Vieles Phytoplankton hat ein gemeinsames Merkmal mit seinen größeren nicht-aquatischen Cousins, den Landpflanzen: Chloroplasten. Daher sind sie sich auch in ihrer Fähigkeit zur Photosynthese und ihrem Umweltbedarf an Sonnenlicht einig. Phytoplankton bewohnt die Oberflächengewässer unserer Ozeane, wo Sonnenlicht eindringen kann. Sie sorgen für mehr Photosynthese, Kohlendioxidfixierung und Sauerstoffproduktion als alle Regenwälder der Welt zusammen. Als Primärproduzenten der Ozeane bilden sie die Grundlage der ozeanischen Nahrungskette und haben zur Evolution der größten Lebewesen der Erde beigetragen. Phytoplankton ernährt Zooplankton, und diese winzigen Organismen bilden zusammen mit anderen Filtrierern zu Milliarden die Ernährung von Hundert-Tonnen-Walen. Viele Raubfische wie Makrelen und Thunfische ernähren sich von diesen Filtrierern, was uns Menschen wiederum Freude macht.
Die Bandbreite der Weltmeere von dunklen Blautönen, leuchtenden Türkistönen bis hin zu tiefen Grüntönen ist auf die Bandbreite unterschiedlicher Zusammensetzungen mikroskopisch kleiner Algen zurückzuführen, die verschiedene Regionen bevölkern. Dies gilt auch, wenn ungewöhnlichere Farbbereiche wie Rosa und Rot erscheinen – eine Folge von Algenblüten. Dieses Farbspektrum ist auf die Vielfalt der photosynthetischen Pigmente zurückzuführen, die in den mikroskopisch kleinen Organismen vorhanden sind. Trotz ihrer Schönheit sind nicht alle diese Blüten für das Leben von Vorteil. Einige produzieren giftige Verbindungen, die in hohen Konzentrationen schädliche Auswirkungen auf das Leben im Meer und an der Küste haben können. Zum Beispiel Karenia brevis sondert Neurotoxine ab, die stark genug sind, um zum Tod von Meereslebewesen und Vögeln zu führen, die sich von ihnen ernähren. Algenblüten müssen jedoch keine Toxine produzieren, um tödlich zu sein. Eine ungewöhnlich große Anzahl von Phytoplankton in einem Gebiet kann das Gleichgewicht zwischen der Bereitstellung großer Mengen an Nahrung für die Ernährung von Meereslebewesen und der Erzeugung eines tödlichen Sauerstoffmangels kippen.
Bevor man diese Organismen bei höheren Vergrößerungen sieht, ist es zu einfach, sich die Bestandteile von Algenblüten instinktiv als relativ undifferenziertes kugelförmiges organisches Material vorzustellen. Die Realität ihrer Zellarchitektur könnte nicht weiter von dieser Darstellung entfernt sein. In mehreren hundertfacher Vergrößerung zeigt sich die filigrane Struktur einzelner einzelliger Pflanzen als hochstrukturiert, teilweise mit kristallinen Merkmalen, die an im Wasser treibende Schneeflocken erinnern. Auf den ersten Blick auf eine Sammlung von Mikrofotografien erscheint die Vielfalt und Komplexität zwischen den Arten in ihren hochgradig differenzierten Konformationen potenziell unendlich. Dies ist nur ein Beispiel dafür, wie sich in der Natur bei genauerem Hinsehen eine immer komplexere Organisation in überraschenden Formen zeigt.
