Sinice patří mezi nejstarší a ekologicky nejdůležitější organismy na planetě Zemi. Jejich význam spočívá zejména ve schopnosti provádět oxygenní fotosyntézu, a hrají také klíčovou roli primárních producentů v mnoha pozemských ekosystémech. V pouštních ekosystémech hrají vláknité sinice zásadní roli jako složka půdních krust, kde zvyšují stabilitu půdy a zadržují vodu, čímž usnadňují přežití dalších organismů. V polárních pouštích tyto půdní krusty kvůli drsným klimatickým podmínkám zastávají roli primárních producentů. Navzdory jejich ekologickému významu je ale globální biodiverzita sinic stále málo prozkoumaná. Populační genomika je rozvíjející se obor, který může poskytnout neocenitelné poznatky o biodiverzitě sinic a pomoci pochopit jejich složitou biogeografii. Nástroje populační genomiky mohou také pomoci při taxonomii sinic, kterou komplikuje častá kryptická diverzita a také problémy, jako je disparita typových materiálů. Při studiu kosmopolitní vláknité sinice Microcoleus vaginatus a dvou dalších vláknitých sinic, Argonema a Laspinema, jsme vyvinuli a aplikovali polyfázický taxonomický přístup založený na populační genomice. Tento přístup kombinuje molekulární, morfologická a ekologická data na úrovni populací, přičemž v případě Microcoleu zahrnuje i genomická data získaná z herbářových položek. Tento polyfázický přístup nám pomohl odhalit složitou populační strukturu a biogeografii našich modelových organismů a vymezit nové druhy.Cyanobacteria are among the oldest and ecologically most important organisms on Earth. Their significance lies in their ability to perform oxygenic photosynthesis, and they play a key role as primary producers in many of Earth´s ecosystems. In desert ecosystems, filamentous cyanobacteria play a vital role in soil crusts, enhancing soil stability and water retention, thereby facilitating the survival of other organisms. In polar deserts, these soil crusts become primary producers due to harsh climatic conditions. Despite their ecological importance, cyanobacteria's global biodiversity remains poorly understood. Population genomics is an emerging field that can provide invaluable insights into the biodiversity of cyanobacteria and aid in understanding their complex biogeography. Tools of population genomics can also aid in cyanobacterial taxonomy, which is hindered by frequent cryptic diversity as well as issues such as disparity in type materials. In the study of the cosmopolitan filamentous cyanobacterium Microcoleus and two other filamentous cyanobacteria, Argonema and Laspinema, we developed and employed a population-genomics informed polyphasic taxonomic approach. This framework combines population-level molecular, morphological, and ecological data, with the inclusion of herbarium-derived genomic data in the case of Microcoleus. This polyphasic approach aided us in uncovering the complex population structure and biogeography of our model organisms, and in delineating novel species.