Cyanobakterien

Die Cyanobakterien (Cyanobacteria, von altgriechisch κύανος kýanos, deutsch ‚blau‘, ‚cyan‘, daher ein­ge­deutscht Blaugrün­bakterien, informell auch Blaualgen) sind eine große Verwandtschaftsgruppe (Klade) Bakterien-Reich Bacillati (Terrabakterien).

Im engen Sinn wird mit dem Begriff nur die Klasse der phototrophen (sich „vom Licht ernährenden“) Vertreter verstanden, die mit der Fähigkeit zur oxygenen (Sauerstoff erzeugenden) Photosynthese ausgestattet sind. Sie sind gramnegativ und können auch die Richtung des Lichteinfalls wahrnehmen. Für diese Klasse sind je nach Nomenklatur (bakteriell oder botanisch) eine Reihe von Bezeichnungen gebräuchlich, darunter Oxyphotobacteria, Cyanophyceae, Cyanobacteriia – die heutige offizielle bakteriologische Be­zeich­nung der Klasse ist Chroococcophyceae.

Zu Verwandtschaft gehören einige nicht-oxygene („dunkle“) Kladen, darunter die Klassen Vampiro­vibriono­phyceae (auch Vampiro­vibrio­phyceae oder „Ca. Melainabacteria“ genannt) und „Ca. Seri­cyto­chromatia“ (früher „Blackallbacteria“), mit denen sie das gemeinsame Phylum (Stamm bzw. botanisch Abteilung) Cyanobacteriota (auch „Cyanoprokaryota“, Cyano­bacterio­phyta oder Cyanophyta: Cyanobakterien im weiteren Sinn) bilden. Zusammen mit dem ebenfalls „dunklen“ Kandi­daten­phylum „Ca. Margulisiibacteriota“ bilden sie innerhalb der Terrabakterien (Bacillati) eine Klade, die manchmal als „Cyanobacteriota/Melainabacteria-Gruppe“ (englisch Cyanobacteriota/Melainabacteria group oder Cyano­bacteria/Melainabacteria group) bezeichnet wird.

Cyanobakterien besiedeln vermutlich seit mehr als 3,5 Milliarden Jahren (Archaikum) die Erde und zählen zu den ältesten Lebensformen überhaupt: Sie tauchten erstmals um das mittlere Archaikum („Meso­archaikum“) auf, wobei sie offenbar in einer Süßwasser- oder terrestrischen Umgebung entstanden (als Terrabakterien).

Die heute mehr als 2000 offiziell benannten Arten der oxygenen Klasse sind in eine ganze Reihe von Subtaxa im Rang von Ordnungen aufgeteilt, darunter Chroococcales, Oscillatoriales, Nostocales, „Gloeobacterales“ und andere.

Einige Cyanobakterien enthalten neben Photosynthese-Farbstoffen auch blaues Phycocyanin, ihre Farbe ist deshalb blaugrün (cyan) – ein Umstand, dem die ganze Klade ihre verschiedenen Namen (Cyanobakterien, Blaugrünbakterien und „Blaualgen“) verdankt, obgleich es auch Vertreter gibt, die kein Phycocyanin enthalten und daher auch nicht blaugrün gefärbt sind.

Früher wurden die Cyanobakterien zu den Phycophyta (Algen) eingeordnet; die Bezeichnung Cyanophyceae (wörtlich also „Blaualgen“) für die Klasse der echten, phototrophen, oxygenen Cyanobakterien wird auch heute noch in der Botanik verwendet, etwa in der AlgaeBase.

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1. ↑ Wegen ihrer hohen Diversität hat es auch früher Vorschläge gegeben, den Cyanobakterien (sensu lato) den Rang eines Superphylums (Überabteilung) zu verleihen (Cavalier-Smith 2006). Die Identifizierung von Klassen der „Cyanobacteriota/Melainabacteria-Gruppe“ ist derzeit (März 2026) noch nicht abgeschlossen.
2. ↑ manchmal werden noch Unterklassen dazwischengeschoben, wie „Oscillatoriophycideae“
3. 1 2 Einige Autoren beschränken den informellen Begriff „Algen“ auf komplex-zelluläre Organismen (Eukaryoten, d. h. Protoctisten (Protisten und Makroalgen). Bei diesem Gebrauch sind die Cyanobakterien nicht mit eingeschlossen, da sie zu den Bakterien gehören – als Prokaryoten haben sie einen viel einfacheren Aufbau. Aus diesem Grund findet sich für die Gruppe gelegentlich auch die etwas ungenaue Bezeichnung Cyanoprokaryoten (englisch cyanoprokaryotes). Dennoch bilden auch nach dieser strengen Auslegung die Algen keine monophyletische Gruppe (siehe auch Endosymbiontentheorie §Sekundäre Plastiden). Die AlgaeBase führt dagegen weiter Cyanobakterien neben den „echten“ eukaryotischen Algen (Mikroalgen und Makroalgen alias Tange). Der Begriff „Algen“ bezieht sich nach diesem allgemeineren Verständnis im weiteren Sinn auf alle Wasserorganismen, die zur Photosynthese fähig sind. Das trifft für die phototroph-oxygenen Cyanobakterien wie auch für die eukaryotischen Grünalgen zu. Ein weiterer Grund für einen den umfassenderen Gebrauch des Begriffs „Algen“ (einschließlich der „Blaualgen“) ist durch die Endosymbiontentheorie gegeben: Die ersten Algen entstanden nach dieser heute allgemein akzeptierten Ansicht einst aus heterotrophen, chlorophyllfreien Protisten („Protozoen“) durch Aufnahme eines Cyanobakteriums (ohne dieses zu „verdauen“). Im Lauf der Zeit entwickelte sich eine gegenseitige Abhängigkeit, wodurch die Protisten zu Grünalgen und ihre Endosymbionten zu Algen kennzeichnenden Chlorplasten (Chlorophyllkörnchen) wurden. Es liegt daher nahe, Cyanobakterien als „Algen-machende“ Organismen selbst als Algen anzusehen. Auch heute werden von vielen Autoren – besonders in der Botanik – die Cyanobakterien weiter unter der (sowieso nicht-taxonomischen) informellen Bezeichnung „Algen“ subsummiert, womit die umgangssprachliche Bezeichnung „Blaualgen“ ihre Berechtigung behält.