A importância do surgimento das cianobactérias para o desenvolvimento da vida no planeta Terra.

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Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Campus Faculdade de Formação de Professores
Disciplina: Botânica I
Professora: Ana Angélica M. de Barros
Aluna: Rayane Souza Gular
Trabalho de pesquisa - TP5
Tema: A importância do surgimento das cianobactérias para o desenvolvimento da vida no planeta Terra.
Cianobactérias são microorganismos procarióticos, isto é, tem estrutura celular que corresponde a célula de uma bactéria. São fotossintetizantes, apresentando fotossistemas I e II mas sem estar organizados em cloroplastos, como as plantas. Devido a presença destes pigmentos ricos em clorofila, ficocianinas e ficoeritrinas, foram por muitos anos chamadas de algas cianofíceas. Algumas gêneros são fixadores de Nitrogênio atmosférico (N2) enquanto outros produtores de hepatoxinas ou neurotoxinas.
 As cianobactérias são indivíduos muito antigos e os seus fósseis são datados de períodos muito distantes no pré-cambriano. Uma grande flexibilidade a adaptações bioquímicas, fisiológicas, genéticas e reprodutivas, garantiram aos organismos a sua perpetuação na superfície terrestre e a sua distribuição em diversos ambientes terrestres, aquáticos (de rios, estuários e mares) e na interface úmida da terra com o ar (rochas, cascas de árvores, paredes, telhados, vidros, etc.).
As cianobactérias no ambiente podem ocorrer de forma unicelular, isto é, de vida resumida a uma célula solitária, como nos gêneros Synechococcus, Aphanothece e Aphanocapsa. Podem também serem unicelulares coloniais como Microcystis, Gomphospheria e Merismopedium ou apresentarem as células organizadas em uma unidade em série, o filamento como Oscillatoria, Planktothrix, Anabaena e Cylindrospermopsis.
Algumas células do filamento podem ainda diferenciar-se de células vegetativas (as fotossintetizantes) em acinetos (células de resistência e reprodutivas) ou em heterocitos (células de fixação de N2).Igualmente, esta grande flexibilidade também nos permite isolá-las e mantê-las em cultivos com certa facilidade. Assim, um banco de cultivos, ou coleção de cepas, permite-nos ter exemplares destas diferentes características acima, além daqueles produtores das cianotoxinas: saxitoxinas e microcistinas.
O Surgimento das Cianobactérias foi no momento em que ocorre o surgimento da fotossíntese com 2 fotossistemas é que surgem as cianobactérias e a presença de oxigênio. A presença de cianobactérias e consequentemente de oxigênio causou um grande evento de extinção! O oxigênio demorou para permanecer na atmosfera, porque ele reagia com o ferro da superfície (provenientes das lavas). O oxigênio se fixou livre na atmosfera, quando “parou” de reagir com o ferro (pois a maior parte do ferro já havia sido oxidada). Formou-se a camada de ozônio que deixou o ambiente menos hostil e mais estável, pois promoveu a filtração da radiação ultravioleta, a qual permitiu que os organismos se desenvolvessem mais e melhor ( tinham mais tempo devido a estabilidade), formassem colônias, etc... A radiação ultravioleta é muito prejudicial em alta quantidade. Quando surgiram os eucariontes fotossintetizantes elevou muito a quantidade de oxigênio.
As cianobactérias estão entre as mais antigas linhagens evolutivas, esses seres fotossintetizantes oxigenados podem ter se originado antes de 3,0 Ga, como evidenciado pelos níveis de oxigênio livres. Durante todo o período pré – cambriano, as cianobactérias foram um dos fatores mais importantes das inovações biológicas, impactando forte mente os primeiros ambientes da Terra. No final do Eon Arqueano, foram responsáveis pela rápida oxidação da atmosfera da Terra durante um episódio referido como o grande evento de Oxidação (GOE).
É interessante salientar a importância das cianobactérias na fixação de nitrogênio, necessário para a síntese de DNA e proteínas, pois compõem as estruturas de nucleotídeos e aminoácidos. Esse fenômeno ocorre devido à presença de células especializadas denominadas Heterocisto, onde o nitrogênio é fixado a partir do ar atmosférico por exemplo e convertido em amônia (NH3). Essas células contém paredes celulares bem espessas (importante para que não haja difusão de oxigênio para seu interior), contém a presença de uma enzima nitrogenase, que é responsável por catalisar a reação química de conversão do nitrogênio e a ausência de Fotossistema 2, onde não se resulta na formação de oxigênio, através da reação de fotólise da água (Reação de Hill), encontrado comumente em vegetais superiores (Gimnospermas e Angiospermas). Um exemplo de gênero fixador de N2 é o Trichodesmium, ocorrente em oceanos tropicais por exemplo.
As cianobactérias são encontradas em inúmeros ambientes, tanto de água salgada quanto em água doce, ambientes inóspitos enfrentando temperaturas termais (águas extremamente quentes), até regiões frias do globo. Aparecem também em interações com animais, fenômeno denominado epizoísmo, crescendo na pelagem de ursos polares, entre outros seres. São formadoras também do chamado Perifíton, onde ocorrem inúmeras interações entre cianobactérias e algas marinhas, sendo encontradas em abundancias vivendo sobre gêneros como Ulva sp., Rhizoclonium sp., Bostrychia radicans e gêneros de macroalgas encontrados em região de água doce. 
Outro local onde elas ocorrem são em associações com sedimentos calcários, ricos em cálcio, denominados Estromatólitos. Evidências geológicas sugerem que essa interação tenha surgido a aproximadamente 2,7 bilhões de anos. O interessante que com essa interação as cianobactérias, por serem fotossintetizantes, desempenharam uma função importantíssima na elevação dos níveis de oxigênio na atmosfera, contribuindo por exemplo com a camada de ozônio e o aparecimento de seres mais complexos.
Outro exemplo é a interação entre cianobactérias e pólipos de corais, formando os conhecidos Recifes de Corais, encontrados nas grandes barreiras australianas, região do nordeste brasileiro e etc. Essa interação ocorre de forma simbionte, assim como as zooxantelas (Dinoflagelados – Divisão Dinophyta), com o fornecimento de carboidrato resultante da fotossíntese e o pólipo oferecendo proteção devido à sua estrutura rica em carbonato de cálcio (CaCO3).
Podemos encontrar cianobactérias em ambiente terrestre também! Assim como as algas verdes, as cianobactérias podem ser encontradas associadas à fungos, cuja interação é denominada Líquen. Em proporções, a Divisão Ascomycota é encontrada quase que unanimamente, cerca de 98%, com cianobactérias ou com algas verdes, sendo a outra Divisão Basidiomycota apenas 2%. Em relação às cianobactérias o gênero Nostoc, enunciado acima, é o representante. Vale salientar que os Líquens são compostos por fungos associados com algas e fungos associados com cianobactérias, porém não ocorre os três juntos. A interação também ocorre com o ser fotossintetizante doando carboidrato de seu metabolismo para o fungo, que por sua vez serve de proteção.
Referências bibliográficas
· , R. F.; EICHHORN, S. E.; VIEIRA, C. M. Raven. Biologia Vegetal. 9. Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2019. 2672 p.
EVERT
· https://www.google.com/amp/s/m.biologianet.com/amp/biodiversidade/cianobacterias.htm
· HARMAN, Willis. Biologia Revisada. [S.l.: s.n.] Consultado em 18 de agosto de 2009
· https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos/biomonera4.php
· http://repositorio.eesc.usp.br/handle/RIEESC/4957