Blågröna alger, mer känd som cyanobakterier, är en av de enklaste, vanligaste och tidigast förekommande livsformerna på planeten. Fossiler skapade av kolonier av cyanobakterier går tillbaka 2.8 miljarder år, de tidigaste kända fossilerna, som existerade mer än 2 miljarder år före flercellig liv. Till skillnad från andra former av ”alger”, som gröna, röda och bruna alger, består blågröna alger av bakterier – inte eukaryota celler. Bakterieceller är cirka tio gånger mindre än eukaryota celler och saknar kärnor och komplexa organeller (cellulära organ).
När blågröna alger först dök upp på scenen för cirka 2.8 miljarder år sedan satte de igång biokemiska och atmosfäriska förändringar som så småningom gjorde det möjligt för komplext liv att existera. När blågröna alger utvecklades bestod jordens atmosfär mestadels av kväve (som idag), men den andra gasen, som utgör cirka 25 %, var koldioxid. Blågröna alger var de första livsformerna som kunde syrehaltig fotosyntes, som tar in koldioxid och solens strålar för att producera energi, syre och vatten.
Efter att ha arbetat i cirka 500 miljoner år omvandlade de blågröna algerna atmosfärens koldioxid till mestadels syre. Detta gjorde mycket för fri energi tillgänglig för alla efterföljande organismer, men dödade alla anaeroba (lufthatande) bakterier som hade dominerat planeten tidigare. På grund av den massiva dödsfallen är denna händelse känd som syrekatastrofen. Bevis på denna händelse lämnas kvar i form av bandformade järnformationer, bergarter som består av band av oxiderade järnföreningar omväxlande med järnfattiga mineraler som skiffer. Dessa järnföreningar bildades när cyanobakterier låste in järn i föreningar som sedan sjönk till havsbotten.
Cyanobakterier finns främst i haven, där de är primära producenter och äts av många andra organismer. Den blågröna nyans de ger vattnet är källan till deras namn, blågröna alger. Den gröna färgen kommer från klorofyll i deras celler. I haven, där det finns gott om kväve tillgängligt i havsvatten och koldioxid tillgängligt från atmosfären, är den främsta begränsande faktorn för deras tillväxt järn. Vissa forskare har börjat experimentera med att gödsla haven med järn för att öka deras tillväxt, vilket kan binda koldioxid från atmosfären och bromsa den globala uppvärmningen.
Cyanobakterier är också välkända för sin förmåga att fixera kväve – eller omvandla det från gasform till fast form – en annan viktig egenskap hos alla ekosystem. Alla organismer behöver fasta kvävekällor för att överleva. Andra organismer omvandlar fixerade kväveföreningar till protein och nukleinsyror.