Cyanobakterien
Cyanobakterien sind ein Taxon von Bakterien, die Photosynthese betreiben. Sie sind keine Algen, obwohl sie früher Blaualgen genannt wurden. Es ist ein Bakterienstamm mit etwa 1500 Arten. In der Endosymbionten-Theorie stammen die Chloroplasten (Plastiden) von den Cyanobakterien ab. Ihr DNA-Profil ist ein Beweis dafür.
Cyanobakterien haben eine extrem lange fossile Geschichte, die vor mindestens 3.500 Millionen Jahren begann. Sie waren die Hauptorganismen in den Stromatolithen des Archäischen und Proterozoischen Äons.
Die Fähigkeit der Cyanobakterien, eine sauerstoffhaltige Photosynthese durchzuführen, ist hoch signifikant. Die frühe Atmosphäre auf der Erde war weitgehend reduzierend, d.h. ohne Sauerstoff. Die Cyanobakterien in Stromatolithen waren die ersten bekannten Organismen, die Photosynthese betrieben und freien Sauerstoff produzierten. Nach etwa einer Milliarde Jahren begann die Wirkung dieser Photosynthese eine gewaltige Veränderung in der Atmosphäre. Dieser Prozess, das so genannte Große Oxygenierungsereignis, dauerte sehr lange. Schließlich tötete er die meisten Organismen ab, die nicht in Sauerstoff leben konnten, und führte zu der Art von Umwelt, wie wir sie heute kennen, in der die meisten Organismen Sauerstoff nutzen und benötigen.
"Blüte" von Cyanobakterien, in einem Teich
O2-Anreicherung in der Erdatmosphäre. Rote und grüne Linien stellen den Bereich der Schätzungen dar, während die Zeit vor Milliarden von Jahren gemessen wird.
Struktur eines Cyanobakteriums
Erkennung von Licht
Cyanobakterien haben eine Möglichkeit, Licht zu erkennen. Conrad Mullineaux von der Queen-Mary-Universität London sagte: "Sie haben eine Möglichkeit, zu erkennen, wo sich das Licht befindet; wir wissen das aufgrund der Richtung, in die es sich bewegt".
"In einem einzelligen Teichschlamm beobachteten sie, wie die einfallenden Strahlen von der kugelförmigen Oberfläche des Käfers gebogen und auf einen Punkt auf der anderen Seite der Zelle fokussiert werden. Indem sie in die entgegengesetzte Richtung zu diesem hellen Fleck schlurft, bewegt sich die Mikrobe auf das Licht zu".
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Fragen und Antworten
F: Was ist eine Cyanobakterie?
A: Cyanobakterien sind ein Taxon von Bakterien, die Photosynthese betreiben. Sie sind keine Algen, obwohl sie früher als Blaualgen bezeichnet wurden. Es handelt sich um einen Stamm von Bakterien mit etwa 1500 Arten.
F: Wie lange gibt es schon fossile Belege für Cyanobakterien?
A: Fossile Aufzeichnungen über Cyanobakterien gibt es seit mindestens 3.500 Millionen Jahren.
F: Wie sah die frühe Atmosphäre auf der Erde aus?
A: Die frühe Atmosphäre auf der Erde war weitgehend reduzierend, das heißt, sie enthielt keinen Sauerstoff.
F: Wie hat das Vorhandensein von Cyanobakterien die Atmosphäre beeinflusst?
A: Das Vorhandensein von Cyanobakterien in Stromatolithen ermöglichte es ihnen, Photosynthese zu betreiben und freien Sauerstoff zu produzieren. Dies führte zu einem Prozess, der als "Great Oxygenation Event" bezeichnet wird und die Atmosphäre im Laufe der Zeit veränderte und schließlich die meisten Organismen, die nicht in einer sauerstoffhaltigen Umgebung leben konnten, auslöschte.
F: Welche Beweise sprechen für die Endosymbiontentheorie?
A: Die Endosymbiontentheorie legt nahe, dass die Chloroplasten (Plastiden) von den Cyanobakterien abstammen und ihr DNA-Profil liefert den Beweis für diese Behauptung.
Q: Was ermöglicht die Photosynthese der Cyanobakterien?
A: Die Photosynthese von Cyanobakterien ermöglicht es ihnen, freien Sauerstoff in ihrer Umgebung zu produzieren.
F: Wie lange hat es gedauert, bis das Great Oxygenation Event nach Beginn der Photosynthese stattfand? A: Es dauerte etwa eine Milliarde Jahre, bis das Great Oxygenation Event nach dem Beginn der Photosynthese durch die Cyanobakterien eintrat.
