Bedeutung der Goldalge. Goldalgen: Arten und Namen. Coccoliths und Schreibkreide

Die goldene Abteilung umfasst meist mikroskopisch kleine Algen, deren Chloroplasten goldgelb gefärbt sind. Zu den hier vorkommenden Pigmenten gehören Chlorophyll A, einmal Chlorophyll E und viele Carotinoide, darunter Carotin und mehrere Xanthophylle, vor allem goldenes Fucoxanthin. Je nach Verhältnis dieser Pigmente kann die Farbe von Goldalgen unterschiedliche Farbtöne annehmen: von reinem Goldgelb über grünliches Gelb bis hin zu grünlichem Braun.

Lebende Zellen von Goldalgen bieten im hell erleuchteten Sichtfeld eines Mikroskops ein ungewöhnlich farbenfrohes Bild, als würde jede von ihnen einen Sonnenstrahl reflektieren. Wenn die Zellen jedoch sterben, verschwindet die goldene Farbe der Chromatophoren und sie werden durch die Auflösung gelber Pigmente im Wasser und die Demaskierung von Chlorophyll grün.

Bei der Photosynthese entsteht in den Zellen von Goldalgen anstelle von Stärke ein spezielles Kohlenhydrat – Leukosin.

Goldalgen sind auf der ganzen Welt verbreitet, kommen aber häufiger in gemäßigten Breiten vor. Sie leben hauptsächlich in sauberen Süßwassergewässern und sind besonders charakteristisch für die sauren Gewässer von Torfmooren. Eine kleine Anzahl von ihnen lebt in Meeren und Salzseen; in verschmutzten Gewässern kommen sie deutlich seltener vor. In Böden sind sie durch einzelne Arten vertreten.

Goldalgen entwickeln sich normalerweise in der kalten Jahreszeit: im frühen Frühling, im Spätherbst und im Winter. Die meisten Goldalgen sind typische Vertreter des Planktons, meist aktive Plankter (Abb. 68, 4-8, 69,1,4). Einige leben im Oberflächenfilm der Wasserspannung und sind Vertreter von Neuston (Abb. 68, 1-3). Unter den Goldalgen gibt es viele epiphytische Formen (Abb. 74); benthische Formen selbst sind seltener (Abb. 73).

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Goldalgen zeichnen sich durch eine große morphologische Vielfalt aus. Innerhalb dieser Gruppe sind fast alle Haupttypen der Algenkörperstruktur vertreten: amöboid, monadisch, palmelloid, kokkoid, filamentös, heterofilamentös und sogar lamellar (Tabelle 6).

Goldalgen sind einzellig (Abb. 66 und 68), kolonial (Abb. 67 und 69) und mehrzellig (Abb. 75). Darüber hinaus gibt es unter ihnen einen sehr eigenartigen Vertreter mit einem mehrkernigen Thallus in Form eines nackten Plasmodiums (Abb. 67, 3-5).

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Unabhängig vom allgemeinen Organisationsgrad des Körpers ist die innere Struktur der Goldalgenzelle sehr ähnlich (Abb. 68.4). Der Protoplast enthält meist ein oder zwei wandartige, muldenförmige Chloroplasten, auf denen sich bei manchen Arten ein rotes Auge oder ein kaum sichtbares nacktes Pyrenoid befindet. Es gibt einen Kern, der normalerweise klein ist und erst sichtbar wird, nachdem die Zelle mit speziellen Farbstoffen behandelt wurde. Bei einigen Arten befinden sich meist im morphologisch vorderen Teil der Zelle eine oder zwei pulsierende Vakuolen.

Im Gegensatz zum inneren Inhalt weisen die Hautteile der Zelle bei Goldalgen eine außergewöhnliche Vielfalt auf. Bei den einfachsten Vertretern der Teilung ist die Zelle mit einem zarten Periplasten bedeckt, wodurch sie Vorsprünge bilden kann, die je nach Form Rhizopodien, Pseudopodien oder Axopodien genannt werden (Abb. 66). Bei den meisten Goldalgen ist das Periplast dichter und die Zelle hat eine konstante Form. Viele Arten sind mit Flagellen ausgestattet, deren Struktur, Anzahl, Größe und Lage von erheblicher systematischer Bedeutung sind. Bei hochorganisierten Vertretern der Abteilung sind die Zellen mit einer echten Zellulose, meist zweischichtigen Membran, bedeckt. Bei vielen Arten befindet sich der Protoplast der Zelle in einem „Haus“ (Abb. 68, 6-8) oder ist mit einer Hülle aus Schuppen bedeckt, die Stacheln oder Nadeln tragen (Abb. 68, 5; Tabelle 7).

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Goldalgen vermehren sich durch einfache Zellteilung (Abb. 66, 4) sowie durch den Zerfall von Kolonien oder mehrzelligen Thallus in einzelne Teile. Asexuelle Fortpflanzung wird auch mit Hilfe von monoflagellaten oder biflagellaten Zoosporen (Abb. 68, 3; 73, 2; 75, 1, 2), seltener Amöboiden (Abb. 67, 5) oder Autosporen beobachtet. Der Sexualvorgang ist auch in Form der typischen Isogamie, Hologamie oder Autogamie bekannt. Durch den Sexualprozess bilden sich endogene Kieselzysten mit sehr unterschiedlicher Beschaffenheit der Schalenskulptur (Abb. 68, 2; 73, 3), die den Goldalgen helfen, unter ungünstigen Bedingungen zu überleben.

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Die Bedeutung von Goldalgen als phototrophe Organismen liegt vor allem in der Schaffung von Primärproduktion in Gewässern und ihrer Beteiligung an der Nahrungskette von Wasserorganismen, einschließlich Fischen. Sie spielen auch eine wichtige Rolle bei der Verbesserung des Gashaushalts von Lagerstätten und bei der Bildung von Sapropelvorkommen.

Die Abteilung der Goldalgen (Chrysophyta) umfasst etwa 400 Arten.

Satz photosynthetischer Pigmente in Goldalgen fast das gleiche wie bei Braunalgen, Kieselalgen und Pyrophytenalgen. Die meisten Goldalgen haben eine Monadenform, d.h. Sie sind einzellig, beweglich und mit 1-2 Flagellen ausgestattet. Normalerweise sind Monaden nackt (es gibt keine Zellwand), aber viele Arten tragen Kalkkörper unter der Zellmembran – Kokkolithen oder ein inneres Skelett aus Kieselsäure (Abb. 1). Die Fortpflanzung erfolgt asexuell (durch Teilung und Zoosporen). Der Sexualvorgang ist nur bei wenigen Arten bekannt.

Lebensräume

Goldalgen leben hauptsächlich in sauberen Süßwassergewässern; charakteristisch für saures Wasser von Torfmooren. Goldalgen galten bis vor Kurzem in erster Linie als Süßwassergruppe, doch es hat sich herausgestellt, dass sie einen erheblichen Beitrag zur Produktivität des marinen Phytoplanktons leisten. Überall auf der Welt verbreitet, kommt aber häufiger in gemäßigten Breiten vor.

Es ist nicht einfach, Goldalgen zu untersuchen, da viele Vertreter der Abteilung, insbesondere Coccolithophoren (Abb. 1a), sehr kleine Organismen mit einem Durchmesser von etwa 25 bis 30 Mikrometern sind und daher nicht vom üblichen planktonischen Netzwerk erfasst werden. und die Struktur von Kokkolithen kann nur mit einem Elektronenmikroskop untersucht werden.

Coccolithophoren sind wichtig für die Bildung von Bodenkalksedimenten (Kreide besteht zu 50–75 % aus ihren Skeletten – Coccolithen). Darüber hinaus verhindern sie den Treibhauseffekt, indem sie beim Bau von „Häusern“ aus Kokkolithen überschüssiges Kohlendioxid in Form von Kalziumkarbonat binden.

Goldalgen gehören zu den ältesten Algengruppen. Vertreter der Goldalgen wurden bereits in etwa 500-600 Millionen Jahre alten kambrischen Sedimenten gefunden. Es ist möglich, dass Goldalgen die Vorfahren der Kieselalgen und Braunalgen sind.

Reis. 1. Goldalgen: a-d) Coccolithophores; d-g) Silicoflagellaten

Abteilung für Gelbalgen

Die Abteilung der Gelbalgen (Xanthophyta) umfasst etwa 500 Arten einzelliger, kolonialer, mehrzelliger und nichtzelliger Algen. Eine Reihe photosynthetischer Pigmente gelbgrüner Algen wird durch Chlorophyll repräsentiert A, Chlorophyll Mit und Carotinoide, aber im Gegensatz zu Goldalgen verfügen Vertreter dieser Abteilung nicht über Fucoxanthin.

Goldalgen kommen in Stauseen mit Süß- und Salzwasser sowie an Land vor – im Boden, auf Steinen; sind ein wichtiger Bestandteil sowohl des Planktons als auch des Benthos.

Der bekannteste Vertreter der Abteilung ist Gutscheine, oder Wasserfilz(Vaucheria), lebt in Süß-, Brack- und Meerwasser. Hat einen nichtzellulären Thallus, d.h. Es handelt sich um eine riesige mehrkernige Zelle. Bei ungeschlechtlicher Fortpflanzung bildet Voucheria vielgeißelige, mehrkernige Zoosporen. Der sexuelle Prozess wird als Oogamie bezeichnet (Abb. 2).

Reis. 2. Lebenszyklus von Vaucheria: a) ungeschlechtliche Fortpflanzung; b) sexuelle Fortpflanzung; 1 - Mutterpflanze; 2 - Zoosporangium; 3 – Freisetzung von Zoosporen; 4 - Zoospore; 5 – Zoosporenkeimung; 6 - Antheridium; 7 - Oogonie; 8 - Sperma; 9 - Ei; 10 - Zygote

• Chromalinales
• Chromulinales - Chromulinaceae
• Chrysamoebidales
• Chrysapiales
• Chrysocapsales
• Chrysosphaerales
• Dictyochales
• Hibberidales - Gibberidiaceae
• Hydrurales - Hydrurales
• Ochromonadales - Ochromonaden
• Phaeothamniales
• Thallochrysidales

Stigma

Nicht alle Goldalgen weisen Stigmatisierungen auf. Es hat eine einfache Struktur, liegt im Chloroplasten und ist auf die parabasale Schwellung des kurzen Flagellums ausgerichtet.

Ernährung

Grundsätzlich handelt es sich bei Goldalgen um Mixotrophe, das heißt, sie besitzen Plastiden und sind in der Lage, gelöste organische Verbindungen und/oder Nahrungspartikel aufzunehmen. Bei einigen hängt die Art der Ernährung (autotroph, mixotrop oder heterotroph) von den Umweltbedingungen oder dem Zellzustand ab. Phagotrophie ist bei Goldalgen weit verbreitet. Sie fressen Bakterien, Hefen, kleine eukaryotische Algen und Nahrungspartikel wie Stärkekörner. Arten Dinobryon In oligotrophen Seen können 3 Bakterienarten in 5 Minuten aufgenommen werden Ochromonas- 180-190 Bakterien pro Stunde und Algenzelle.

Es wird angenommen, dass alle typischen biflagellaten Goldalgen entweder phagotrophisch sind oder zur Phagotrophie fähig sind. Darüber hinaus hängt ihre Fähigkeit zur Phagozytose mit der Länge des kurzen Flagellums zusammen, das nicht kürzer als 1-2 Mikrometer sein sollte, da es zum Fangen von Beute verwendet wird. Die Flagellen halten Nahrung zwischen sich und übertragen sie auf eine korbförmige Struktur, die sich unter Beteiligung der mikrotubulären Wurzeln des kurzen Flagellums auf der Zelloberfläche bildet. Sobald Nahrung in diesen Korb gelangt, gelangt sie als Nahrungsvakuole in die Zelle. Phagotrophie kommt auch bei Vertretern mit einem sichtbaren Flagellum und bei amöboiden Goldalgen vor, bei denen der Mechanismus der Aufnahme von Nahrungspartikeln unterschiedlich ist.

Andere Strukturen

Kern, Mitose. Zytokinese

Die Zellen der Goldalge enthalten einen Zellkern, der sich an der Vorderseite des Körpers befindet. Vor der Mitose verdoppeln sich die Basalkörper und der Rhizoplast teilt sich in zwei Teile. Die Mitose erfolgt als offene Orthomitose (selten halbgeschlossene Mitose). Die Kernmembran verschwindet in der Prophase. Es gibt keine Zentriolen und Rhizoplasten werden zum Zentrum der Mikrotubuli-Organisation. In der Metaphase wird eine Metaphasenplatte gebildet. Die Zytokinese erfolgt unter Bildung einer Spaltfurche.

Reproduktion

Stomatozysten

Unter ungünstigen Bedingungen oder als Folge des Sexualprozesses bilden sich in Goldalgen Stomatozysten (Statosporen, Silikatzysten). Der Name stammt aus dem Griechischen. Stoma- Mund, der ein einzigartiges Merkmal ruhender Zysten widerspiegelt – das Vorhandensein einer Öffnung. Zysten dienen dazu, ungünstigen Bedingungen standzuhalten und bilden sich im späten Frühjahr oder Spätherbst. Die Bildung von Zysten ist sowohl mit der asexuellen als auch mit der sexuellen Fortpflanzung verbunden, der Prozess ihrer Entstehung ist jedoch der gleiche. Goldalgenzysten sind endogen und bilden sich unter dem Plasmalemma. Die Bildung endogener Stomatozysten wurde erstmals 1870 vom russischen Forscher L. S. Tsenkovsky beschrieben. Die Bildung der Zystenhülle erfolgt wie bei den Schalenelementen der Kieselalgen in einem von der Silikatmembran begrenzten Vesikel. Im Inneren der Blase lagert sich Silizium ab. Wenn sich die Zystenhülle gebildet hat, wird der dem Zellinneren zugewandte Teil des Sililemmas zum Plasmalemma der Zyste, der Rest geht verloren. Die Zystenhülle kann glatt sein oder verschiedene skulpturale Formen (Stacheln, Warzen, Ringe, Falten) aufweisen. Die Zysten aller Goldalgen besitzen eine Pore, die im ausgewachsenen Zustand durch einen Polysaccharidpfropfen verschlossen ist. Wenn Zysten keimen, lösen sich die Pfropfen auf und der geteilte oder ungeteilte Protoplast der Zyste entsteht in Form einer Monade oder Amöbe.

Stomatozysten werden in etwa 80 Millionen Jahre alten Fossilienablagerungen gefunden, was die Existenz von Goldalgen in der Kreidezeit bestätigt.

Ökologie und Bedeutung

Goldalgen leben in der Regel im Plankton, es kommen aber auch untere, anhaftende Formen vor. Sie sind Teil von Neuston. Die meisten Goldalgen kommen hauptsächlich in Süßwasserbecken gemäßigter Klimazonen vor und erreichen ihre größte Artenvielfalt im sauren Wasser von Torfmooren, was mit der Bildung saurer statt alkalischer Phosphatasen einhergeht. Sie stellen ungewöhnlich hohe Ansprüche an den Eisengehalt im Wasser, das für die Synthese von Cytochromen verwendet wird. Eine kleinere Anzahl von Arten lebt in den Meeren und Salzseen; einige kommen im Boden vor. Goldalgen erreichen ihre maximale Entwicklung in der kalten Jahreszeit: Sie dominieren das Plankton im zeitigen Frühjahr, Spätherbst und Winter. Zu dieser Zeit spielen sie eine bedeutende Rolle als Produzenten der Primärproduktion und dienen als Nahrung für Zooplankton.

Einige Goldalgen (S. Uroglena, Dinobryon, Mallomonas, Synura; Prymnesium parvum), die sich in großen Mengen entwickeln, können Algenblüten verursachen. Sie produzieren Aldehyde und Ketone, die dem Wasser einen unangenehmen Geruch und Geschmack verleihen können Uroglena volvox- für Fische giftige Fettsäuren.

Goldalgenzysten, die in Sedimenten am Boden von Stauseen gefunden werden, werden als Umweltindikatoren zur Untersuchung der Umweltbedingungen in Vergangenheit und Gegenwart verwendet. Goldalgen verbessern den Gashaushalt von Stauseen und sind wichtig bei der Bildung von Schluffen und Sapropeln.

Phylogenie

Sogar A. Pascher (1914, 1931) kombinierte Goldalgen zusammen mit Gelbgrün- und Kieselalgen zu einem evolutionären Stamm. Weitere Studien bestätigten und entwickelten Paschers Ansichten weiter, wodurch Gruppen verwandter Algen, deren Monadenzellen auf ihren Flagellen dreigliedrige Mastigoneme trugen, zur monophyletischen Abteilung Ochrophytenalgen zusammengefasst wurden. Goldalgen galten lange Zeit als die primitivsten dieser Gruppe, aber in modernen Systemen gelten die Eustigmatophyceen als die primitivste Gruppe dieser Abteilung. Molekularbiologische Daten stützen diese Idee und weisen auch auf eine enge Verwandtschaft zwischen Goldalgen und Sinuraceae hin.

Vielfalt und Systematik

Aufgrund der Anhäufung neuer Daten zur Zytologie, Biochemie, Physiologie und Molekularbiologie werden der Umfang der Goldalgen und ihre Taxonomie ständig überarbeitet. Auch das 1995 vorgeschlagene Goldalgensystem (H.R. Preisig, 1995) spiegelt nicht den tatsächlichen Stand der Dinge wider, da drei der sechs im System identifizierten Ordnungen dies sind Bicosoecales, Sacrinochrysidales Und Chrysomeridiales- gehören nicht mehr zur Klasse der Goldalgen.

Literatur

• Belyakova G. A., Dyakov Yu. T., Tarasov K. L. Botanik: in 4 Bänden. T. 2. Algen und Pilze. - M.: Verlagszentrum "Academy", 2006. - 320 S.
• Gorbunova N. P. Algologie. - M.: Höhere Schule, 1991
• Leben der Pflanzen in 6 Bänden. Band 3. Algen. Flechten., hrsg. A. A. Fedorova. - M.: Bildung, 1977
• Verlauf niederer Pflanzen, hrsg. M. V. Gorlenko. - M.: Höhere Schule, 1981
• Kryzhanovsky V. A., Bilich G. A.. Biologie. Voller Kurs. In 3 Bänden. Band 2. Botanik. - M.: LLC Verlag „ONICS 21st Century“, 2002
• Kleiner Workshop zu niederen Pflanzen. - M.: Höhere Schule, 1976

Anmerkungen

- (Chrysophyta), Teilung niederer Pflanzen. Einzellige, koloniale, seltener mehrzellige (filamentöse, lamellare), schwimmende oder festsitzende Organismen, lang. bis zu 2 cm. Chloroplasten sind goldgelb oder braun, enthalten Chlorophyll a, manchmal Chlorophyll... ... Biologisches enzyklopädisches Wörterbuch

Abteilung für Algen von goldgelber Farbe. Einzellige, koloniale, selten mehrzellige Organismen. Autotrophe, seltener Heterotrophe. Die Fortpflanzung erfolgt hauptsächlich durch Zweiteilung und Zoosporen. Sie kommen hauptsächlich in sauberen Süßwassergewässern vor, seltener... Enzyklopädisches Wörterbuch

- (Chrysophyta) Abteilung (Typ) niederer Pflanzen. Einzellig, kolonial, selten mehrzellig (scheibenförmig, fadenförmig, buschig), meist Süßwasserorganismen bis 2 cm lang, frei schwimmend und festsitzend. Chloroplasten... ... Große sowjetische Enzyklopädie

Abteilung für Algen von goldgelber Farbe. Einzellige, koloniale, selten mehrzellige Organismen. Autotrophe, seltener Heterotrophe. Reproduktion Kap. arr. Zweiteilung und Zoosporen. Treffen Sie Ch. arr. in sauberen Süßwassergewässern, seltener in den Meeren und... ... Naturwissenschaft. Enzyklopädisches Wörterbuch

GOLDALGEN (Chrysophyta)- eine Abteilung von Algen, hauptsächlich mikroskopisch klein, deren Chromatophoren goldgelb gefärbt sind. Sie zeichnen sich durch eine große morphologische Vielfalt aus. Überall auf der Welt verbreitet, häufig in gemäßigten Breiten anzutreffen. Sie leben... ... Wörterbuch botanischer Begriffe

Die goldene Abteilung umfasst hauptsächlich mikroskopisch kleine Algen, deren Chloroplasten goldgelb gefärbt sind. Zu den hier vorkommenden Pigmenten gehören Chlorophyll a, ehemals Chlorophyll e, und viele Carotinoide, darunter Carotin und... ... Biologische Enzyklopädie

Die Welt der Algen ist riesig. Es nimmt einen ganz besonderen Platz im Pflanzenreich ein, außergewöhnlich in seiner Bedeutung, sowohl im historischen Aspekt als auch in der Rolle, die ihm im allgemeinen Stoffkreislauf der Natur zukommt. Zusammen mit… … Biologische Enzyklopädie

- (Algen), eine große und heterogene Gruppe primitiver, pflanzenähnlicher Organismen. Sie enthalten bis auf wenige Ausnahmen den grünen Farbstoff Chlorophyll, der für die Ernährung durch Photosynthese notwendig ist, also Synthese von Glukose aus Kohlendioxid und... Colliers Enzyklopädie

Polyphyletische Pflanzengruppe Grünalgen Ulva (Ulva lactuca) ... Wikipedia

Fortsetzung. Siehe Nr. 5, 6, 7, 8/2002

Goldalgen werden hauptsächlich durch einzellige Organismen repräsentiert, obwohl es unter ihnen auch koloniale und mehrzellige Formen gibt.
Vertreter dieser Abteilung sind in Süßwasserkörpern aller Klimazonen der Erde weit verbreitet, kommen jedoch häufiger in gemäßigten Breiten vor. Unter den goldenen Arten gibt es Arten, die in Meeren und Salzseen leben, und nur sehr wenige leben in verschmutzten Gewässern.
Einige der Goldalgen, z.B. Coccolithus buxleyi, Sie sind im Ozean von der Antarktis bis Spitzbergen weit verbreitet und die wichtigsten Produzenten organischer Substanz (1 Liter Wasser enthält bis zu 100 Millionen Zellen).
Der innere Aufbau der Zellen aller Goldalgen ist gleich. Der Protoplast hat einen Kern, eine oder zwei pulsierende Vakuolen und einen oder zwei rinnenförmige Chloroplasten, die sich entlang der Zellwände befinden. Bei einigen Arten ist auf den Chloroplasten ein rotes Auge zu erkennen.
Die Chloroplasten der Algen dieser Abteilung enthalten neben Chlorophyll auch Carotin und Xanthophylle, die ihnen eine goldgelbe Farbe verleihen. Lebende Zellen von Goldalgen sehen unter dem Mikroskop sehr schön aus – als würde jede von ihnen einen Sonnenstrahl reflektieren. Wenn die Zellen jedoch absterben, lösen sich die gelben Pigmente im Wasser auf und die goldene Farbe ändert sich in grün (Chlorophyll wird sichtbar).

1 – Chrysameba; 2 – Mallomonas; 3 – Dinobrion

Bei der Photosynthese in den Zellen von Goldalgen entsteht anstelle von Stärke das Kohlenhydrat Chrysolamin.)
Die äußeren Hüllen der Zellen dieser Organismen sind sehr vielfältig. Bei den primitivsten Arten ist die Zelle mit einem zarten Periplasten bedeckt, der die Bildung von Vorsprüngen verschiedener Formen (Rhizopodien, Pseudopodien usw.) ermöglicht; bei anderen ist das Plasmalemma mit einer harten, manchmal sehr schleimigen Zellulosemembran bedeckt. Die Zellen vieler Goldalgenarten sind mit Geißeln ausgestattet, deren Form, Struktur und Anzahl wichtige systematische Merkmale darstellen. Bei manchen Menschen lagern sich Kalkablagerungen auf der Zelloberfläche ab – Kokkolithen- Verschiedene Formen und Größen sowie Vertreter der Unterklasse der Silicoflagellaten oder Siliziumflagellaten verfügen über ein inneres Siliziumskelett. Die Vielfalt der Struktur dieser Skelette ermöglicht es, anhand der Überreste verschiedener Formen fossiler Silicoflagellaten das Alter der sie enthaltenden geologischen Gesteine ​​zu bestimmen.
Bei höher entwickelten Vertretern der Goldalgenabteilung sind die Zellen mit einer Hülle aus Siliziumschuppen (manchmal mit Stacheln) bedeckt oder in Häusern eingeschlossen, aus deren Öffnungen Geißeln oder Pseudopodien hervortreten.
Die vegetative Vermehrung bei Goldalgen – Zelllängsteilung oder Zerfall der Kolonie in Teile, asexuell – erfolgt durch Zoosporen, Amöbenzellen oder Aplanosporen. Der sexuelle Prozess (Zellen von Goldalgen sind diploid) ist Isogamie, Konjugation. Durch den Sexualvorgang sowie unter ungünstigen Bedingungen bilden sich Zysten mit einer dicken, silikonhaltigen Hülle.
Ungefähr der gleiche Satz an Pigmenten und die gleiche Zusammensetzung der Reservestoffe sowie vor allem das Vorhandensein von Silizium in den Membranen vegetativer Zellen und Zysten weisen auf eine mögliche Verwandtschaft zwischen Goldalgen und Kieselalgen, Gelbgrün- und Braunalgen hin.
Auf der Oberfläche von Pfützen und kleinen Waldteichen kann man manchmal einen mattgoldenen Film beobachten, der aus vielen (bis zu 40.000 pro 1 mm2 Oberfläche) Zysten einzelliger Goldalgen besteht Chromuline(Chromulina). Die Membranen dieser Zystenzellen werden nicht von Wasser benetzt und daher ist nur ihr unterer Teil in Wasser eingetaucht. Wenn eine Zyste keimt, entstehen daraus mehrere bewegliche Individuen, deren Körper eine abgerundete Zelle ist, die mit einer dünnen Membran bedeckt ist und ihre Form ändern und manchmal Pseudopodien bilden kann. Im Lichtmikroskop können bewegliche Chromulinzellen ein Flagellum aufweisen. Tatsächlich gibt es zwei Geißeln, aber die zweite ist so klein, dass sie nur mit einem Elektronenmikroskop nachgewiesen werden kann.
Sie können beide Flagellen sehen, wenn Sie die Zelle durch ein Mikroskop betrachten. Ochromonas(Ochromonas) – eine weitere einzellige Goldalge, die im Plankton von Teichen vorkommt. Seine runde oder ovale Zelle ist mit einer dünnen Zellmembran bedeckt und kann auch Pseudopodien bilden. Die Flagellen befinden sich am vorderen Ende der Zelle und sind ungleich lang. Gleichzeitig ist das Lange gefiedert und das Kurze glatt. In den Zellen von Ochromonas sind wie bei anderen Goldalgen ein oder zwei Chloroplasten, pulsierende Vakuolen, ein Auge und Ansammlungen von Chrysolaminarin im unteren Teil der Zelle zu unterscheiden.
Vielzellige (filamentöse) Formen von Goldalgen kommen in Seen, Teichen und Sümpfen vor Pheotamnion(Phaeothamnion). Diese Alge, die wie ein verzweigter, aufrechter Strauch aussieht, wächst epiphytisch auf höheren Wasserpflanzen.

Diese Abteilung umfasst mehrzellige, hauptsächlich große Algen, die besonders in den kalten Gewässern beider Hemisphären verbreitet sind. Unter ihnen sind weder einzellige noch koloniale Formen bekannt.
Cellulose, die die Zellwand von Braunalgen bildet – so wird sie manchmal genannt Algulose, unterscheidet sich in seinen Eigenschaften von der Zellulose höherer Pflanzen. Außerhalb der Zellulosewand befindet sich eine stark schleimige Pektinschicht, die hauptsächlich aus Alginsäure und ihren Salzen sowie Verbindungen mit Eiweißstoffen besteht. Alginsäure, ein lineares Heteropolysaccharid, kommt ebenfalls nur in Braunalgen vor.
Braunalgenzellen enthalten einen Kern, Vakuolen und Wandchloroplasten unterschiedlicher Form, die zusätzlich zu ihrer eigenen Membran von einem komplexen Membransystem umgeben sind, das in direkter Verbindung mit der Kernmembran steht – dem „Chloroplasten-Endoplasmatischen Retikulum“.
Die Farbe der Algen in diesem Abschnitt ist auf das Vorhandensein einer großen Anzahl brauner und gelber Pigmente – zusätzlich zu Chlorophyllen – zurückzuführen A Und Mit und b-Carotin, ihre Chloroplasten enthalten einen Überschuss an braunen Xanthophyllen, insbesondere Fucoxanthin. Reservestoffe der Braunalge - Polysaccharid Laminarin(außerhalb des Chloroplasten im Zytoplasma abgelagert), sechswertiger Alkohol Mannit und Fette.
Die vegetative Vermehrung erfolgt bei diesen Algen durch Abschnitte des Thallus. Einige Arten haben sogenannte Brutknospen(spezialisierte Zweige), die leicht abbrechen und zu neuen Thalli heranwachsen.
Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt bei den meisten Braunalgen durch Zoosporen, die in Sporangien produziert werden, die sich auf diploiden Pflanzen entwickeln ( Sporophyten) und in Zellen, in denen Meiose vor der Sporenbildung stattfindet ( sporische Reduktion). Haploide Zoosporen keimen darin Gametophyten- haploide Pflanzen, auf denen Fortpflanzungsorgane gebildet werden.
Der Sexualprozess bei Braunalgen kann isogam, heterogam oder oogam sein. Die beweglichen Zellen von Vertretern dieser Abteilung (sowohl Zoosporen als auch Gameten) sind birnenförmig und haben zwei seitlich angebrachte Flagellen. Eine Geißel ist gefiedert und nach vorne gerichtet, die andere nach hinten ist glatt.
Alle Braunalgen (mit Ausnahme der Vertreter der Fucus-Ordnung, bei denen es keine ungeschlechtliche Fortpflanzung gibt und alle Stadien außer Gameten diploid sind) haben einen Generationswechsel bzw. Generationswechsel. Verschiedene Arten von Lebenszyklen bilden die Grundlage für die Einteilung der Abteilung Braunalgen in drei Klassen: Isogenerieren, gekennzeichnet durch einen isomorphen Generationswechsel, Heterogen , einschließlich Arten mit heteromorphem Generationswechsel, und Cyclosporaceae - mit einer Fucus-Ordnung, bei der es, wie bereits erwähnt, keinen Generationswechsel gibt.
Obwohl Braunalgen in allen Meeren der Erde vorkommen, sind ihre größten, mehrere Meter langen Vertreter – Seetang und einige Fucus – in den Meeren der gemäßigten und subpolaren Zonen verbreitet. Braunalgen sind benthische Organismen; sie wachsen an Felsen und Steinen und können an ruhigen Stellen in Ufernähe und in großen Tiefen sogar an Muschelschalen und Kies haften. Sie kommen in unterschiedlichen Tiefen vor – von der Küstenzone, wo sie bei Ebbe stundenlang außerhalb des Wassers sind, bis zu 40–200 m Tiefe. Beispielsweise wurden Arten der Gattung vor den Hawaii-Inseln in einer Tiefe von 180 m gefunden Sargassum (Sargassum) und in der Adria Rodriguez-Seetang (Laminaria rodriguezii) wurde in einer Tiefe von 200 m gefunden. Besonders reichliche Braunalgendickichte werden jedoch in einer Tiefe von 6–15 m beobachtet, wo die besten Lichtverhältnisse und die ständige Bewegung des Wassers (Brandung und Oberflächenströmungen) herrschen, die Nährstoffe mit sich bringt zu den Thalli und schränkt die Ansiedlung pflanzenfressender Tiere ein.
Thalli aus aus dem Boden gerissenen Braunalgen werden von der Strömung zu ruhigen Orten mit schlammigem Boden getragen und existieren dort weiter. Vom Boden gelöste Arten mit Luftblasen am Thallus schwimmen an die Oberfläche und bilden große schwimmende Ansammlungen, insbesondere in Gebieten mit stabiler Kreisströmung, wie etwa in der Sargassosee.
Braunalgen sind die Hauptquelle organischer Stoffe in der Küstenzone der Meere. Ihre Biomasse in den Meeren gemäßigter und subpolarer Zonen kann mehrere zehn Kilogramm pro 1 m2 erreichen. Braunalgendickichte schaffen Bedingungen für die Nahrungsaufnahme und Fortpflanzung vieler Küstentiere und anderer Algen.
Charles Darwin, der Kelpwälder vor der Küste Südamerikas beobachtete Makrocystis (Macrocystis), schrieb: „Ich kann diese riesigen Unterwasserwälder der südlichen Hemisphäre nur mit den Landwäldern tropischer Regionen vergleichen. Und dennoch: Wenn in irgendeinem Land ein Wald zerstört würde, glaube ich nicht, dass mindestens annähernd so viele Tierarten sterben würden wie bei der Zerstörung dieser Algen.“
Braunalgen werden auch häufig vom Menschen genutzt. Sie sind reich an Jod und anderen Spurenelementen. Die Völker Südostasiens nutzen sie traditionell als Nahrung, insbesondere Vertreter der Ordnung Laminariaceae, aus denen sie verschiedenste Gerichte zubereiten. Aus Braunalgen hergestelltes Futtermehl erhöht die Produktivität der Nutztiere, während der Jodgehalt in landwirtschaftlichen Produkten (Eier, Milch) steigt.
Braunalgen werden auch zur Herstellung von Produkten verwendet, die in verschiedenen Industrien weit verbreitet sind. Alginate– Salze der Alginsäure. Am häufigsten wird wasserlösliches Natriumalginat verwendet, das viskose Lösungen bilden kann. Es wird häufig zur Stabilisierung einer Vielzahl von Lösungen und Suspensionen verwendet. Die Zugabe einer kleinen Menge Natriumalginat zu Lebensmitteln – Konserven, Eiscreme – verbessert deren Qualität. Alginate werden auch bei der Herstellung von Kunststoffen, Kunstfasern, Farben und witterungsbeständigen Baustoffen verwendet. Sie werden zur Herstellung hochwertiger Schmierstoffe für Maschinen, löslichen chirurgischen Nahtmaterialien, Salben und Pasten in der Pharma- und Parfümindustrie eingesetzt. In Gießereien verbessern Alginate die Qualität der Formerde; Wird bei der Herstellung von Elektroden für das Elektroschweißen verwendet, wodurch qualitativ hochwertigere Schweißnähte erzielt werden können.
Ein weiterer wichtiger Stoff, der aus Braunalgen gewonnen wird, ist sechswertiger Alkohol Mannit. Es wird in der pharmazeutischen Industrie zur Herstellung von Tabletten, zur Zubereitung von Diabetikernahrung, bei der Herstellung von Kunstharzen, Farben, Papier, Sprengstoffen und beim Gerben von Leder verwendet.
Die bekanntesten und beliebtesten Vertreter der Braunalgen sind wohl Seetang, oder „Meerkohl“. Gattung Laminaria ( Laminaria) hat etwa 30 Arten, die hauptsächlich auf der Nordhalbkugel, insbesondere im Pazifischen Ozean, verbreitet sind. Die mehrjährigen Thalli dieser Algen erreichen eine Länge von mehreren Metern und bestehen aus einer länglichen ovalen Platte, einem Stängel und verzweigten Rhizoiden, mit deren Hilfe die Pflanze am Boden befestigt wird. Laminaria wächst normalerweise in einer Tiefe von 20–30 m an Orten mit ständiger Wasserbewegung und heftet sich an Steine ​​und Felsen.

1 – Fucus; 2 – Seetang; 3 – Alaria; 4 – Sargassum

Laminaria-Zucker ( L. Saccharina) kommt hier im Weißen Meer, in der Barentssee, im Karasee und in allen Meeren des Fernen Ostens vor Japanischer Seetang (L. japonica), dadurch gekennzeichnet, dass sich entlang der Längsachse seiner Platte ein breiter und dicker Mittelstreifen befindet, der an den Rändern durch zwei Längsfalten begrenzt wird – in der nördlichen Hälfte des Japanischen Meeres sowie vor der südlichen und südöstliche Küste von Sachalin und den Südkurilen.
Japanischer Seetang hat einen ausgezeichneten Geschmack und gilt als die wertvollste kommerzielle Art unter den Braunalgen. Es wird zur Zubereitung verschiedener Gerichte, Konserven und Süßwaren verwendet. In Japan und China wurden Methoden zur künstlichen Kultivierung von Seetang entwickelt, die es ermöglichen, stabile Erträge auf Plantagen zu erzielen. Aufgrund des hohen Gehalts an Jod und Brom werden Algen auch zu medizinischen Zwecken eingesetzt – bei Erkrankungen der Schilddrüse, Sklerose, Nervenstörungen und Magenerkrankungen.
Braunalgen der Gattung fucus (Fucus) sind auch in den kalten und gemäßigten Meeren der nördlichen Hemisphäre verbreitet, wo sie in flachen Gewässern oft große Dickichte bilden. Vertreter dieser Gattung zeichnen sich durch einen dichotom verzweigten Thallus mit flachen Ästen aus, die eine Längskante haben und mit einer konischen Basis an den Steinen befestigt sind. Fucusbäume werden als Düngemittel, als Viehfutter, zur Herstellung von Futtermehl, Alginaten und anderen Stoffen verwendet.

MICH. PAWLOVA,
V.A. SURKOV

Fortsetzung folgt

Einzellige, koloniale oder mehrzellige Organismen, die in ihrem Lebenszyklus normalerweise ein Flagellenstadium aufweisen. Zellen sind einkernig mit einem oder mehreren Chloroplasten. Normalerweise ist eine Stigmatisierung vorhanden (Abb. 36). Flagellen 1–2, ungleich. Die kontraktile Vakuole befindet sich an der Vorderseite der Zelle. Die äußeren Hüllen der Zellen dieser Organismen sind sehr vielfältig. Bei den primitivsten Arten ist die Zelle mit einem zarten Periplasten bedeckt, der die Bildung von Vorsprüngen verschiedener Formen (Rhizopodien, Pseudopodien) ermöglicht; bei anderen ist das Plasmalemma mit einer harten, manchmal sehr schleimigen Zellulosemembran bedeckt. Die Häuser aus Goldalgen gibt es in verschiedenen Formen: vasenförmig, kugelförmig, eiförmig, zylindrisch; mit einem oder mehreren Löchern. Der Käfig wird mit einem flexiblen Bein am Sockel des Hauses befestigt oder kann frei stehen. Bei einigen Chrysophyten lagern sich auf der Zelloberfläche Kalkformationen – Coccolithen – unterschiedlicher Form und Größe ab, und Siliziumflagellaten haben ein inneres Siliziumskelett. Die Vielfalt der Struktur dieser Skelette ermöglicht es, anhand der Überreste verschiedener Formen fossiler Silicoflagellaten das Alter der sie enthaltenden geologischen Gesteine ​​zu bestimmen. Bei höher entwickelten Vertretern der Goldalgenabteilung sind die Zellen mit einer Hülle aus Siliziumschuppen (manchmal mit Stacheln) bedeckt oder in Häusern eingeschlossen, aus deren Öffnungen Geißeln oder Pseudopodien hervortreten.

Die Häuser der Goldalgenarten sind vasenförmig, kugelförmig, eiförmig, zylindrisch, mit einem oder mehreren Löchern. Der Käfig wird mit einem flexiblen Bein am Sockel des Hauses befestigt oder kann frei stehen.

Pigmente - Chlorophylle A Und Mit, Fucoxanthin. Chrysophyten zeichnen sich durch den höchsten Fucoxanthingehalt unter den Heterokonten aus (55–93 % aller Carotinoide).

Die meisten Arten sind Süßwasser-Phototrophen, es kommen aber auch Heterotrophe und Phagotrophe vor.

Reservestoffe sind Chrysolamin und Öle.

Unter den einzelligen Formen der Goldalgen überwiegen planktonische Süßwasserarten, und unter den mehrzelligen Formen überwiegen Boden- oder Epiphytenarten. Sie kommen hauptsächlich in kühlen Meer- und Süßwasserkörpern vor. Es sind etwa 360 Arten bekannt.

Reis. 36. Goldalgen (nach: S. Hoek van den et al., 1995): A- Zellstruktur; B– Wurzelsystem; IN– dreigliedriges Mastigonem; G– Abschnitt eines Teils des Chloroplasten; 1 – Basalkörper; 2 – basale Schwellung; 3 – kurzes Flagellum; 4 – Stigma; 5 – Rhizoplast; 6 – Kern; 7 – Kernmembran; 8 – Nukleolus; 9 – Mitochondrien; 10 – Vakuolen; 11 – Schleim; 12 – Plasmalemma; 13 – Vesikel; 14 – Schleimkörper; 15 – Lipide; 16 – Chloroplast; 17 – Golgi-Apparat; 18 – kontraktile Vakuole; 19 – langes Flagellum: 20 – 1. Wurzel; 21 – 2. Wirbelsäule; 22 – 3. Wirbelsäule; 23 – 4. Wirbelsäule; 24 – Chloroplastennukleoid; 25 – HES; 26 – Chloroplastenschale; 27 – umlaufende Lamelle; 28 – Lamelle; 29 – langes seitliches Filament; 30 – kurzes seitliches Filament; 31 – Endfaden; 32 – röhrenförmiger Teil des Mastigonems

Thallus-Struktur Bei Goldalgen ist es am häufigsten monadisch, kann aber sehr unterschiedlich sein: kokkoid, palmelloid, plasmoidal, amöboid, filamentös, parenchymatös (Abb. 37).

Reis. 37. Goldalgen (nach: L.L. Velikanov et al., 1981): A – Ochromonas: 1 – Aussehen, 2 – Zyste; B – Chromulina: 1 – Aussehen, 2 – Zyste, 3 – Schema der Filmbildung aus Zysten; IN – Dinobryon: 1 – Gesamtansicht der Kolonie, 2 – Zyste; G – Chrysameba; D – Gibberdia; E – Hydrurus: 1 – Gesamtansicht der Kolonie, 2 – Spitze des Astes, 3 – Zoospore

Reproduktion. Goldalgen haben drei Fortpflanzungsmethoden: vegetativ, asexuell und sexuell.

Vegetative Vermehrung entsteht durch Zellteilung in Längsrichtung oder Zerfall einer Kolonie in Teile aufgrund der Zellteilung in eine, zwei oder drei Richtungen.

Sexueller Prozess(Goldalgenzellen sind diploid) – Isogamie oder Konjugation. Durch den Sexualvorgang sowie unter ungünstigen Bedingungen bilden sich Zysten mit einer dicken, silikonhaltigen Hülle.

Asexuelle Reproduktion Wird durch Einzel- oder Biflagellat-Zoosporen durchgeführt, die sich in gewöhnlichen vegetativen Zellen oder Zoosporangien entwickeln. Sexueller Prozess: Holo-, Iso- und Autogamie. Hologamie ist eine Art sexueller Prozess, bei dem zwei vegetativen Zellen an den vorderen Enden zu einer zweikernigen Zygote verschmelzen, die sich dann in eine verkieselte Zyste verwandelt.

Taxonomie

Aus den Goldalgen wurde Ende des letzten Jahrhunderts aufgrund der Ergebnisse molekulargenetischer Untersuchungen die Klasse der Sinuraceae isoliert. Auch die Klasse der Pheotamniaceae wird unterschieden – von Gelb- und Goldalgen. Daher ist die Klasse der Chrysophyceae kleiner geworden und umfasst derzeit etwa 360 Arten, die in drei Ordnungen eingeteilt werden: Chromulinales, Hibberdiales und Hydrurales. Form, Struktur und Anzahl der Geißeln sowie die Pigmentzusammensetzung und Körperstruktur sind wichtige systematische Merkmale.

Ordnung Chromulinaceae – Chromulinales. Diese Ordnung umfasst Organismen mit monadischer, palmelloider und amöboider Thallusdifferenzierung. Monadenzellen mit einem Flagellum, sichtbar unter einem Lichtmikroskop.

Gattung Chrysameba(Abb. 37, A) sind Süßwasser-Amöbenalgen; sie haben in ihrem Lebenszyklus ein Flagellenstadium. Die Zygote verwandelt sich in eine Stomatozyste.

Gattung Chromulina(Abb. 37, IN) – einzellige, frei schwimmende Organismen, die hauptsächlich in Süßwasser leben. Die Zellen sind nackt; es gibt ein oder zwei goldene Plastiden.

Gattung Dinobryon(Abb. 37 , G)– Einzellige und koloniale, freischwimmende oder angebundene Vertreter. Monaden befinden sich in vasenförmigen Häusern, die aus Zellulose-Mikrofibrillen bestehen. Neben Zellulose enthält das Haus auch eine Vielzahl an Aminosäuren. Die buschartige Form der Kolonien hängt mit der Methode der vegetativen Zellteilung zusammen, bei der sich eine der Tochterzellen beim Verlassen des Elternhauses an dessen Öffnung festsetzt. Es dreht sich um seine Achse und bildet so ein eigenes Haus. Beide Tochterzellen können das Elternhaus verlassen. Die Zellen enthalten 1-2 Chloroplasten; am vorderen Ende der Zelle sind ein Ocellus und 2 kontraktile Vakuolen sichtbar. Chrysolaminerin befindet sich in einer Vakuole am hinteren Ende der Zelle. Die Fortpflanzung erfolgt vegetativ und sexuell.

Ordnung Gibberdiaceae–Hibberdiales. Vertreter dieser Ordnung zeichnen sich durch eine einzigartige Pigmentzusammensetzung aus. Zusätzlich zu Fucoxanthin enthalten sie ein weiteres lichtsammelndes Carotinoidpigment, Antheraxanthin.

Inklusive Geburt Gibberdia, Chromophyton, Styloceras, Chrysopixis, Platytheca und andere.

Gattung Gibberdia hat zwei Stadien im Lebenszyklus: koloniales, palmelloides, unbewegliches und einzelliges, monadisches, bewegliches. Unter dem Lichtmikroskop ist im monadischen Stadium nur ein Flagellum sichtbar. Charakteristisch ist, dass es neben Fucoxanthin noch ein weiteres lichtsammelndes Carotinoidpigment gibt – Antheraxanthin.

Bestellen Sie Hydrurus–Hydraulik. Vertreter dieser Ordnung haben einen Thallus mit palmelloider und pseudoparenchymatischer Struktur. Gekennzeichnet durch das Vorhandensein einzigartiger Zoosporen mit tetraedrischer Form. Es gibt kein Guckloch. Die Mitose ist halbgeschlossen.

Inklusive Geburt Hydrurus, Celloniella, Federmatium, Chrysonebula und andere.

Gattung Hydrurus(Abb. 37, E) ist die am weitesten differenzierte Palmelloidalge. Sein Thallus besteht aus großen, bis zu 30 cm langen Schleimkolonien, die wie braune, verzweigte Schnüre aussehen und oft einen sehr unangenehmen Geruch verströmen. In den Kolonien lassen sich ein Hauptstamm und Seitenäste unterscheiden. In gewöhnlichen Schleim eingetauchte Zellen enthalten einen becherförmigen Chromatophor und mehrere kontraktile Vakuolen. Die Zellen sind locker entlang der Peripherie der Kolonie angeordnet und in der Mitte dichter. Der Thallus kann nur durch Teilung apikaler Zellen wachsen. Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung bilden sich Zoosporen in den Zellen der Seitenäste der Kolonie. Bildet kugelförmige Zysten. Es kommt in Gebirgsbächen und Flüssen mit kaltem Wasser vor, wo es sich an harten Untergründen festsetzt.