Alghe verdi-blu, chiamate anche cianobatteri, qualsiasi di un grande, eterogeneo gruppo di organismi procarioti, principalmente fotosintetici. I cianobatteri assomigliano alle alghe eucariotiche in molti modi, comprese le caratteristiche morfologiche e le nicchie ecologiche, e un tempo erano trattati come alghe, da cui il nome comune di alghe blu-verdi. Da allora le alghe sono state riclassificate come protisti, e la natura procariotica delle alghe blu-verdi le ha fatte classificare con i batteri nel regno procariotico Monera.
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Come tutti gli altri procarioti, i cianobatteri mancano di un nucleo con membrana, mitocondri, apparato di Golgi, cloroplasti e reticolo endoplasmatico. Tutte le funzioni svolte negli eucarioti da questi organelli legati alla membrana sono svolte nei procarioti dalla membrana cellulare batterica. Alcuni cianobatteri, specialmente le forme planctoniche, hanno vescicole di gas che contribuiscono al loro galleggiamento. Le caratteristiche chimiche, genetiche e fisiologiche sono usate per classificare ulteriormente il gruppo all’interno del regno. I cianobatteri possono essere unicellulari o filamentosi. Molti hanno guaine per legare altre cellule o filamenti in colonie.
I cianobatteri contengono solo una forma di clorofilla, la clorofilla a, un pigmento verde. Inoltre, contengono vari carotenoidi giallastri, il pigmento blu ficobilina e, in alcune specie, il pigmento rosso ficoeritrina. La combinazione di ficobilina e clorofilla produce il caratteristico colore blu-verde da cui questi organismi derivano il loro nome popolare. A causa degli altri pigmenti, tuttavia, molte specie sono in realtà verdi, marroni, gialle, nere o rosse.
La maggior parte dei cianobatteri non cresce in assenza di luce (cioè, sono fototrofi obbligati); tuttavia, alcuni possono crescere al buio se c’è una fornitura sufficiente di glucosio per agire come fonte di carbonio ed energia.
Oltre a essere fotosintetici, molte specie di cianobatteri possono anche “fissare” l’azoto atmosferico, cioè possono trasformare l’azoto gassoso dell’aria in composti che possono essere utilizzati dalle cellule viventi. Fissatori di azoto particolarmente efficienti si trovano tra le specie filamentose che hanno cellule specializzate chiamate eterocisti. Le eterocisti sono inclusioni cellulari dalle pareti spesse che sono impermeabili all’ossigeno; forniscono l’ambiente anaerobico (senza ossigeno) necessario per il funzionamento degli enzimi fissatori di azoto. Nel sud-est asiatico, i cianobatteri che fissano l’azoto sono spesso coltivati nelle risaie, eliminando così la necessità di applicare fertilizzanti azotati.
I cianobatteri hanno dimensioni che vanno da 0,5 a 60 micrometri, che rappresentano il più grande organismo procariota. Sono ampiamente distribuiti e sono estremamente comuni in acqua dolce, dove si presentano come membri sia del plancton che del benthos. Sono anche abbondantemente rappresentati in habitat come le piscine di marea, le barriere coralline e le zone di spruzzo di marea; alcune specie si trovano anche nel plancton oceanico. Sulla terraferma, i cianobatteri sono comuni nel suolo fino a una profondità di 1 m (39 pollici) o più; crescono anche sulle superfici umide di rocce e alberi, dove appaiono sotto forma di cuscini o strati.
I cianobatteri fioriscono in alcuni degli ambienti più inospitali conosciuti. Si possono trovare in sorgenti calde, in laghi freddi sotto 5 m di ghiaccio, e sulle superfici inferiori di molte rocce nei deserti. I cianobatteri sono spesso tra i primi colonizzatori della roccia nuda e del suolo. Vari tipi di associazioni avvengono tra cianobatteri e altri organismi. Alcune specie, per esempio, crescono in un rapporto mutualistico con i funghi, formando organismi compositi noti come licheni.
I cianobatteri si riproducono asessualmente, sia per mezzo di fissione binaria o multipla nelle forme unicellulari e coloniali, sia per frammentazione e formazione di spore nelle specie filamentose. In condizioni favorevoli, i cianobatteri possono riprodursi a tassi esplosivi, formando dense concentrazioni chiamate fioriture. Le fioriture di cianobatteri possono colorare uno specchio d’acqua. Per esempio, molti stagni assumono una tonalità di verde opaco come risultato della crescita eccessiva di cianobatteri, e le fioriture di specie ricche di ficoeritrina causano il colore rosso occasionale del Mar Rosso. Le fioriture di cianobatteri sono particolarmente comuni nelle acque inquinate da rifiuti azotati; in questi casi, le crescite eccessive di cianobatteri possono consumare così tanto dell’ossigeno disciolto nell’acqua che i pesci e altri organismi acquatici muoiono.
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