteria-and-saganbacteria-the-newly-uncovered-siblings-of-cyanobacteria ''Behind the Paper: Margulisbacteria and Saganbacteria, the newly uncovered siblings of Cyanobacteria''] In: ''Springer Nature'': ''Research Communities'', 28. Januar 2019.

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