Blauwalgen

stam binnen het domein van de bacteriën
(Doorverwezen vanaf Cyanobacteriën)

Blauwalgen, blauwwieren of cyanobacteriën vormen de stam Cyanobacteria binnen het domein van de Bacteria. De blauwwieren zijn prokaryoot, en ze zijn net als de eukaryote Plantae en algen in staat tot fotosynthese, waarbij moleculaire zuurstof wordt geproduceerd. Blauwwieren vermeerderen zich door binaire deling.

Blauwalgen
Celdraden van een blauwalgensoort
Celdraden van een blauwalgensoort
Taxonomische indeling
Rijk:Bacteria
Stam
Cyanobacteria
Afbeeldingen op Wikimedia Commons Wikimedia Commons
Blauwalgen op Wikispecies Wikispecies
Portaal  Portaalicoon   Biologie

Volgens de endosymbiontentheorie zijn de in de eukaryote planten en algen (zoals roodwieren, groenwieren en bruinwieren) aanwezige plastiden geëvolueerd uit fossiele (uitgestorven) soorten endosymbiotische blauwwieren. De plastiden, zoals chloroplasten, maken bij eukaryota de fotosynthese mogelijk.

In voedselrijk water en bij hoge temperaturen kunnen populaties van verschillende blauwalgsoorten zich in korte tijd sterk vermeerderen, waardoor het natuurlijk evenwicht in het water wordt verstoord, een verschijnsel dat algenbloei of "blauwalg" wordt genoemd .

NaamBewerken

De naam Cyanobacteria is afgeleid van de blauwe kleurstof fycocyanine die deze groep kenmerkt. De naam 'blauwalgen' is misleidend omdat blauwalgen niet behoren tot de 'echte', eukaryote algen, maar tot de prokaryote bacteriën. De meeste soorten zijn blauwgroen, sommige soorten in de Rode Zee zijn roodbruin, door het biopigment fycoërytrine. De pigmenten van blauwwieren bevinden zich in de buitenste plasmalagen van de cel.

Evolutie en classificatieBewerken

Plaats van de Cyanobacteria in de fylogenie

Cyanobacteriën behoren tot de oudste organismen op aarde; er wordt geschat dat ze al 3,5 miljard jaar bestaan. Cyanobacteriën waren de eerste organismen op aarde die zuurstof konden produceren en zo de evolutie van hogere organismen mogelijk hebben gemaakt. Volgens de endosymbiontentheorie zijn de chloroplasten in plantencellen geëvolueerd uit voorouders van de huidige blauwalgen.

Er bestaan verschillende taxonomische indelingen van blauwwieren, waarbij de indeling van de blauwwieren nog sterk in beweging is. Volgens de International Code of Nomenclature of Bacteria is een deel van de blauwwieren ingedeeld in:

LevenswijzeBewerken

Blauwwieren leven niet alleen in zoet en zout water maar ook in de grond, op rotsen, takken en boomstammen. In de tropen leven ze als epifyten op bladeren (epifyl) van planten. Sommige soorten kunnen zeer hoge temperaturen, tot zelfs 75–85 °C, verdragen en leven in heetwaterbronnen.

Er zijn ook soorten die in mutualistische symbiose leven met een bepaalde plant, zoals de blauwwier Anabaena azollae in de bladholten van de grote kroosvaren (Azolla filiculoides) en andere blauwwieren in de wortels van palmvarens en Gunnera. Daarnaast zijn er soorten die symbiotisch met schimmels samenleven in korstmossen.

BouwBewerken

Blauwalgen zijn eencellig, ze kunnen echter kolonies vormen, of al dan niet vertakte celdraden. Blauwalgen kennen geen geslachtelijke voortplanting: ze vermeerderen zich middels binaire deling. Bij de draadvormen breken kleine stukjes van de draden af; kolonies breken in stukken.

De cellen zijn meestal omgeven door een gelatineachtige laag.

Sommige soorten overwinteren als akineten, vegetatieve rustsporen die in het voorjaar weer actief worden.

FotosyntheseBewerken

Het chlorofyl van blauwwieren is eenvoudiger van bouw dan bij de planten. Blauwwieren benutten een groter deel van het lichtspectrum dan de meeste algen en landplanten doordat ze beschikken over pigmentstructuren, fycobilisomen genoemd, waarin de pigmenten fycoerytrine, fycocyanine en allofycocyanine gerangschikt zijn. Deze pigmenten kunnen zonlicht met een golflengte van 550–620 nanometer invangen en aan chlorofyl doorgeven voor fotosynthese, het biochemische proces waarmee zonne-energie wordt omgezet in chemische energie.

StikstofbindingBewerken

Bepaalde soorten zijn in staat om stikstofgas uit de lucht te binden net zoals de stikstofbindende bacteriën in de wortels van de vlinderbloemigen doen.

AlgenbloeiBewerken

Blauwalgen bederven zwempret in Wylerbergmeer.

Enkele soorten blauwalgen, onder andere Planktothrix agardhii, zijn berucht omdat zij bij een algenbloei in de zomer en nazomer massaal optreden en overlast bezorgen. Algenbloei is vaak een symptoom van eutrofiëring, een teveel aan voedingsstoffen (nutriënten) in het water, de onderliggende oorzaak. De optimale groeiomstandigheden voor algenbloei zijn eutroof water, een temperatuur tussen de 20 °C en 30 °C, en lichtarme en luwe (wind en stroming) omstandigheden.

Menselijke gezondheidBewerken

 
Blauwalgen in het Kanaal Alkmaar-Kolhorn in 2016

In verband met de gezondheid is zwemmen in gebieden met veel blauwalg riskant. Sommige soorten kunnen giftige stoffen afscheiden waarvan mensen ziek worden. Deze stoffen kunnen via de mond het lichaam binnenkomen. Juist daarom is voor kinderen zwemmen in met blauwalgen besmet zwemwater gevaarlijk: ze nemen nog weleens per ongeluk een paar slokken water. Ze zijn ook nog eens gevoeliger dan volwassenen. De klachten bij mensen variëren van hoofdpijn, ernstige zwelling van de oogleden, irritatie van slijmvliezen, huidirritatie, misselijkheid, diarree tot koorts. De vergiften kunnen ook tot langetermijnschade aan het zenuwstelsel leiden.

Ook huisdieren kunnen ernstig ziek worden door het drinken van water met blauwalgen of door hun besmette vacht droog te likken.

BestrijdingBewerken

Uit onderzoek van TNO-MEP is gebleken dat de driehoeksmossel (Dreissena polymorpha) een effectief middel tegen een blauwalgplaag kan zijn. Deze mosselen zijn in staat om per kg lichaamsgewicht 35 liter water te filteren[bron?] en daar rond de 800 mg stikstof en 80 mg fosfaat uit te halen. Naast (gebonden) nutriënten is de mossel ook in staat om blauwalgen direct uit het water te filteren.

In een zomer met relatief slecht weer, zoals de zomer van 2007, blijkt dat dit de groei van blauwalgen remt. Niettemin werden ook begin augustus 2007 wegens blauwalgen diverse zwemverboden ingesteld, o.a. in Zuid-Holland.

Het Nieuwe Meer in het Amsterdamse Bos wordt met luchtbellen behandeld om de blauwalgen te bestrijden. Bij het Zeeuwse Tholen is geprobeerd de haven vrij van blauwalgen te houden door middel van ultrasone trillingen. In de Kooikersgracht in Leusden werd jarenlang een soort sproeier gebruikt om de blauwalgen te bestrijden. De enige echte oplossing is echter het verminderen van de fosfaat- en nitraat-belasting. Aangezien sommige blauwalgen (Anabaena) ook stikstof kunnen binden is de fosfaatconcentratie in de praktijk de belangrijkste beperkende factor.

Behandeling van het water met een verdunde oplossing van waterstofperoxide heeft zeer goede resultaten opgeleverd. Drie dagen na behandeling zijn de blauwalgen niet meer in schadelijke concentraties aanwezig. Wel moet nog gecontroleerd worden of daarna het toxinegehalte voldoende verlaagd is.[1]

GebruikBewerken

 
Spirulina-tabletten

Sommige blauwalgen worden verwerkt in cosmetica zoals pillen en gezichtsmaskers. Ook worden ze in levensmiddelen als stabilisator, smaakmaker of eiwitleverancier toegepast.

De blauwalg Spirulina is in tabletvorm te koop en zou de gezondheid bevorderen. Bij dierproeven is gebleken dat het pigment fycocyanine ontstekingsremmend kan werken. Gifstoffen zijn aangetoond in blauwalgtabletten en capsules.[2][3]

In de thalassotherapie wordt ook gebruikgemaakt van bepaalde blauwalgen.

Recent (2012) worden proefprojecten uitgevoerd om blauwalgen te gebruiken voor de productie van biobrandstoffen, uitgaande van de afvalgassen van staalbedrijven om zo de CO2-uitstoot van deze industrie te verlagen. Het bedrijf Lanzatech heeft, in samenwerking met Baosteel een proefinstallatie in China, tegen Beijing waar sinds april 2012 370.000 liter ethanol (alcohol) per jaar geproduceerd wordt.[4][5]

Zie ookBewerken

Externe linksBewerken

  Zie de categorie Cyanobacteria van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.