Goldalgen

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Goldalgen

Ochromonas sp.

Systematik

Klassifikation:	Lebewesen
Domäne:	Eukaryoten (Eucaryota)
Reich:	Protisten (Protista)
Unterreich:	Stramenopile (Stramenopila)
Abteilung:	Goldalgen

Wissenschaftlicher Name

Chrysophyta

Ordnungen

Chrysomonadales
Dictyochales
Chrysocapsales
Chrysotrichales

Die Goldalgen (Chrysophyta) bilden eine eigene Abteilung innerhalb der Protisten (Protista) und werden in die Gruppe der Stramenopilen (Stramenopila) eingeteilt, zu der unter anderem auch die Kieselalgen (Bacillariophyta) und die Braunalgen (Phaeophyta) gehören. Vielfach werden die Goldalgen auch als Klasse Chrysophyceae geführt und in die Abteilung Heterokontophyta gestellt.

[Bearbeiten] Aufbau

Goldalgen besitzen in der Regel zwei Chloroplasten mit den Chlorophyllen a und c sowie die Carotine a- und β-Carotin. Die Bezeichnung Goldalgen stammt von ihrer meist goldbraunen bis braunen Farbe die durch den die Chlorophylle überdeckenden Farbstoff Fucoxanthin, ein Xanthophyll verursacht wird. Weitere Xanthophylle die bei den Goldalgen vorkommen sind Diatoxanthin, Diadinoxanthin und Neoxanthin. Bei einigen Arten findet man auch Zeaxanthin, Antheraxanthin, Violaxanthin und a-Cryptoxanthin.

Die meisten Arten sind monadale Einzeller ohne Zellwand, manche davon sind auch in Kolonien zusammengefasst. Selten sind amöboide (Rhizochysis), capsale (Chrysocapsa), kokkale (Chrysosphaera), trichale (Phaeothamnion) Formen oder Gewebethalli (Thallochrysis). Die meisten Arten verfügen über die für die Stramenopilen typische heterokonte Begeißelung, d.h. sie haben eine lange Zuggeißel und eine kürzere Schleppgeißel. Die Zuggeißel ist mit zwei Reihen von Seitenhaaren, den Mastigonemen bedeckt.

Die Mehrzahl der Goldalgen sind zellwandlos. Allerdings bilden einige Arten (z.B. Dinobryon) ein cellulosehaltiges Gehäuse. Einige Goldalgen sind auf ihrer Zelloberfläche von feinstrukturierten Kieselschuppen bedeckt (Gattungen Synura und Mallomonas). Diese Schuppen werden werden in Vesikeln nahe dem Chloroplasten gebildet und in fertiger Form auf der Zelloberfläche abgelagert. Auch ein inneres Kieselgehäuse ist bei einigen Arten (z.B. Dictyocha) vorhanden.

Ein weiteres typisches Merkmal ist der Augenfleck (Stigma). Er befindet sich innerhalb des Chloroplasten unter einer verdickten Plasmaschicht an dem Begin der Schleppgeißel, der Geißelschwellung. Es handelt sich um kleine Tröpchen von Lipiden mit rot gefärbten Carotinoiden. Desweiteren befindet sich direkt an der Geißelschwellung ein Photorezeptor. Je nach Einfall des Lichtes wirft der Augenfleck einen Schatten auf diesen Rezeptor. Dadurch ist der Zelle die Wahrnehmung der Richtung des Lichteinfalls ermöglicht (Phototaxie). Die Goldalgen reagieren auf eine schwache Lichtquelle positiv phototaktisch, d.h. sie bewegen sich darauf zu. Auf eine starke Lichtquelle reagieren sie negativ phototaktisch.

[Bearbeiten] Lebensweise und Vorkommen

Bei den Goldalgen lassen sich verschiedene Ernährungsweisen feststellen. Die meisten Goldalgen sind photoautotroph und besitzen ein bis zwei Chloroplasten. Zahlreiche Goldalgen sind mixotroph, d.h. sie können sowohl organischen Kohlenstoff in gelöster Form als auch anorganischen Kohlenstoff durch Photosynthese nutzen. So kann beispielsweise die Art Ochromonas granularis völlig ohne Licht in einer Saccharoselösung leben.

Es gibt auch Arten die phagotroph leben, d.h. sie nehmen Kohlenstoff und andere organische Stoffe in Form von größeren Partikeln bis zu kleinen lebenden Bakterien aktiv mit Hilfe von Pseudopodien auf und können ebenfalls ohne Photosynthese auskommen.

Andere ernähren sich vollständig heterotroph und besitzen keine Chloroplasten, Photosynthese ist somit nicht möglich.

Das typische Reserveprodukt der Goldalgen ist Chrysolaminarin, ein 1,3-β-verknüpftes Glukan (Polysaccharid). Seltener dienen Fettröpfchen als Reservesubstanz.

Goldalgen kommen hauptsächlich in Süßwasser (besonders in hellem und kühlem Wasser), seltener in Brack- oder Salzwasser vor. In den Ozeanen spielen sie wahrscheinlich ein wichtige Rolle als Primärproduzenten des Nanoplanktons. Auch in dem Nahrungswettbewerb in Seen sind die phagotrophen Goldalgen, da sie Bakterien als Nahrungsquelle nutzen können, von großer Bedeutung.

[Bearbeiten] Vermehrung und Überdauerungsstadien

Goldalgen vermehren sich hauptsächlich ungeschlechtlich durch Zellteilung. Nur bei wenigen Arten wurde geschlechtliche Fortpflanzung in Form von Isogamie beobachtet.

Viele Arten bilden Dauerstadien (Cysten) um ungünstige Lebensbedingungen zu überdauern. Es handelt sich um endogene Cysten deren Wände aus Kieselsäure bestehen. Endogene Cysten werden innerhalb der Zelle durch ein mit Kieselsäure gefüllten Vesikel gebildet welches sich unter dem Plasmalemma anlagert. Wenn die Cystenbildung abgeschlossen ist wird das nun außenliegende Plasma abgebaut. Bei verbesserten Umweltbedingungen wird die Alge wieder freigesetzt. Die Cysten haben eine für die Goldalgen typische Form und können gut als Fossilien erhalten bleiben.

[Bearbeiten] Systematik

Die Goldalgen bestehen aus rund 200 Gattungen mit etwa 1000 Arten. Die folgende Aufstellung ist unvollständig:

Ordnung Chrysomonadales: Diese Ordnung beinhaltet begeißelte Einzeller.
- Unterordnung Chrysomonadineae
  - Familie Ochromonadaceae
    - Gattung Ochromonas
    - Gattung Chromulina
      - Chromulina rosanoffii (Woron.) Bütschli: Die geißellosen Stadien schwimmen auf der Wasseroberfläche (Neuston) von Teichen, Sümpfen, aber auch Aquarien. Sie bilden eine graue "Staubschicht", die bei richtigem Lichteinfall golden leuchtet.
    - Uroglena
    - Anthophysa
  - Familie Dinobryonaceae
    - Dinobryon: Diese häufige Gattung bildet um die langgestreckten Zelle ein Cellulosegehäuse. Tochterzellen setzen sich am Rand des Muttergehäuses fest. So entstehen buschartig verzweigte Coenobien. Die Gattung kommt im Plankton pflanzenreicher, sauberer, stehender Kleingewässer vor.
      - Dinobryon divergens Imhof
      - Dinobryon sertularia Ehrenberg
      - Dinobryon stipitatum Stein
    - Epipyxis
  - Familie Synuraceae
    - Synura
    - Chrysosphaerella
    - Mallomonas: Häufig im Plankton von Seen und Teichen.
- Unterordnung Coccolithineae
- Unterordnung Craspedomonadineae
  - Familie Craspedomonadaceae: Diese Familie, auch Choanoflagellata genannt, ist heterotroph. Mit den Geißeln wird die Nahrung, Detritus und Bakterien, in einen plasmatischen Kragen, der sich am oberen Ende der Zelle befindet, geschwemmt, wo die Nahrung dann aufgenommen wird.
Ordnung Dictyochales: Dies sind nackte Silicoflagellaten, die ausschließlich im Meer vorkommen. Sie besitzen ein Kieselskelett im Zellinneren. Die ältesten Fossilien stammen aus der mittleren Kreide.
- Distephanus speculum
Ordnung Chrysocapsales: Die vegetativen Zellen sitzen unbeweglich in einem Gallertcoenobium, die Ordnung vertritt also die capsale Organisationsstufe.
- Hydrurus foetidus (Vill.) Trev. bildet moosartige, braune Gallertlager in kalten Gebirgsbächen.
Ordnung Chrysotrichales: Die Zellen sind zu einfachen oder verzweigten Fäden verbunden (trichale Organisationsstufe).
- Phaothamnion
- Stichochrysis