הכחוליות (שם מדעי:Cyanobacteria[א]; נקראות גםחיידקיםכחוליים ולעיתים גםאצות כחוליות) היא מערכה של יצוריםחסרי גרעין השייכים לעל ממלכתחיידקים אמיתיים. לכחוליות יש קווים משותפים עם הקבוצות השונות הקרויותאצות: הם מכיליםכלורופיל a שהואפיגמנט פוטוסינתטי המשותף לכל האצות וחסר ברוב החיידקים מבצעיפוטוסינתזה. בנוסף, בדומה לאצות ואורגניזמים פוטוסינתטיים אחרים, ובניגוד לחיידקים אחרים, לציאנובקטריה מערכת ממברנות פנימיות הנקראותתילקואידים. בפוטוסינתזה של הכחוליות גם משתחררחמצן בשונה מרוב החיידקים המבצעים פוטוסינתזה.
כחוליות הן ככל הנראה הטקסון הגדול ביותר שהיה קיים אי פעם על פני כדור הארץ והיו מהאורגניזמים הראשונים באבולוציה לבצע פוטוסינתזה[1] ולהפיקחמצן. הן מזוהות כגורם שהוביל לאירוע "אסון החמצן הגדול", העלייה הראשונה והמשמעותית בריכוז החמצן באטמוספירה, לפני 2.4-2.1 מיליארדי שנים[2] הכחוליות הופיעו בעידןארכאיקון אם כי קיימת מחלוקת האם העידן בו החלה פוטוסינתזה הפולטת חמצן - הערכות נעות בין לפני כ-3.7 מיליארדי שנים לבין 2.3 מיליארד שנים, בהתבסס על עדויות מתחום הגאולוגיה והגאוכימיה.[2] לפי מספר עדויות מוצאן של הכחוליות הוא במים מתוקים או ביבשה ולאחר מכן הן נדדו לסביבה הימית.[2] שינוי הרכב האטמוספירה שהן גרמו לו, גרר שינוי דרמטי של הרכב צורות חיים על פני כדור הארץ. ההסתגלות שלאחר מכן של אורגניזמיםחד-תאיים מוקדמים לסביבה רווית חמצן הובילה ככל הנראה לאנדוסימביוזה ביןאנאירובים ואירובים, ומכאן לאבולוציה שלאאוקריוטים במהלך הפלאופרוטרוזואיקון.
הכחוליות הן חלק מהפלנקטון ומשמשות כמזון למגווןיצורי ים. לחיידקים אלו יש תפקיד משמעותי בשרשרת המזון ובמחזורי המינרלים בטבע. היות שהם מסוגלים לקלוט חמצן וחנקן מן האוויר, הם מסוגלים לגדול כמעט בכל סביבה וכן ניתן למצוא אותם באנדוסימביוזה עםפטריות שיתופיות הקרויותחזזיות.
בתמונה: כחולית שרשרתית, מהסוגנוסטוק. בשרשרת זו אחרי כל כמה תאיםפוטוסינתטיים, מופיע תא שונה, הטרוציסט, אשר לא מבצע פוטוסינתזה. תא זה מבצע קיבוע של חנקן חופשי מהאוויר (N2). תא זה לא מבצע פוטוסינתזה מפני שהאנזים המבצע את קיבוע החנקן,ניטרוגנאז, רגיש לחמצן.
הטמפרטורה המיטבית לביצוע פוטוסינתזה בכחוליות היא כ-20 עד 30 מעלות צלזיוס.[3] במצב אפיליטי (על סלעים), אקווטי (במים), אנדוליטי (בתוך סלעים), כזמואנדוליטי (בסדקים בסלע) ואפיגאי (כקרומים על הקרקע).מים נוזליים הם תנאי הכרחי לגידול הכחוליות ולכן הן מופיעות לעיתים קרובות במסלול הזליגה של מים על מבנים שונים ופסלים.במצב אנדוליטי הכחוליות מקבלות אור שעובר דרך הסלע ומים שחודרים דרך גבישי הסלע המיקרוסקופיים.
כחוליות אינן יכולות לחיות ללא אור ולכן אינן חיות במעמקי הים או האדמה.
הכחוליות החיות באזורים חשופים לקרינה מכילות את הפיגמנטסקיטונומין המגן עליהן מקרינת על-סגול ולכן הן בעלות צבע שחור, הכחוליות החיות באזורים מוצלים בעלות צבע ירוק-כחול בגלל הכלורופיל.הן רגישות ליוני נחושת, עופרת ואמוניום.
ישנן כחוליות החיות בסימביוזה עם פטריות כחזזיות. הפטרייה משמשת כמצע גידול לכחוליות ומספקת להן הגנה מפני קרינה, מים, ומינרלים, ואילו הכחולית מבצעת פוטוסינתזה ומקבעתחנקן ומספקת לפטרייהסוכר. החזזית מורכבת מפוטוביונאט - הכחולית, ומיקרוביונאט - הפטרייה.
בקרב הכחולית החלוקה למחלקות עוד נתונה תחת מחקר והקשרים הפילוגנטיים בין הסדרות השונות עוד לא ברורים.[4] על פי הנומנקלטורה הבינלאומית לפרוקריוטים(אנ') אין חלוקה סיסטמטית מקובלת בתוך הכחוליות אך נעשו מספר ניסיונות לאמץ כזאת, שהבולטת שבהן מ-2004 הציעה לחלק את הכחוליות לשמונה סדרות.[5]
ברשימה זאת מובאת החלוקה המקובלת לסדרות[5] ומרמת הסדרה מטה כתובים רק המשפחות תת-המשפחות והסוגים הידועים בישראל.[6]
