Kurzbeschreibung

Die auch als Blaualgen bekannt gehören sie zum Unterreich der Gracilicutes (Schönen Bakterien) betreiben Photosythese und werden deshalb in der Botanik geführt.

Artikel

Der Stamm der Cyanobacteria (Cyanobakterien) ist in allen Aquarien vorhanden. Ihre als Plage in Aquarien auftretenden Familien zählen zu den Schmieralgen. In den Meeren übernehmen sie die Aufgabe der Stickstofffixierung und sind somit ein wesentlicher Bestandteil des marinen Sticksoffkreislaufs. Der Name leitet sich von dem griechischen Wort kyanos für blau ab.

Verbreitung: Global.

Merkmale
Großteils einzellige Algen die planktonisch wie auch in losen Verbänden wuchernde Belege bilden können. Sogar Thallus bildende Formen sind bekannt. Wie die Nostoc pruniforme (Teichpflaume) aus dem Süßwasser. Neben dem Chlorophyll (grün) benutzen Cyanobakterien Phycocyanin (blau) oder Phycoerythrin (rot) für die Photosynthese. Cyanos können alle Farben zeigen,einzelne Ordnungen können sich sogar an die Nährstoffbedingungen anpassen und die Farbe wechseln. Daher sind Cyanobakterien weder über die Wuchsform noch über die Farbe als solchen bestimmbar. Sie sind sehr häufig nur ein Stamm unter vielen, in Schmieralgenbelägen.

Nachweis
In Alkohol eingebracht färben sie den Alkohol rot.

Stoffwechsel
Neben der Fähigkeit CO2 zu fixieren, sind viele Stämme auch zur Fixierung von Stickstoff fähig. So können sie auch in Bereiche vordringen in denen es an Stickstoffverbindungen mangelt. Weiters sind viele Stämme fähig Giftstoffe zu synthetisieren, welche wahrscheinlich den Frassdruck minimieren sollen? Mitverantwortlich für Algenblüten im Meer, stellen sie ein erhebliches Geundheitsrisiko dar. Da sie über die Nahrungskette auch die Bevölkerung erreichen.

Aquarium
Die Gattung Spirulina wird in Planktonreaktoren kultiviert. Und gilt als sehr einfach zu kultivierende Gattung. Leider ist sie nicht besonders Nahrhaft.
Als eine Schmieralge sind einige Gattungen sehr unbeliebt.

Pers. Anmerkung des Autors:
Die Eigenschaft, die Farbe zu wechseln, wird derzeit von mir auf die Möglichkeiten zur Bestimmung der Wasserqualität untersucht.

Sonstiges:
Blaualgen stehen in der Biochemie ganz hoch im Kurs. Ihre Fähigkeiten reichen immerhin bis zur Synthese von Methan.(gelbe Tilde)
Beispiel: "Cyano Biofuels GmbH." Einen Bericht zu einem Vortrag bei der FG, kann man hier lesen.

- das geschieht in den heimischen Gewässern besonders in der warmen und sehr langen Lichtperiode. Denn dazu wird sehr viel Energie benötigt. Ist in den Gewässern durch Grünalgen das verfügbare Nitrat limitiert, setzen sich Blaualgen durch, da sie als einzige Gattung den Stickstoff der Luft binden können und damit anderen Algenarten überlegen sind. Dabei werden kleinwüchsige Arten bevorzugt und durch die hohen Zelldichten im Volumen besonders die Schwachlichtarten. Der schnelle Stoffwechsel sorgt zudem vor eine recht kurze Lebensspanne der einzelnen Algenzelle, ihr Absterben führt zu einer extrem starken Sedimentation und durch die Zufuhr von Stickstoff zu einer zusätzlichen Düngung der Gewässer; die Gewässer eutropieren. Diese Zustände sind hoch stabil, von außen durch ein Management von Nährstofflimitierung nicht mehr zu beeinflussen, da konkurrierende Algen keine Chance haben in Erscheinung zu treten. Die starke Sedimentation hat einen Rückgang von Makrophyten zur Folge, die auf Festsubstrate angewiesen sind. In den Deutschen Binnen- und Boddengewässern werden große Anstrengungen unternommen, Nährstoffeinträge in die Gewässer zu begrenzen und Eutropie Zustände rückgängig zu machen. Das wurde überwiegend durch Neubau und Rekonstruktion von Kläranlagen gemacht, doch ein sehr schwieriges Problem sind die diffusen Nährstoffquellen, die durch die Landwirtschaft, Düngung und hohe Fliessgeschwindigkeiten der Zuflüsse verursacht werden. Die Renaturierung begradigter Zuflüsse in mäandernde und damit die Fließgeschwindigkeit erniedrigende Maßnahmen sind außerordentlich kostspielig. Eine Entnahme von Nährstoff reichen Sedimenten in den Gewässern ist großflächig nicht durchführbar. Diese Sedimente sind allerdings für die Landwirtschaft nach Aufarbeitung wichtige Rohstoffe, das betrifft besonders das Phosphor. Hier werden in den Gewässern spezielle Entnahmeflächen angelegt, in der die Sedimente gesammelt werden Diese Maßnahmen sorgen dafür, die Nährstoffe den Gewässern zu entziehen, Makrophyten eine Lebensgrundlage zu bieten und die Eutrophiestufen zu erniedrigen.

LG Dietmar

Ein weiterer Nachsatz zu Blaualgen:

In Berlin Adlershof gibt es ein Institut, in dem werden Blaualgen untersucht, die für die Energiegewinnung eine besondere Bedeutung finden könnten. Einen Bericht dazu findet Ihr auf der Homepage der FG Meeresbiologie Berlin:
fg-meeresbiologie.de/meeresbio…l/books/cyonos/index.html

Cyanobakterien können Stickstoff in Form von Nitrat, Nitrit, Ammonium, Hydroxylamin. Harnstoff, Kasein, Aminosäuren und als elementaren Stickstoff assimilieren. Es ist von Art zu Art sehr unterschiedlich, welche Stickstoffquellen genutzt werden können; alle Cyanobakterienarten können jedoch mit Nitrat als Stickstoffquelle wachsen (Holm Hansen 1968 ). Von großer biologischer Bedeutung ist der Umstand, dass Cyanobakterien elementaren Stickstoff fixieren können (Carr und Whitton, 1982). Der Enzymkomplex Nitrogenase katalysiert hierbei die ATP-verbrauchende Reaktion, bei der elementarer Stickstoff zu zwei Ammonium-Molekülen reduziert wird. Der Nitrogenase-Enzymkomplex ist extrem sauerstoffempfindlich und kann somit nur unter anaeroben Bedingungen funktionieren. Durch direkten Kontakt mit Sauerstoff wird der Enzymkomplex inaktiviert und es werden sogar begleitende Proteine zerstört (Fay, 1983). Darum findet dieser Vorgang normalerweise in so genannten Heterocysten statt. Dies sind spezialisierte Zellen, die in mehr oder weniger regelmäßigen Abständen zwischen die vegetativen Zellen eingebaut werden. Sie sind dickwandiger und in ihnen findet keine Photosynthese statt, so dass sie als sauerstofffreier Raum der Stickstofffixierung dienen können (Flores, 1994). Manche Cyanobakterien haben Strategien entwickelt, um Stickstoff auch ohne Heterocysten zu fixieren, über die Mechanismen um hierbei den Nitrogenase-Komplex vor Sauerstoff zu schützen, ist wenig bekannt (Tandeau de Marsac, 1994). Heterocysten bilden sich gewöhnlicherweise in Labor-Kulturen erst aus, wenn die Konzentration von Stickstoffquellen im Medium minimalisiert wird (Fogg, 1944; Castenholz and Waterbury, 1989). Diese Beobachtung wird bestätigt durch die Tatsache, dass in vielen Freiland-Untersuchungen Heterocystenbildung nur in sehr stickstoffarmer Umgebung zu beobachten ist.