Kieselalgen sind der wichtigste Bestandteil des Meeres- und Süßwasserplanktons. Der mikroskopisch kleine Organismus von Diatomeen ist eine einzelne Zelle, die mit einer Silikonhülle bedeckt ist. Es gibt Kolonieformen dieser Algengruppe, sie bilden auf verschiedenen Oberflächen oft einen grauen, grünbraunen oder braunen gelartigen Belag. Kieselalgen spielen eine große Rolle in Ökosystemen, selbst so klein wie ein Aquarium in einem Raum. Algen erzeugen eine beträchtliche Menge an Biomasse, was bereits die Aufmerksamkeit von Produzenten organischer Substanzen und Kämpfer für die Reinheit von Gewässern auf sich gezogen hat.

Abteilung Kieselalgen

Der internationale systematische Name für die Gruppe der Diatomeen ist Bacillariophyceae. Kombinieren Sie in dieser riesigen Gruppe - nach verschiedenen Quellen - 20.000 bis 200.000 Arten, die in Salz- und Süßwasser leben, sogar unter der Eisdecke der Arktis und Antarktis. Kieselalgen sind überwiegend planktonische Organismen, was bedeutet, dass sie keine Organe für eine aktive Bewegung im Wasser haben. Die kleinsten Vertreter dieser Gruppe, die sich unabhängig bewegen können, wurden untersucht, dafür haben sie zahlreiche Anpassungen.

Die Oberfläche fester Klappen einzelliger und kolonial lebender Organismen ist mit einer dünnen Schicht organischer Verbindungen bedeckt. Es gibt ein Muster von Rippen, Strichen, anhand derer Diatomeen unterschieden werden können. Das Foto einer dieser mikroskopisch kleinen Kreaturen, das sich unten befindet, gibt eine Vorstellung von der Form der Zelle, der Struktur ihrer Oberfläche. Die Farbe von Kieselalgen variiert von gelb bis braun, was auf das Vorhandensein einer Mischung aus Chlorophyllen, Xanthophyllen und Carotinen zurückzuführen ist - insgesamt gibt es etwa 9 verschiedene Pigmente.

Die äußere Struktur der Diatomeen

Eines der Hauptunterscheidungsmerkmale von Diatomeen ist die harte Schale der Zelle, die aus Siliziumdioxid mit Verunreinigungen aus Verbindungen von Aluminium, Magnesium, Eisen und organischen Substanzen besteht. Die Hülle besteht aus zwei unterschiedlich großen Hälften, die wie eine Schatulle oder Kiste geschlossen werden. Ein Blatt ist größer als das andere, beide haben eine leicht konvexe oder flache Form. Die größere Hälfte der Schale bedeckt die kleinere Hälfte wie ein Deckel. Es gibt zusätzliche Strukturen - Septen. Sie teilen die Zelle in separate Kammern.

Zahlreiche Anzeichen innerer und äußerer Struktur unterscheiden Diatomeen. Ein Foto unter einem Mikroskop ermöglicht es Ihnen, die Merkmale der Zellmembran und des inneren Inhalts sorgfältig zu untersuchen. Die Außenwand ist über ihre gesamte Länge nicht homogen, sie ist von vielen Löchern durchzogen, durch die der Stoffaustausch mit der Umgebung stattfindet. Es gibt Auswüchse auf der Silica-Schale, die kolonialen Formen helfen, Assoziationen zu schaffen, Wellen und Strömungen zu widerstehen.

Die Struktur einer Diatomeenzelle

Das Zytoplasma bildet eine dünne Parietalschicht, es gibt eine Art Brücke, in der sich ein diploider Kern mit Nukleolen (1-8 Stück) befindet. Fast der gesamte Zellinnenraum wird von der Vakuole eingenommen. Chromatophoren befinden sich hauptsächlich entlang der Wände. Dies sind kleine, aber zahlreiche Scheiben oder größere Platten. Heterotrophe Diatomeen enthalten keine Pigmente. Die Chromatophoren autotropher Diatomeen enthalten farbige Plastiden:

• a- und c-Chlorophylle (grün);
• β- und ε-Carotine (orange);
• Xanthophylle (Diadinoxanthin, Diatoxanthin-Fucoxanthin und andere Gelbpigmente).

Photosynthesereaktionen in Diatomeenzellen produzieren Lipide, keine Kohlenhydrate, wie in den meisten Landpflanzen. Neben den lebensnotwendigen Fettmolekülen sind Volutin- und Chrysolaminarinkörner als Einschlüsse und Reservestoffe in den Zellen vorhanden.

koloniale Kieselalgen

Durch die sukzessive Teilung einer Diatomeenzelle entsteht eine ganze Kolonie. Separate winzige Organismen werden dank einer Vielzahl von Auswüchsen der Schale in Form von Haken, Hörnern und Stacheln zusammengehalten. Kieselalgen in Form von unförmigen Schleimklumpen und -filmen haben keine geordnete Struktur. Wenn es keinen gemeinsamen Schleim gibt, werden die Zellen durch feste Ventile zusammengehalten, die Bänder, Ketten, Büsche bilden oder die Form eines Sterns, eines Fächers haben.

Reproduktion von Kieselalgen

Die vegetative Vermehrung von Kieselalgen ist mit einer mitotischen Teilung des Zellkerns verbunden. Es gibt zwei Protoplasten, von denen jeder schließlich eine solide Klappe hinterlässt. Die zweite wird fertiggestellt, danach bleiben die neuen Organismen der kolonialen Formen der Diatomeen verbunden und die einzelligen werden getrennt. Das Ergebnis der vegetativen Vermehrung ist eine Abnahme der Zellgröße von Generation zu Generation. An die bereits vorhandene Klappe wird eine zweite, kleinere angebaut, daher werden solche Diatomeen mit der Zeit kleiner.

Vertreter einer Reihe von Kieselalgengruppen werden während der sexuellen Fortpflanzung wie einzellige Grünalgen konjugiert. In zentrischen Kieselalgen findet ein oogamer Prozess statt, bei dem einige Individuen Eier produzieren, während andere begeißelte Spermatozoen produzieren. Es kommt zur Befruchtung, was zu einer mit einer Pektinmembran bedeckten Zygote führt, dann wird eine Auxospore gebildet.

Die wichtigsten systematischen Gruppen von Diatomeen

Die Division Bacillariophyta vereint über 10.000 moderne Arten. Vertreter der Biowissenschaften behaupten, dass es tatsächlich ein Vielfaches davon gibt. Die Taxonomie der Kieselalgen hat in den letzten Jahrhunderten mehrere Änderungen erfahren. Die Debatte dreht sich hauptsächlich um die Anzahl der Klassen. Die häufigste Klassifizierung:

Klasse Zentrische Kieselalgen (Centrophyceae) - enthält 5 Ordnungen. Zu dieser Gruppe gehören einzellige und koloniale Diatomeen. Spezies: Cyclotella meneghiniana, Melosira arctica und andere. Vertreter der zentrischen Kieselalgen bilden die Grundlage des Planktons, sie können sich nicht aktiv in der Wassersäule bewegen.

Klasse Pennate oder Cirrus-Kieselalgen (Pennatophyceae). Hat 4 Bestellungen.
In dieser Gruppe sind einzellige Arten, die sich aktiv bewegen können, und koloniale Formen weit verbreitet. Unter den Zirruskieselalgen überwiegen benthische Organismen, die Seen und Meere bewohnen. Sie bevorzugen die Oberflächen verschiedener Substrate, bedecken sie mit einem Schleimfilm oder Klumpen. Die gefiederten Kieselalgen gehören zu Gattungen wie Synedra, Fragilaria, Tabellaria, Diatoma, Navicula, Cymbella.

Ursprung der Abteilung Bacillariophyceae

Kieselalgen unterscheiden sich stark von anderen Algen. Nach der Untersuchung der Pigmentplatten sowie des in den Zellen ablaufenden Prozesses der Photosynthese kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass diese Organismen von den ältesten Flagellen abstammen. Der Beweis für die Theorie ist ihre Fähigkeit, organische Substanzen mit Pigmenten in verschiedenen Farben - grün, orange und gelb - zu synthetisieren. Forscher haben Familienbande von Kieselalgen mit Braun-, Gold- und Gelbgrünalgen festgestellt.

Seit Hunderttausenden von Jahren lagern sich feste Siliziumhüllen von Zellen in Form von Kieselgur und anderen Gesteinen auf dem Grund der Meere und Ozeane ab. Die ältesten fossilen Kieselalgen sind in den Kreideablagerungen des Mesozoikums (der Ära des mittleren Lebens) erhalten geblieben. Diatomit und Tripolis werden hauptsächlich in Steinbrüchen abgebaut und im Bauwesen verwendet.

Ökologie der Kieselalgen

Kieselalgen sind in Süß- und Salzwasserkörpern rund um den Globus weit verbreitet. Diese Organismen leben zwischen nassen Felsen, im Boden, sie haben sogar heiße Quellen, Schneedecken und Eis der Polarregionen gemeistert. Meere und Ozeane werden hauptsächlich von Arten bewohnt, die zu zentrischen Diatomeen gehören.

Süßwasserkörper sind typische Lebensräume für pennate Diatomeen. Unter den Vertretern dieser Gruppe gibt es nicht nur planktonische, sondern auch benthische Formen (Bodenorganismen). Es gibt eine große Vielfalt von epiphytischen Diatomeen und solchen, die das „Aufblühen“ von Wasser in Seen und Stauseen verursachen, deren Überwucherung.

Bedeutung von Diatomeen

Kieselalgen machen im Weltmeer mehr als 2/3 der gesamten Artenvielfalt der Algen aus. Sie machen 50 % der gesamten Biomasse der Meere und Ozeane aus, im planetarischen Maßstab sieht diese Zahl ebenfalls beeindruckend aus - 25 % der organischen Masse.

Kieselalgen stehen am Anfang der Nahrungskette in aquatischen Ökosystemen. Diese photosynthetischen Zellen im Plankton dienen Wirbellosen als Nahrung. Auch Fische, Krebstiere und andere Vertreter der Meeresfauna ernähren sich von Kieselalgen oder fressen Zooplankton. Wirtschaftliche und wissenschaftliche Bedeutung von Diatomeen:

• werden als Indikatoren oder Indikatoren für den Zustand von Oberflächengewässern verwendet;
• bilden die Grundlage für die Bildung von Sapropel (Diatomeenschlamm) am Boden von Stauseen;
• sind Teil von Mineralvorkommen (Kieselgur und Tripolis);
• tragen zur Selbstreinigung von Gewässern von einer Reihe anorganischer Schadstoffe bei;
• helfen, die Herkunft und das Alter von Gesteinen aus den Schalen fossiler Formen zu bestimmen.

Kieselalgen im Aquarium

Sie bewohnen Glaswände, bewohnen die Oberfläche von Steinen und Geräten, bedecken die Blätter mehrzelliger Unterwasserpflanzen. Sie mögen kein helles Licht, deshalb bevorzugen sie dunkle Bereiche des Aquariums. Kieselalgen müssen bekämpft werden, damit die gesamte künstliche Biozönose hinter den Glaswänden nicht mit braunem Schleim bedeckt wird. Es ist notwendig, den Film und die braunen Klumpen zu entfernen, sobald sie auf Steinen und Geräten erscheinen. Am schwierigsten ist es, Plaque von Kieselalgen auf den Blättern von Unterwasserpflanzen zu entfernen.

Die ergriffenen Maßnahmen sollten darauf abzielen, die Beleuchtung und die Wasserzusammensetzung zu regulieren. Einer der Gründe für das "Aufblühen" der Flüssigkeit im Aquarium und in natürlichen Reservoirs ist der übermäßige Gehalt an Silikaten. Wenn nur wenige Mineralien vorhanden sind, ist die Entwicklung von Kieselalgen langsam. Der gleiche Effekt wird durch eine gute Aquarienbeleuchtung, ständige Reinigung von Gläsern und Steinen von Kieselalgenkolonien verursacht.

Die Abteilung Kieselalgen ( Bacillariophyta) hat mehr als 20.000 Arten. Dies sind photoautotrophe Tubulokrysten von mikroskopischer Größe mit einem ausschließlich kokoiden Thallus, der Hüllen in Form einer Silicahülle aufweist. Hülse dicht daneben Plasma Membran und besteht aus zwei Teilen: Epithekus und Hypothesen. Der größere Teil (Epithek) drückt mit seinen Rändern wie ein Deckel auf eine Schachtel auf die Hypotheca (Abb. 3.1). Epithekus besteht aus einem flachen oder konvexen Flügel ( epivalva) mit geschwungenen Kanten und Gürtelrand ( epicingulum). Hypothese hat ähnliche Teile: Schärpe ( hypovalva) mit geschwungenen Kanten und Gürtelrand ( Hypocingulum). Die Taillenbänder passen eng aneinander und schminken sich Gürtel Hülse. In den meisten Kieselalgen eine oder mehrere Felgen einsetzen, die das Volumen der Zelle erhöhen und ihr Wachstum fördern. Die Schalenform ist vielfältig und zeichnet sich vor allem durch die Art der Ventilsymmetrie aus. Ventile mit vielen Symmetrieachsen werden genannt radialsymmetrisch oder Aktinomorph. Ansonsten heißt es zygomorph. Zygomorphe Klappen sind in Längs- und Querrichtung symmetrisch ( bisymmetrisch), symmetrisch nur entlang einer Achse ( monosymmetrisch), spiegelsymmetrisch bzw asymmetrisch.

Die äußeren und inneren Muster der Schale, die im Licht- und Elektronenmikroskop beobachtet werden, werden als bezeichnet Shell-Struktur. Es ist spezifisch für verschiedene Taxa und wird durch verschiedene Strukturelemente gebildet, von denen die wichtigsten sind Perforationen - ein System von Löchern verschiedener Strukturen, die sich an den Klappen befinden, durch die der Protoplast mit der äußeren Umgebung kommuniziert. Es gibt kleine Poren ( Warzenhof) und große längliche Kammern, die mit perforierter Folie bedeckt sind ( Alveolen). In den Flügeln der Schale können ein oder zwei sein Schleim Poren durch die Schleim abgesondert wird, der dazu dient, Algen an das Substrat anzuheften und Kolonien zu bilden. Verdickungen, die über die äußere oder innere Oberfläche des Ventils hinausragen, werden genannt Rippen Sie verleihen der Schale Festigkeit. Bei vielen Kieselalgen bilden sich an der Außenfläche der Schale Vorsprünge, Borsten, Stacheln und Stacheln, die ihre Oberfläche vergrößern und dazu dienen, Zellen zu einer Kolonie zu verbinden. Bei beweglichen Kieselalgen auf der Ventilseite der Schale die Naht in Form eines Paares von durchgehenden Schlitzen, sowie Knötchen- zwei polare und eine zentrale (es handelt sich um Verdickungen der Ventilwände). Eine solche Struktur der Schale sorgt zusammen mit einem kleinen Volumen des Protoplasten und zahlreichen Öltröpfchen dafür, dass Kieselalgen in der Wassersäule aufsteigen. Durch die Naht erfolgt die Freisetzung und Zirkulation des Zytoplasmas, was für die reaktive Bewegung der Algen sorgt.

Zellen von Vertretern der Abteilung haben eine typische eukaryotische Struktur. Zytoplasma in ihnen bildet es eine Parietalschicht oder sammelt sich an den Polen oder in der Mitte der Zelle und verbindet sich mit zytoplasmatischen Brücken. Kern liegt in der zentralen Masse des Zytoplasmas oder in der Parietalschicht, näher an der Hypotheca (in zentrisch Kieselalgen,) oder - in der zytoplasmatischen Brücke in direktem Kontakt mit dem Chloroplasten, näher am Epithekus (in gefiedert) (Zur Erklärung der Begriffe zentrisch und gefiedert siehe weiter unten im Text). Mitose offen, aber anstelle von Zentriolen wird die Funktion der Organisation der Teilungsspindel ausgeführt polare Scheiben. Im Kern gelegen Golgi-Komplex.

Plastiden(Chloroplasten) sekundär symbiotisch, Rhodophytentyp, Viermembran (zwei äußere Membranen sind in organisiert Endoplasmatisches Retikulum des Chloroplasten, die direkt zur Kernel-Shell geht). Thylakoide, zu dritt gesammelt und manchmal durchbohrt Pyrenoid, erhältlich Gürtellamelle. Set von Photosynthese Pigmente: Chlorophylle a und mit, β - und ε -Carotine, Xanthophylle (Fucoxanthin, Diatoxanthin, Neoxanthine und Diadinoxanthin), die die Farbe des Thallus von hellgelb, gold bis grünlich-braun bestimmen. Eine Zelle kann mehrere Mitochondrien mit röhrenförmigen Cristae haben. Vakuolen - vier Arten: mit Zellsaft, mit freiwillig, mit Chrysolaminarin und mit Öle(Die letzten drei Komponenten sind Assimilationsprodukte Kieselalgen).

Vegetative Reproduktion, am charakteristischsten für Diatomeen, durchgeführt wird Zellteilung in zwei. Vor der Teilung sammeln sich Öltropfen im Protoplasten, er vergrößert sich, drückt die Klappen auseinander, so dass sie nur noch die Ränder der Gürtelränder berühren. Der Kern teilt sich mitotisch und dann der gesamte Protoplast. Jede neue Zelle erhält einen Schalenlappen, der ein Epithekus ist oder wird, und die Hypotheca ist fertig. Mehrere vegetative Teilungen führen zu einer fortschreitenden Abnahme der Zellgröße in der Population, da Zellen, die die Hypotheka der Mutterzelle erhalten (sie wird zu einem Epithekus), ständig den Bau einer noch kleineren Klappe (ihrer eigenen Hypotheka) vervollständigen. Die Wiederherstellung der ursprünglichen Zellgrößen, die für eine bestimmte Art charakteristisch sind, erfolgt während der Keimung ruhender Zellen sowie als Folge davon sexueller Prozess, begleitet von Bildung Auxospore(wachsende Sporen) . Die Auxospore wächst auf die für die Art maximal mögliche Größe heran, nimmt dann eine typische Form an und bildet eine Schale. Bei einer Reihe von Kieselalgenarten tritt die Bildung von Auxosporen auf Autogamie: Nach der Meiose bleiben zwei Kerne lebensfähig, die in ihrer Zelle verschmelzen. Eigentlich asexuelle Fortpflanzung für Kieselalgen ist nicht typisch, einige Arten sind jedoch in der Lage, Mikrosporen zu bilden, deren Natur und Entstehungswege noch nicht untersucht wurden.

sexueller Prozess- Iso-, Hetero- (Aniso-) oder Oogamie. Bei der Oogamie wird das einzige Geißelstadium für Diatomeen gebildet - das Spermatozoon. Es hat ein Flagellum, bedeckt mit Retronemen, seinem Axonem fehlen zentrale Mikrotubuli (Formel 9+0, statt 9+2), das Wurzelsystem ist reduziert, wo statt Tripletts nur Dubletts von Mikrotubuli vorhanden sind, gegen die der Basalkörper gedrückt wird der Kern. Bei einigen Kieselalgen hat das Spermium kein Flagellum und bewegt sich mit Hilfe von Pseudopodien. Bei Iso- und Heterogamie sind die Gameten gluteless und fließen von der Hülle einer Mutterzelle zur anderen.

Der Lebenszyklus aller Diatomeen ist Diplophase mit gametischer Reduktion ohne Generationswechsel.

Unter ungünstigen Bedingungen gehen Kieselalgen in einen Ruhezustand. In diesem Fall wandert der Protoplast an eines der Enden der Zelle, verliert Zellsaft und schrumpft stark. Die lebenswichtige Aktivität dieser Zellen wird wieder aufgenommen, wenn günstige Bedingungen eintreten. Einige planktonische Seearten können in diesem Zustand die Winterperiode am Gewässergrund abwarten. Bei einer Reihe von Arten wird die Bildung von Kieselsäurezysten beobachtet.

Diatomeen haben eine weite Verbreitung und unterschiedliche Biotope: Süß- und Salzwasser, stehende und fließende Gewässer, nasse Felsen, Böden und sogar Ackerland; von Schnee und Eis leben können. Die Rolle in der Natur und praktische Bedeutung von Diatomeen ist sehr groß: Sie sind an der Bildung organischer Substanz und der Aufnahme von Kohlenstoff aus dem Weltmeer beteiligt, sind Teil der trophischen Ketten aquatischer Ökosysteme, nehmen am Siliziumkreislauf und an der Sedimentation teil Wird bei der Umweltüberwachung und der archäologischen Datierung von Sedimentgesteinen verwendet.

Die Systematik der Kieselalgen basiert auf der Struktur der Schale, hauptsächlich der Symmetrie der Klappen, dem Vorhandensein und der Struktur der Naht. Die Abteilung ist in drei Klassen unterteilt: coscinodiskophic (zentrisch) - Coscinodiscophyceae (Centroceae), zerbrechlich (nahtlos) - Fragilariophyceae, Bacilliariophycium (Naht) - Bacillariophyceae. Die letzten beiden Klassen werden traditionell Pennate Diatomeen genannt.

Klasse koszinodyskophytisch (Coscinodiscophyceae) kombiniert Algen mit radialsymmetrischen (aktinomorphen) Ventilen ohne Naht (Abbildung 3.2). In den meisten Fällen sind die Schalen abgerundet, weshalb sie oft als zentrische Diatomeen bezeichnet werden. Der sexuelle Prozess ist Oogamie. Die Klasse umfasst 22 Ordnungen.

Am weitesten verbreitet Befehl Melosirales, dessen typischer Vertreter ist Melosira(Abbildung 3.3). Melosyra-Zellen sind zylindrisch und mit Hilfe von Schleimrollen, Stacheln oder Zähnen in Kolonien verbunden. Die Schale hat hohe Biegungen der Ventile und einen komplexen Gürtelrand; Ventile sind rund, mit kleinen Areolen.

BEIM Lebenszyklus Melosyra beobachtet oogamer sexueller Prozess. Sexuelle Strukturen unterscheiden sich von vegetativen Zellen. Die weibliche Fortpflanzungszelle (entspricht Oogonie) produziert durch Meiose, gefolgt von der Degeneration von drei Kernen, ein Ei. Beim Männchen (entsprechend Spermatogonie oder Antheridium) bildet sie zunächst eine vierflüglige Samenzelle, die nach der Meiose vier einflüglige Spermien aussprosst. Nach der Befruchtung wird aus der Zygote eine Auxospore gebildet.

Vertreter Klasse Fragilariaceae, oder nahtlos, ( Fragillariphyceae) sind durch zygomorphe Schalenklappen ohne Naht und das Fehlen von Flagellenstadien im Lebenszyklus gekennzeichnet. Sexueller Prozess iso-, Heterogamie, nur für Arten der Gattung Rhabdonema Ein oogamer Sexualprozess ist bekannt, aber das Spermatozoon ist geißellos und bewegt sich mit Hilfe von Pseudopodien.

Es gibt 12 bekannte Ordnungen von zerbrechlichen Algen. Typisch Befehl – zerbrechlich ( Fragilarien), mit den häufigsten Vertretern der Gattungen Fragilaria, Tabellaria,Asterionella(Abbildung 3.4) .

Beim nett zerbrechlich ( Fragilaria)-Zellen bilden oft sehr lange bandartige Kolonien. Schalenventile sind linear mit Querhüben. Zellen nett Asterionella ( Asterionella) sind stabförmig, an einem Ende sind die Klappen zu sternförmigen oder spiralförmig gekräuselten kammförmigen Bändern verbunden. Ventile sind linear, oft mit verbreiterten Enden. Vertreter nett Tabellaria ( Tabellaria) Ventile von der Seite des Gürtels haben die Form von Platten, die in Zickzackkolonien verbunden sind. Die Ventile sind linear, an den Enden und in der Mitte verbreitert. Im Fall von Heteropolschalen (Zellpole unterschiedlicher Form), wie in nett Meridion ( Meridion), können Kolonien eine fächerförmige Form annehmen.

Ähnliche Informationen.

KÖNIGREICH Heterokontobiontes (Chromista) – Heterokontes

Die Abteilung heißt Diatomeen (aus dem Griechischen. di- zwei, Volumen- Inzision, Dissektion) oder Bacillaria ( Bazillen- Zauberstab). Umfasst einzellige Einzeller oder Kolonieorganismen, die fast immer mikroskopisch klein sind; Formen, die mit bloßem Auge sichtbar sind und 2-3 mm erreichen. Charakteristisch ist das Vorhandensein einer zweischaligen Kieselerdeschale. Etwa 6-10.000 Arten sind bekannt.

Zellstruktur.

Chloroplasten von Kieselalgen verschiedener Formen, normalerweise Wand, enthalten Pigmente - Chlorophylle a und c, Carotine, Fucoxanthine.

Bei zentrischen Kieselalgen sind Chloroplasten zahlreich und klein, bei gefiederten Kieselalgen sind sie groß und oft gelappt. Die Farbe der Chloroplasten ist braun, gelblich oder golden. Dies liegt daran, dass grüne Pigmente - Chlorophylle - durch zusätzliche gelbbraune Xanthophylle maskiert werden, von denen Fucoxanthin überwiegt. Es können ein oder mehrere Pyrenoide vorhanden sein, sie ragen über den Chloroplasten hinaus und werden manchmal von Thylakoiden durchdrungen.

Es gibt viele Tropfen Öl im Zytoplasma. Volutin tritt in Form großer Tröpfchen mit einem charakteristischen blauen Schimmer auf.

Mitochondrien von Diatomeen verschiedener Formen (kugelförmig, oval, stäbchenförmig, fadenförmig). Der Golgi-Apparat befindet sich neben dem Kern und besteht aus mehreren Dictyosomen (bis zu 20), die 4 bis 12 Zisternen enthalten.

Auf dem Plasmalemma bilden Kieselalgen eine spezielle Zellhülle – eine Schale, die aus amorphem Siliziumdioxid besteht, in ihrer Zusammensetzung ähnlich wie Opal, daher werden Kieselalgen oft als die „Edelsteine“ der Meere bezeichnet („Opal“ bedeutet im Sanskrit „kostbar“. Stein"). Neben Kieselsäure enthält die Zusammensetzung der Schale eine Beimischung von organischen Verbindungen und einigen Metallen. Innen und außen ist es mit einer dünnen organischen Schicht aus Pektinsubstanzen überzogen. Nach dem Tod der Alge wird der Inhalt der Zelle zerstört und verschwindet, während das Siliziumrückgrat der Schale unverändert bleibt. Es verrottet nicht.

Die Schale besteht aus zwei Hälften: die obere größere - Epithekus und niedriger kleiner - Hypothesen. Das Epithekus wird wie ein Deckel auf eine Schachtel auf die Hypotheca gelegt (Abb. 20). Der Epithekus wiederum besteht aus epivalva(oberer Flügel) und epicingulum(Gürtelrand der Epitheca); die hypothese ist hypovalva(unterer Flügel) und Hypocingulum(Gürtelrand der Hypotheca). Zwei einander überlappende Suchränder stellen einen Gürtel dar. Bei Diatomeen werden zwei Vorsprünge der Schale unterschieden und zur Identifizierung verwendet: ein Blick von der Klappe und von dem Gürtel. Das Blatt ist normalerweise flach. Seine gebogene Kante wird als Flügelfalte bezeichnet und kann niedrig oder hoch sein. In einigen Gattungen Melozira, Hyalodiskus) Schalenklappen werden direkt durch die Kanten der Klappenbiegungen geschlossen, und der Gürtel wird während der Zellteilung gebildet.

Zwischen den Kanten der Schärpenfalte und dem Gürtelrand erscheint ein eingesetzter Rand (Abb. 23). Es können viele interkalierte Ränder vorhanden sein, aber der jüngste befindet sich immer in der Nähe der Biegung der Schärpe und der älteste in der Nähe des Gürtels. Die Bedeutung dieser Ränder besteht darin, das Wachstum der Schale sicherzustellen und das Volumen der Zelle zu erhöhen. Bei einer Reihe von Arten wachsen dünne, unvollständige Siliziumwände von den Innenwänden der interkalierten Ränder in den Zellhohlraum - Septen. Sie haben immer ein oder mehrere Löcher und unterteilen den Käfig in halbisolierte Kammern, was die Oberfläche der Käfige vergrößert.

Es gibt zwei Haupttypen von Schärpen: Aktinomorph, durch die drei oder mehr Symmetrieachsen gezogen werden können (solche Ventile sind typisch für zentrische Diatomeen), sowie zygomorph, durch die nicht mehr als zwei Symmetrieachsen gezogen werden können (solche Schalen sind charakteristisch für gefiederte Diatomeen).

Reis. 23. Kieselalge Pinnularia(An:): SONDERN- Ansicht von der Seite des Gürtels; B– Ansicht von der Seite der Naht; BEIM- Längsschnitt; G- Kreuzung; D- Vegetative Reproduktion; 1 - Epithekus, 2 - Hypothekus, 3 - Naht, 4 - Knötchen, 5 - Chromatophor, 6 - Pyrenoide, 7 - Zytoplasma, 8 - Kern, 9 - Vakuole, 10 - Klappe, 11 - Gürtel

Die Schale von Kieselalgen ist mit Perforationen durchbohrt, die dazu dienen, den Protoplasten der Zelle mit der äußeren Umgebung zu kommunizieren. Perforationen am Flügel nehmen 10–75 % seiner Fläche ein. Sie können sich in Reihen falten, die als Striche sichtbar sind. Striche können radial, parallel oder konvergierend sein. Die Festigkeit der Schale wird durch Verdickungen gegeben, die über die Außen- oder Innenfläche der Klappe, sogenannte Rippen, hinausragen.Auf der Oberfläche der Klappe bilden sich häufig Stacheln, Borsten, Vorsprünge und Stacheln, die an der Bildung von Kolonien teilnehmen.

Einige gefiederte Kieselalgen haben ein Nahtsystem. Eine schlitzartige Naht besteht aus einem Paar Längsschlitzen (Nahtäste), die sich an der Schärpe befinden. Kanalförmiger Shovim hat die Form einer Röhre, die sich in der Dicke des Ventils befindet, seine kammförmige Verdickung - Kiel , oder pterygoider Auswuchs, der die Klappe entlang des Randflügels umgibt . Die kanalartige Naht kommuniziert mit Hilfe eines dünnen Schlitzes mit der äußeren Umgebung, mit der inneren Höhle der Zelle - mit Hilfe von Löchern. Diatomeennähte sorgen für die Kommunikation zwischen dem Protoplasten und der äußeren Umgebung und nehmen auch an der Bewegung teil.

Der Kern ist groß, enthält 1–8 Nukleolen; sie verschwinden während der Mitose, Zentriolen fehlen. Die Organisationszentren der Mikrotubuli sind Platten (Abb. 24). Sie befinden sich an den Polen der Spindel. Spindel-Mikrotubuli werden außerhalb des Kerns gebildet und gelangen dann durch die zerstörten Bereiche seiner Hülle in den Kern; die Kernhülle verschwindet allmählich. Daher ist die Mitose in Diatomeen offen. In den frühen Stadien wandern Mikrotubuli von Pol zu Pol. Chromosomen-Kinetochoren scheinen an Pol-Mikrotubuli zu haften. In der Anaphase bewegen sich die Chromosomen in Richtung der Pole, in der späten Anaphase verlängert sich die Spindel. Die Zytokinese erfolgt aufgrund der Bildung einer Spaltfurche durch Invagination der Zellmembran von der Peripherie zum Zentrum. Die Zytokinese ist mit der Bildung der Membranen der Tochterkerne abgeschlossen. Die Zellteilungsebene verläuft bei Kieselalgen immer in einer Ebene parallel zur Klappe.

Reis. Abb. 24. Mitose bei gefiederten Diatomeen (nach: C. Hoek van den et al., 1995): A – Interphase, fast vor Prophase; B - Prophase; B - Metaphase-Teilungsspindel; G - Anaphase-Teilungsspindel; 1 - Mikrotubulizentrum; 2 - Kernschale; 3 - Prophasenspindel; 4 - Polarplatte; 5 - Golgi-Apparat; 6 - Kinetochor; 7 - Chromatid; 8 - chromosomaler Mikrotubulus; 9 - interpolarer Mikrotubulus

Bewegung.

Frei lebende Bazillen bewegen sich entlang des Substrats, als würden sie auf der Seite des Ventils kriechen. Die Bewegung erfolgt gleichmäßig oder ruckartig in Richtung der Längsachse der Zelle, außerdem abwechselnd einmal in die eine Richtung, dann in die andere, direkt entgegengesetzt. Diatomeen mit Naht sind zu aktiver Gleitbewegung fähig. Diese Bewegung erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 0,2–25 µm/s. Über den Mechanismus ihrer Bewegung wurden eine Reihe von Hypothesen aufgestellt. Eine der Hypothesen verbindet die Bewegung von Kieselalgen mit der Freisetzung von Schleim durch die Naht, der fibrilläre Polysaccharide enthält. Sie verwandeln sich in Stränge, die entlang des Substrats nach vorne geworfen werden, und sorgen für die Bewegung von Kieselalgen. Es wird angenommen, dass die Proteine ​​Kinesin und/oder Dynein die treibende Kraft sind, die zum Ausstoß dieser Stränge führt. Eine andere Hypothese bezieht die Bewegung von Kieselalgen auf die Reibung des in der Naht zirkulierenden Zytoplasmas. Die Reibung des fließenden Zytoplasmas gegen das Substrat entwickelt eine motorische Kraft, die die Zelle in die entgegengesetzte Richtung ihrer Strömung bewegt. Die dritte Hypothese erklärt die Bewegung, indem sie abwechselnd Wasser aufnimmt und es am gegenüberliegenden Ende der Zelle ausstößt. Der Austritt des Wasserstroms verändert die Verteilung des hydrostatischen Drucks im Körper der Alge, wodurch sich letztere in die der Strömung entgegengesetzte Richtung bewegt.

Reproduktion. Bei Kieselalgen findet vegetative und sexuelle Fortpflanzung statt (Isogamie, Heterogamie und Oogamie).

sexueller Prozess in zentrischen und einigen gefiederten Diatomeen ogam .

Ein oder zwei Eier; Sie werden im Oogonium oder seltener nach dem Eintritt ins Wasser befruchtet. Nach der Befruchtung bildet sich eine diploide Zygote, die sich zu einer wachsenden Auxospore entwickelt, die sich in eine Schale kleidet, die allmählich eine für diese Art charakteristische Struktur annimmt und sich in eine vegetative Zelle verwandelt. Bei den meisten gefiederten Kieselalgen ist der Sexualprozess isogam, aber Flagellen fehlen in Gameten (Abb. 25, SONDERN). Vor der Isogamie kommt es zur Meiose, wodurch 1–2 haploide Gameten gebildet werden. Die Verschmelzung erfolgt so, dass der Gamet von einer Zelle in eine andere kriecht. Mobile Gameten können als männlich betrachtet werden und als weiblich verbleiben.

Vegetative Reproduktion. Häufiger erfolgt die Vermehrung von Kieselalgen vegetativ, indem die Zelle in zwei Teile geteilt wird. Während der Teilung bewegen sich beide Ventile auseinander, bis sich die Kanten berühren, dann wird der Zellinhalt in zwei symmetrische Hälften in der Ebene des Gürtels geteilt. Jede der beiden neu entstandenen Zellen entwickelt die Hälfte der Hülle (Schärpe), die ihr fehlt, und schiebt sie in die alte Hälfte, die sie geerbt hat. In frei lebenden Kieselalgen trennen und zerstreuen sich junge Zellen schnell, während sie in Kolonien nahe beieinander bleiben. Da bei weiteren Wiederholungen des Teilungsvorgangs immer neue Schalen in die alten eingesetzt werden und somit weniger davon vorhanden sind, sollte nach mehreren Teilungen die Entstehung von Diatomeen deutlich reduziert sein. Zellen, die ein Minimum an Wachstum erreicht haben, kehren auf verschiedene Weise zu ihrer ursprünglichen Größe zurück. Erstens darf sich die kleinere der resultierenden Zellen nicht mehr teilen. Zweitens sind bei einigen Kieselalgen die Bänder der Schale elastischer. Drittens ist es möglich, Teile des Panzers auseinanderzudrücken und den Größenunterschied zwischen Epithekus und Hypotheken auszugleichen. Viertens steht einer Verkleinerung der Zellen in Diatomeen eine Vermehrung durch den Geschlechtsvorgang durch die Bildung von Auxosporen entgegen.

Wenn die Auxospore gebildet wird, findet der Kopulationsprozess statt, der zur Bildung einer Zygospore führt. Zwei Zellen nähern sich einander, werfen ihre Klappen ab, ihre Protoplasten verschmelzen miteinander, werden von einer dichten Zellulosemembran umgeben, nehmen dann an Volumen zu und verwandeln sich in eine Auxospore, wodurch ein neues Individuum entsteht, das deutlich größer ist als seine Eltern.

Die Reduktionsteilung in Kieselalgen wird vor der Bildung von Gameten beobachtet, daher sind vegetative Individuen diploide Organismen, und der Lebenszyklus von Kieselalgen ist diplobiont mit gametischer Reduktion.

Ruhephasen. Kieselalgen können unter ungünstigen Bedingungen Sporen und ruhende Zellen bilden. Diese Strukturen sind reich an Reservestoffen, die während der Keimung benötigt werden. Die ruhenden Zellen sind morphologisch den vegetativen Zellen sehr ähnlich, während die Sporenhülle dicker, runder und ihre Ornamentik verändert. Ruhende Zellen entwickeln sich normalerweise in einer Umgebung mit einem geringen Gehalt an gelöstem Silizium, während Sporen im Gegensatz dazu das Vorhandensein einer ausreichenden Menge an Silizium benötigen, um ihre eigene dicke Hülle aufzubauen. Ruhezellen werden häufiger von zentrischen und pennaten Kieselalgen im Süßwasser gebildet, während Sporen von zentrischen marinen Kieselalgen gebildet werden. Sowohl ruhende Zellen als auch Sporen können Jahrzehnte überleben.

Reis. 25. Schema des Sexualprozesses und der Bildung von Auxosporen von gefiederten Kieselalgen (A) - zum Beispiel Gomphoneme und zentrische Diatomeen (B) als Beispiel Meloziren(nach: L. L. Velikanov et al., 1981): 1 - Entwicklung von Spermatozoen; 2 - Entwicklung des Eies; 3 - Befruchtung; 4 - Bildung von Auxosporen

Systematik

Eine eigentümliche Bewegung und eine Silica-Hülle veranlassten mehr als einmal, Bazillen als Tiere zu klassifizieren. Es ist heute allgemein anerkannt, dass Diatomeen Algen sind. Die meisten Forscher ordnen sie einer speziellen Abteilung zu. Es wird angenommen, dass etwa 6.000 bis 12.000 Arten zur Abteilung Kieselalgen gehören, aber einige Autoren sind überzeugt, dass die wahre Anzahl der Kieselalgenarten 1 Million erreichen kann.In den meisten Systemen werden Kieselalgen im Rang der Abteilung Bacillariophyta mit zwei Klassen betrachtet : Centric - Centrophyceae und Pennate - Pennatophyceae.

Klasse gefiederte Diatomeen - Pennatophyceae

Gefiederte Diatomeen umfassen meist bewegliche einzellige und koloniale Vertreter, durch deren Klappe eine oder zwei Symmetrieachsen gezogen werden können, die Klappen haben eine Naht. Der Sexualprozess ist isogam.

Gattung Navicula hat einzelne Zellen, normalerweise beweglich, selten in Gallerthüllen eingeschlossen, einfach oder verzweigt, in denen die Zellen beweglich bleiben (Abb. 26, BEIM). Die Klappen sind längssymmetrisch, linear bis elliptisch geformt. Die Klappenstruktur besteht aus parallel und radial angeordneten Querstreifen. Zwei große lamellare Chromatophoren befinden sich entlang der Zelle und neben ihrem Gürtel. Arten sind in Süß- und Brackwasser weit verbreitet, seltener in den Meeren. Meist benthische und selten planktonische Formen.

Reis. 26. Kieselalgen (von:): SONDERN – Pleurosigma; B – Cymbella; BEIM – Navicula; G – Synedra; D – tabellaria; E – Kieselalge; F – Meridion; W – Cyclotella: 1 - Naht, 2 - Knoten

Gattung Kieselalge- Zellen sind zu bandartigen und zickzackförmigen Kolonien verbunden, manchmal zu sternförmigen (Abb. 26, E). Der Panzer des Gürtels ist linear, mit rechten Winkeln, manchmal sind interkalierte Ränder vorhanden, Septen fehlen. Ventile von elliptisch bis linear, Ventilstruktur aus groben Querrippen und zarten Querstrichen. Axialfeld fadenförmig, kaum sichtbar. Die Rhymoportulae befinden sich an den Enden der Klappe. Chromatophoren klein, körnig, zahlreich. Süßwasserarten, überwiegend benthisch.

Gattung tabellaria- Zellen sind rechteckig vom Gürtel, elliptisch bis länglich linear (Abb. 26, D, Reis. 27, G). Es gibt interkalierte Ränder mit Septen. Die Naht fehlt. Süßwasser-Epiphyten.

Gattung Nietzschia- Zellen von stäbchenförmig bis elliptisch, gerade, selten gekrümmt, einzeln, sehr selten zu fadenförmigen oder verzweigten Kolonien verbunden. Klappen linealisch, selten lanzettlich und elliptisch, mit Carinae und Querstreifen. Im Kiel befindet sich eine kanalartige Naht. Ein lamellarer Chromatophor befindet sich entlang der Zelle entlang ihrer Diagonalen oder neben einer der Gürtelseiten. Meeres-, Brack- und Süßwasserarten, häufiger benthische Arten (Anhang 3B).

Reis. 27. Nahtlose Diatomeen: SONDERN – Synedra; B – Fragilaria; BEIM – Asterionella; G – tabellaria: 1 - Schale aus der Schärpe, 2 - Schale aus dem Gürtel

Klasse Zentrische Kieselalgen - Centrophyceae

Zentrische Diatomeen sind einzellige und koloniale Formen, durch deren Klappe drei oder mehr Symmetrieachsen gezogen werden können, bei denen keine aktive Beweglichkeit vorhanden ist, keine Naht an der Schale vorhanden ist und ein oogamer Sexualprozess beobachtet wird. Arten von zentrischen Kieselalgen sind im Plankton der Meere und Ozeane als einer der Hauptproduzenten organischer Substanz sehr weit verbreitet.

Gattung coscinodiskus-Zellen sind scheibenförmig, selten linsenförmig, immer einzeln. Die Schale ist in der Regel rau, oft mit interkalierten Rändern (Abb. 28, B). Ventile sind rund, flach, konvex, manchmal wellig. Von

Reis. 28. Zentrische Diatomeen: SONDERN – Cyclotella; B – coscinodiskus; BEIM – Melozira; G – Aulacozira; D – Heteros vom Gürtel, Teil der Kette: 1 – Blick von der Schärpe, 2 – Blick vom Gürtel

Der Rand der Klappe hat oft einen Ring aus kleinen Stacheln, die in einem bestimmten Winkel angeordnet sind. Chromatophoren sind zahlreiche Platten, die sich über die gesamte Oberfläche der Zelle befinden. Der Kern ist zentral, neben einer der Klappen, seltener an zytoplasmatischen Strängen in der Mitte der Zelle aufgehängt. Meeresarten, überwiegend planktonisch. Kommt häufig in großer Zahl in entsalzten Meeresgebieten und in Brackwasserbinnengewässern vor.

Gattung Rhizosolenija hat zylindrische Zellen. Zellen sind oft stark länglich in der Höhe, in Form eines langen Stabes, gerade, selten leicht gekrümmt, einzeln, selten zu fadenförmigen Kolonien verbunden. Der Panzer ist im Querschnitt rund bis elliptisch, sehr dünn. Es gibt zahlreiche interkalierte Ränder, ringförmig, trapezförmig, rhombisch und schuppig. Ventile in Form einer Kappe mit länglicher Spitze, deren Ende sich in Form einer Spitze, Borste oder eines Auswuchses fortsetzt. Zahlreiche Chromatophoren, körnig oder scheibenförmig, sammeln sich oft im Zentrum der Zelle um den Zellkern herum an. Marine, planktonische Arten (Anhang, 3B).

Gattung Heteros- Zellen sind niedrigzylindrisch, in Ketten verbunden, seltener einzeln (Abb. 28, D). Die Ventile sind elliptisch, flach, konvex oder konkav. Von den Polen der Klappe geht eine dünne Borste aus, mit deren Hilfe die Zellen in Kolonien verbunden werden. In diesem Fall kommen die Setae der Ventile benachbarter Zellen in der Kette miteinander in Kontakt, biegen und kreuzen sich und verschmelzen häufig an der Kontaktstelle. Die Endborsten der Kette unterscheiden sich normalerweise von anderen in Länge, Dicke und Richtung. Die Öffnungen zwischen benachbarten Flügeln in einer Kette werden als Fenster bezeichnet, deren Umrisse sehr unterschiedlich sein können. Die Gattung umfasst eine große Anzahl ausschließlich planktonischer Arten, die den Großteil des Küstenphytoplanktons der Meere und Ozeane ausmachen.

Ökologie und Bedeutung

Arten von Kieselalgen sind in der Natur weit verbreitet, sie kommen in allen Arten von Biotopen vor. Kieselalgen leben in Meeres-, Brack- und verschiedenen Süßwasserkörpern: sowohl in stehenden (Seen, Teichen, Sümpfen) als auch in fließenden (Flüssen, Bächen, Bewässerungskanälen). Sie kommen häufig im Boden vor, werden aus Luftproben isoliert und bilden reiche Lebensgemeinschaften im arktischen und antarktischen Eis. Diatomeen in aquatischen Ökosystemen dominieren das ganze Jahr über andere mikroskopisch kleine Algen. Sie sind sowohl im Plankton als auch im Periphyton und Benthos reichlich vorhanden. Das Plankton der Meere und Ozeane wird von zentrischen Formen der Diatomeen dominiert, wenngleich auch einige gefiederte Formen mit ihnen vermischt sind. Im Plankton von Süßwasserkörpern hingegen überwiegen pennate Diatomeen. Benthische (untere) Gemeinschaften zeichnen sich auch durch eine große Vielfalt und Anzahl von Kieselalgen aus, die normalerweise in einer Tiefe von nicht mehr als 50 m leben. Benthische Bazillen kriechen entlang des Substrats oder heften sich mit Hilfe von Schleimbeinen, -schläuchen und -polstern an .

Kieselalgen kommen in stehenden Gewässern (Teiche, Pfützen, Gräben) in Hülle und Fülle vor und bilden am Grund und in Ufernähe gelbbraune Schleimhäute. Sie kommen in Mineralquellen, in Wasserleitungen, sogar in Wasserkaraffen, auf der Oberfläche von nassen Felsen, Steinen, Holz, Erde (z. B. in Töpfen mit Pflanzen) usw. vor. Einige Arten von epiphytischen Kieselalgen heften sich an das Meer und Süßwasseralgen, manchmal in einer solchen Menge, dass die Algen einfach nicht mehr zu erkennen sind. Nach dem Austrocknen der Gewässer können Kieselalgen mitsamt dem Staub vom Wind angehoben und auf große Flächen verschleppt werden. Viele Arten sind wahrhaft kosmopolitisch und kommen überall vor. Die Artenzusammensetzung von Bazillen in Gewässern wird durch einen Komplex abiotischer Faktoren bestimmt, von denen in erster Linie der Salzgehalt des Wassers von großer Bedeutung ist. Arten der Geburt Rhizosoleniya, Skeletonema, Hetotseros, Biddulphia, Schizonema, Striatella sind typisch marine. Meeresformen sind normalerweise größer und haben stärkere Schalen. Die meisten Mitglieder der Gattungen leben in Süßgewässern. Cymbella, Fragilaria, Navicula, Gomphonema. Ein ebenso wichtiger Faktor für die Entwicklung von Diatomeen ist die Temperatur, der Beleuchtungsgrad und die Lichtqualität. Kieselalgen vegetieren im Bereich von 0–70 0 С, aber in Ruhe können sie niedrigere oder höhere Temperaturen tolerieren.

Die Gemeinschaften von Fouling u Epibionten. Diatomeen nehmen unter den Epiphyten höherer Pflanzen und makroskopischer Algen in Süßgewässern und Meeren eine dominierende Stellung ein. Viele Meerestiere können Kieselalgenbewuchs ausgesetzt sein, von Krebstieren bis hin zu Walen. Solche Algen werden genannt Epizoiten. Unter den Kieselalgen gibt es Endosymbionten die in Braunalgen, Foraminiferen usw.

Bazillen sind in der Natur von großer Bedeutung. Diatomeen machen eine bedeutende Masse an Phytoplankton aus Beginn der Nahrungskette. Sie werden sowohl von Zooplankton-Organismen als auch von Jungfischen und erwachsenen Fischen gefressen. Mit etwa einem Viertel der organischen Substanz des gesamten Planeten sind sie die wichtigsten Produzenten von organischer Substanz in den Ozeanen. Bazillen spielen dabei eine große Rolle Silizium-Zyklus, die jährlich etwa 3 Milliarden Tonnen aus dem Weltozean aufnehmen.

Bilinsky (Bilin in Böhmen) Schiefer polieren, deren 0,6–5 Meter dicke Ablagerungen früher als andere bekannt wurden, bestehen alle aus Diatomeenschalen, und die Hauptmasse besteht nur aus einer Art, die heute noch lebt - Melosira entfernt. Eine große Ablagerung der Lüneburger Heide erreicht eine Mächtigkeit von bis zu 13 m; es besteht hauptsächlich aus Synedra-Ulna. Die Lagerstätte bei Berlin erreicht 30 m; ein Teil der Stadt selbst steht darauf. Eine ähnliche Lagerstätte befindet sich in der Nähe von Königsberg. Alle diese Ablagerungen sind neueren Ursprungs. Aber es gibt auch viel ältere, die mit dem Tertiär in Verbindung stehen. Auf einer solchen Lagerstätte befindet sich beispielsweise die Stadt Richmond in den Vereinigten Staaten von Amerika. Kieselalgen kommen auch im Bernstein vor (Tertiärbildung). In Russland wurden Schiefervorkommen in den Regionen Uljanowsk und Pensa sowie in Sibirien gefunden.

Kieselalgen spielen dabei eine wichtige Rolle Sedimentation am Grund des Ozeans. Die Schalen planktonischer Kieselalgen, die sich nach dem Algentod am Grund von Meeres- und Süßwasserbecken abgelagert haben, bildeten dort dicke Ablagerungen. Kieselgur(Bergmehl) - eine Masse aus Weiß oder Hellgrau, leicht, porös und hart. Kieselgur besteht zu 50–80 % aus Kieselalgenschalen.

Die Dicke der Kieselgurschicht erreicht an manchen Stellen mehrere hundert Meter. Große Kieselgurvorkommen in Russland finden sich in Tjumen, der Wolga-Region, dem Primorsky-Territorium und an einigen anderen Orten. Nur auf dem Territorium der Region Tjumen belaufen sich die im letzten Jahrhundert entdeckten Kieselgurvorkommen auf bis zu 500 × 10 12 m 3 . Es wird angenommen, dass diese Entdeckung mit der Entdeckung von Öl- und Gasvorkommen jenseits des Urals gleichgesetzt werden kann, da Kieselgur ein vielseitiger Rohstoff ist. Es dient als Quelle für etwa 100 verschiedene Produkte, die als Material für die Herstellung von optischen Glasfasern, Flüssigglas, als Filtermittel in verschiedenen Industrien, als Polier- und Schleifmaterial verwendet werden. Es ist gebraucht u als Baustoff, sowie für Dynamit machen.

Bergmehl dient als gutes Poliermittel (Tripoli), es wird zur Zubereitung verwendet leichte Ziegel(Fabroni-Ziegel) und manchmal Glas; es geht weiter zur Herstellung von Dynamit, für das es mit Nitroglycerin gemischt wird. Bergmehl in Not wurde für Lebensmittel verwendet bei den Lapplern, Tungusen und anderen halbwilden Stämmen (essbares Land). Bergmehl wurde entweder direkt gegessen oder mit gewöhnlichem Mehl und gebackenem Brot gemischt. Der Nährwert des Bergmehls ist aller Wahrscheinlichkeit nach auf jene Reste organischer Substanzen zurückzuführen, die in abgestorbenen Algen noch erhalten sind.

Die Schalen von Kieselalgen bleiben im fossilen Zustand lange erhalten, so ihre verwendet, um die Herkunft und das Alter verschiedener Sedimentgesteine ​​zu bestimmen. Kieselalgen sind in der Umweltüberwachung von besonderer Bedeutung, da sie gute Dienste leisten Indikatoren für die organische Verschmutzung der aquatischen Umwelt.

Allerdings kann die Massenentwicklung einiger Arten von Kieselalgen haben negative Bedeutung. Es wurde festgestellt, dass eine Reihe von Kieselalgen Toxine enthalten. Also Vertreter der Gattungen Pseudonitschija und Nitschia bilden Domoinsäure, die Amnesie verursacht Vergiftung bei Mensch und Tier. Diese Säure ist wasserlöslich und in organischen Lösungsmitteln unlöslich. Domoinsäure wurde erstmals aus der makroskopischen Rotalge Chondria (japanisch für „Zuhause“ – daher der Name der Säure) isoliert. 1987 wurden in Kanada mehr als 100 Fälle von Vergiftungen von Menschen mit diesem Gift nach dem Verzehr von Muscheln registriert, vier der Opfer starben. Vergiftungssymptome sind im leichten Fall Übelkeit, Erbrechen, Durchfall; In einem schweren Fall verschwindet die Schmerzempfindlichkeit, es treten Halluzinationen auf und das Kurzzeitgedächtnis geht verloren. Kieselalgen können Flussmündungen verstopfen und Häfen, verursachen oft blühendes Wasser und sind die Ursache für das Erscheinen darin unangenehme Gerüche. Kieselalgen verstopfen die Kiemen von Tieren und verursachen deren Tod.

Testfragen

1. Was sind die allgemeinen Eigenschaften von Diatomeen?

2. Die Struktur der Schale von Kieselalgen.

3. Welche Farbstoffe und Nährstoffe sind bei Bazillen bekannt?

4. Wie vermehren sich Kieselalgen? Lebenszyklus von Kieselalgen.

5. Beschreiben Sie Diatomeen der Pennate-Klasse.

6. Beschreiben Sie Diatomeen der zentrischen Klasse.

7. Nennen Sie typische Vertreter gefiederter und zentrischer Diatomeen.

8. In welchen Lebensräumen kommen Kieselalgen vor?

9. Bedeutung von Diatomeen für natürliche Ökosysteme.

10. Wirtschaftliche Bedeutung von Diatomeen.

Diese Abteilung umfasst einzellige und kolonialisierte mikroskopisch kleine Algen von hellgelber bis dunkelbrauner Farbe mit einer ausschließlich kokkoiden Körperstruktur. Kieselalgen sind eine umfangreiche Gruppe von Organismen, die nach Angaben verschiedener Autoren 12 bis 25.000 Arten umfassen.

Kieselalgen zeichnen sich durch eine spezielle Zellhülle aus - eine Schale aus amorphem Siliziumdioxid, die in ihrer Zusammensetzung Opal ähnelt, mit einer Beimischung von Metallen (Aluminium, Eisen, Magnesium) und einer organischen Komponente.

Die Schale besteht aus zwei Hälften, die wie ein Deckel auf eine Kiste aufeinander gesteckt werden. Die größere Hälfte ist der Epithekus, die kleinere Hälfte der Hypothekus. Jede Hälfte wird von einer flachen oder mehr oder weniger konvexen Schärpe gebildet, die durch ihre Biegung mit dem Gürtelring oder Rand verbunden ist. Der Epithekus bedeckt mit seinem Gürtelring den Gürtelring der Hypotheca. Bei vielen Diatomeen bilden sich zwischen dem Knick der Valve und dem Gürtelring interkalierte Ränder unterschiedlicher Form und in unterschiedlicher Anzahl. An den interkalierten Rändern entwickeln sich Septen, die die Zelle in Kammern unterteilen.

Auf der Oberfläche der Schale und im Inneren befindet sich eine dünne Schicht organischer Substanz. Auf dem Schalenlappen befinden sich Punkte, Striche, Zellen, Rippen usw. Dies sind entweder Poren oder Kammern, die sich nach innen oder außen öffnen, oder abwechselnd dünne und dicke Abschnitte der Schale. Ihr Boden ist normalerweise mit zahlreichen Löchern durchsetzt. Die Gesamtfläche der Löcher in der Schale beträgt 75% der Ventilfläche. Eine Reihe von Formen enthält verschiedene Auswüchse der Schale, mit deren Hilfe Zellen in Kolonien verbunden werden.

In der Schalenklappe vieler Kieselalgen befindet sich eine Naht in Form von zwei (selten einer) längs verlaufenden, etwas gekrümmten Schlitzen (schlitzähnliche Naht) oder in Form einer röhrenförmigen Struktur, die mit einem Schlitz und mit der äußeren Umgebung kommuniziert die Zellhöhle eine Reihe von Löchern, die durch verkieselte Trennwände (kanalartige Naht) getrennt sind. Algen mit einer Naht können sich aktiv bewegen.

Es gibt eine Reihe von Hypothesen zum Bewegungsmechanismus von Diatomeen. Es wird angenommen, dass die Bewegung der Zelle auf die Bewegung des Zytoplasmas im Spalt oder Kanal der Naht oder auf den Wasserfluss im Hohlraum der Naht zurückzuführen ist. Es gibt Hinweise darauf, dass während der Kontraktion von Fibrillen in der Nähe der Naht eine lokomotorische Substanz nach außen freigesetzt wird, wodurch Schleim auf dem Substrat zurückbleibt.

Zellen sind einkernig. Der diploide Kern enthält 1–8 Nukleolen. Das Zytoplasma befindet sich in der Zelle mit einer dünnen Wandschicht und in einigen Fällen in der Mitte der Zelle in Form einer Brücke, in der der Kern lokalisiert ist. Der Rest, der größte Teil der Zelle, ist mit Vakuole gefüllt. Chromatophoren variieren in Form, Größe und Position. Sie sind normalerweise parietal, in Form von einer oder zwei großen Platten oder zahlreichen Scheiben.

Chromatophoren sind von einem Membransystem umgeben. Die Chromatophormatrix wird von drei Thylakoidlamellen gekreuzt. Es gibt eine Gürtellamelle. Das Pyrenoid ist zentral. Die Chromatophoren von Kieselalgen enthalten Pigmente: Chlorophyll a und mit, β- und ε-Carotine und Xanthophylle (Fucoxanthin, Diadinoxanthin, Diatoxanthin usw.). Heterotrophe farblose Formen von Pigmenten haben keine. Assimilationsprodukte sind Lipide, Volutin, Chrysolaminarin.

Kolonien von Kieselalgen werden durch aufeinanderfolgende Teilungen aus einer einzelnen Zelle gebildet. Zellen werden in einer Kolonie mit Hilfe von Schleim, Stacheln, Hörnern und anderen Auswüchsen der Schale verbunden. Schleimkolonien sind normalerweise formlose Klumpen oder Schleimfilme, in denen die Zellen zufällig angeordnet sind. Die Form von Kolonien, die keinen gemeinsamen Schleim haben, wird durch die Art und Weise bestimmt, wie die Zellen verbunden sind, und die Umrisse der Klappen. Oft gibt es Kolonien in Form von Filamenten, bandartig, fächerförmig, kettenförmig, sternförmig, buschig.

Diatomeen vermehren sich vegetativ und sexuell.

Während der vegetativen Teilung vergrößert sich der Zellinhalt und drückt Epitheka und Hypotheka so auseinander, dass sie nur noch die Ränder der Gürtelränder berühren. Der Zellkern teilt sich mitotisch. Der Protoplast der Zelle teilt sich parallel zu den Klappen in zwei Hälften. Jeder der gebildeten Protoplasten hat die Hälfte der Hülle der alten Zelle und vervollständigt die zweite, kleinere (Hypothese). Danach werden die neu gebildeten Zellen in einzelligen Formen getrennt, nicht jedoch in kolonialen. Solche Mehrfachteilungen führen zu einer allmählichen Abnahme der Zellgröße in der Population.

Die Wiederherstellung der ursprünglichen Größe der Zellen erfolgt als Ergebnis des sexuellen Prozesses.

Bei manchen Kieselalgen (Pennaten) ähnelt der Geschlechtsvorgang der Konjugation einzelliger Grünalgen. Zwei mit Schleim bedeckte Zellen nähern sich einander. In jeder Zelle wird der Kern durch Reduktion in vier reduziert, von denen drei bei einigen Arten und zwei bei anderen degenerieren. Im ersten Fall wird der Protoplast der gesamten Zelle zum Gameten, im zweiten Fall werden daraus zwei Gameten gebildet. Somit produzieren zwei prokopierte Zellen eine oder zwei Zygoten.

Bei zentrischen Diatomeen ist der Sexualprozess oogam. In einigen Zellen werden nach meiotischer Kernteilung ein, seltener zwei Eizellen gebildet, in anderen meist 4 einzelne oder zweigeißelte Spermien. Nachdem das Ei durch das Sperma befruchtet wurde, wird eine Zygote gebildet, die eine Pektinmembran produziert und sich in eine Auxospore verwandelt.

Der Lebenszyklus von Diatomeen findet in der diploiden Phase mit gametischer Reduktion statt.

Kieselalgen sind nicht direkt mit anderen Algenarten verwandt. Die Zusammensetzung von Pigmenten, Assimilationsprodukten, Siliziumgehalt in Zellmembranen und ruhenden Sporen weisen jedoch auf ihre entfernte Verwandtschaft mit Gold-, Gelbgrün- und Braunalgen hin. Alle diese Unterteilungen stammen wahrscheinlich von photosynthetischen Flagellaten mit überwiegend braunen Pigmenten ab.

Silicaschalen von Diatomeen sind als Fossilien gut erhalten. Die ältesten fossilen Diatomeen sind aus den Ablagerungen der Kreidezeit des Mesozoikums bekannt. Die ersten marinen zentrischen Formen wurden in den Sedimenten gefunden, mit einer primitiven Schale, ohne Gürtel. In den Kreideschichten wurden auch Federschichten gefunden, zunächst nahtlos. Am Ende des Paläogens erscheinen die ersten Diatomeen mit einer schlitzartigen Naht an einer Klappe, dann an beiden Klappen. Später erscheinen Arten mit fortgeschritteneren Nahttypen, einschließlich Kanalformen.

Kieselalgen sind weit verbreitete Organismen. Man findet sie in Stauseen und Bächen, in Süß- und Salzwasser, auf nassen Felsen, im Erdreich, in heißen Quellen, auf Schnee und Eis. Im Plankton der Meere und Ozeane überwiegen zentrische Kieselalgen, im Plankton von Süßwasserkörpern überwiegen pennate Kieselalgen. Unter den benthischen Formen sind die gefiederten am vielfältigsten. Artenreicher und mengenmäßig reicher sind epiphytische Kieselalgen sowie Kieselalgen, die sich in eutrophen Seen und Stauseen entwickeln.

In den Meeren und Ozeanen machen Diatomeen bis zu 80 % oder mehr der Gesamtartenzusammensetzung der Algen aus und erzeugen die Hälfte der gesamten organischen Masse des Ozeans und fast ein Viertel der Produktion der lebenden Materie des Planeten.

Kieselalgen sind das Hauptglied in der allgemeinen trophischen Kette aquatischer Biozönosen. Planktonische Kieselalgen dienen als Nahrung für Wirbellose, letztere für Fische und andere Wassertiere. Viele Fische ernähren sich direkt von Kieselalgen. Die Rolle von Kieselalgen bei der Selbstreinigung von Gewässern vor Verschmutzung ist groß. Viele Diatomeen werden als Indikatoren für verschmutzte Gewässer verwendet. Tote Kieselalgen bilden Diatomeenschlamm und Sapropel sowie Gesteine ​​​​- Kieselgur und Tripolis, die in verschiedenen Industrien und im Bauwesen verwendet werden. Die Schalen fossiler Kieselalgen ermöglichen die Bestimmung von Herkunft und Alter von Sedimentgesteinen.

Die Einteilung der Kieselalgen in Klassen basiert auf der Symmetrie der Schale von der Seite der Klappe.

Klasse Zentrische Diatomeen ( Centroceae)

Diatomeen dieser Klasse werden durch einzellige und koloniale Formen repräsentiert. Die Panzerklappen haben normalerweise einen abgerundeten Umriss und eine radiale Struktur. Chromatophoren liegen häufiger in Form kleiner Körner oder Platten vor, seltener in Form einer oder mehrerer großer Platten. Algen haben keine aktive Mobilität, da es keine Naht gibt. Der sexuelle Prozess ist oogam. Dies sind überwiegend marine planktonische Formen. Eine sehr alte Gruppe, deren Vertreter aus der frühen Kreidezeit bekannt sind.

Costinodiscal-Ordnung ( Coscinodiscales). Zellen sind einzeln oder in fadenförmigen oder kettenartigen Kolonien verbunden. Die Form der Schale ist linsenförmig, ellipsoid, kugelförmig, zylindrisch. Die Flügel haben eine runde Form. Auf der Klappe befinden sich Areolen, Rippen und röhrenförmige Auswüchse.

Die Gattung Cyclotella ( Cyclotella). Zellen in Form eines niedrigen runden Kastens. Die Randzone der Klappe weist radiale Streifen oder Rippen auf, die Mittelzone ist mehr oder weniger konvex und meist strukturlos. Chromatophoren in Form kleiner Platten sind im parietalen Zytoplasma lokalisiert. Cyclotella-Zellen sind manchmal durch Schleim oder Borsten zu geraden oder gekrümmten Filamenten verbunden. Arten der Gattung Cyclotella werden häufig in Plankton und Verschmutzungen von stehenden Gewässern und Bächen gefunden.

Gattung Melozira ( Melosira) . Filamentöse Kolonien, die normalerweise aus zylindrischen Zellen bestehen. Die Zellen sind durch Randstacheln oder Schleim verbunden. Die Ventile sind immer rund, oft mit radial angeordneten Poren besetzt. Chromatophoren zahlreich in Form von Scheiben, oft mit peripheren Lappen. Es lebt hauptsächlich im Plankton und Benthos von Süß- und Salzwasserkörpern.

Biddulphische Ordnung ( Biddulphiales). Zellen sind einzeln oder oft durch Randstacheln, Setae oder Hörner zu kettenartigen Kolonien verbunden. Die Schale ist zylindrisch oder prismatisch (ellipsenförmig). Ventile haben eine runde, elliptische, dreieckige oder polygonale Form mit Auswüchsen an den Polen. Die Struktur der Ventile in Form von sehr kleinen oder großen Areolen. Meist Meerblick.

Gattung Heteroceros ( Chaetoceros) . Die Zellen sind zylindrisch, mit langen hohlen Borsten oder Stacheln an den Polen ihrer Klappen. Mit Hilfe von Borsten werden die Zellen zu Ketten verbunden. Setae benachbarter Zellen kreuzen sich an der Basis und bilden eine fadenförmige Kolonie. Chromatophoren in Form von ein oder zwei Platten oder zahlreichen kleinen Körnern. Meist Bewohner des Planktons der Meere und Ozeane.

Klasse Cirrus oder gefiederte Diatomeen ( Pennatophyceae)

Einzellige und koloniale Formen der Zelle sind linear-elliptisch, lanzettlich, keulenförmig, selten an der Seite der Klappe abgerundet. Die Struktur der Klappe bezüglich der Längsachse ist üblicherweise gefiedert. Durch die Klappen können eine oder zwei Symmetrieebenen gezogen werden. Es gibt asymmetrische Schärpen. Chromatophoren haben normalerweise die Form großer Platten. Viele Formen sind beweglich, haben schlitz- und kanalartige Nähte. Der sexuelle Prozess ähnelt der Konjugation in Konjugaten. Süßwasser- und Meeresalgen, die hauptsächlich in Benthos auf verschiedenen Substraten leben.

Nahtlos bestellen ( Araphalen). Zellen sind einzeln oder in Kolonien verschiedener Formen verbunden. Fensterläden ohne Naht.

Die Gattung Sinedra ( Synedra). Zellen sind normalerweise stäbchenförmig, einzeln oder in Form von faszikulären Sternkolonien, frei schwebend oder an das Substrat gebunden. Auf der Ventilseite der Schale befindet sich eine Querschraffur. Es gibt zwei Chromatophoren (lamellar) oder viele (körnig). Sie kommen in Benthos und Fouling vor, seltener in Plankton.

Gattung Fragilaria ( Fragilaria). Die Zellen sind denen der Synedra sehr ähnlich, sind aber durch Klappen zu bandartigen oder zickzackförmigen Kolonien verbunden. Der Panzer ist vom Gürtel bis zur Klappe linear - von schmal linear bis lanzettlich. Arten der Gattung leben hauptsächlich in Süßwasserkörpern (normalerweise im Litoral), kommen aber häufig im Plankton von Gewässern vor, meist vom eutrophen Typ.

Die Gattung Tabellaria ( Tabellaria). Zellen von der Seite des Gürtels sehen oft wie Platten aus und vereinigen sich zu zickzackförmigen, bandartigen und sternförmigen Kolonien. Zellen mit interkalierten Rändern und Septen. Chromatophoren in Form kleiner Körner. Sie kommen im Küsten- und Plankton von Süßwasser vor.

Gattung Kieselalgen ( Diatomee). Die Kolonien ähneln denen von Tabellaria, aber die Zellen des Gürtels sind länglich-rechteckig, oft mit interkalierten Rändern und ohne Septen. Wird häufig bei der Verschmutzung von Süßwasserkörpern gefunden.

Gattung Asterionella ( Asterionella). Dünne stäbchenförmige Zellen mit leicht erweiterten Enden sind in Form von Sternkolonien verbunden. Chromatophoren sind klein, lamellar oder körnig. Es lebt im Plankton der Meere und Süßwasserkörper.

Einzelnahtauftrag ( Monoraphalen ). Zellen sind normalerweise einzeln, selten in bandartigen Kolonien gesammelt. Auf einem Blatt befindet sich eine schlitzartige Naht, auf dem anderen keine Naht. Sie wachsen auf Filamenten und anderen Algen, auf höheren Wasserpflanzen, gelegentlich in Plankton.

Gattung Kokkoneis ( cocconeis). Zellen mit elliptischen Ventilen. Am unteren konkaven Flügel befindet sich eine schlitzartige Naht. Unter der oberen, nahtlosen, leicht konvexen Klappe befindet sich eine hufeisenförmige Chromatophorplatte. Kokkoneis entwickelt sich oft an den Fäden von Cladophora, Vosheria und höheren Wasserpflanzen.

Doppelnahtauftrag ( Diraphale ). Zellen sind normalerweise einzeln, selten in Form von bandartigen oder buschigen Kolonien. Beide Flügel haben eine schlitzartige Naht. Die Klappen sind meist elliptisch im Umriss. Die Klappenstruktur wird durch Striche, Rippen oder Areolen in Form von Querreihen dargestellt.

Gattung Pinnularia ( Pinnularia). Ventilzellen haben die Form einer langgestreckten Ellipse, meist mit einer leichten Erweiterung im Mittelteil. Auf der Mittellinie der Klappe befinden sich zwei endständige und ein zentraler Knötchen - Verdickungen an der Innenseite des Panzers. Zwischen den Knötchen befindet sich normalerweise eine leicht S-förmige schlitzartige Naht, dank der sich die Zelle bewegen kann. An den Rändern des Flügels befinden sich parallele Rippen, die Trennwände schmaler Querkammern auf der Innenseite des Flügels sind. Zwei lamellare Chromatophoren befinden sich an den Gürtelseiten, sodass sie von der Klappe aus als zwei schmale gelbbraune Streifen sichtbar sind. Der Zellkern befindet sich im Zentrum der Zelle in der zytoplasmatischen Brücke. Auf beiden Seiten befinden sich große Vakuolen mit Öltropfen und Volutinkörnern. Panzer mit Gürtel in Form eines länglichen Rechtecks.

Pinnularia findet man am Grund oder in Verschmutzungen von meist Süßgewässern mit geringem Kalkgehalt.

Gattung Navicula ( Navicula). Die größte Gattung der Kieselalgen. Zellen sind Einzelgänger, bilden selten buschige oder bandartige Kolonien. Die Enden der Zellen sind bei vielen verengt, so dass die Zelle selbst die Form eines Bootes hat. Ähnliche Arten von Navicula und Pinnularia unterscheiden sich dadurch, dass die Navicula keine Kammern in den Ventilen haben, sondern nur Querstriche, die aus Punkten und Strichen bestehen.

Die Navicula kommt in den gleichen Habitaten wie die Pinnularia vor, jedoch deutlich häufiger. Einige Arten der Gattung Navicula leben im Benthos, andere im Plankton und wieder andere im Boden und auf nassen Felsen. Viele von ihnen leben in Brack- und Meerwasser.

Gattung Cymbella ( Cymbella). Zellen sind einzeln, können durch einen Schleimstiel am Substrat befestigt werden. Manchmal befinden sich die Zellen in gallertartigen Röhrchen, in denen sie sich leicht bewegen können. Ventile halbmondförmig, oft asymmetrisch, ein Ende schmaler als das andere. Die dorsale Seite ist konvex, ventral, gerade oder konkav. Die Naht befindet sich normalerweise näher am ventralen Rand. Chromatophor eins, befindet sich auf der Gürtelseite. Sehr häufige, meist Süßwasserformen. Sie leben am Grund von Stauseen und im Bewuchs, seltener im Plankton.

Gattung Gyrosigma ( Gyrosigma) und die Gattung Pleurosigma ( Pleurosigma) . Die Zellen der Klappe sind S-förmig. Die Naht verläuft in der Mitte des Flügels. Arten der Süßwassergattung Gyrosigma unterscheiden sich von in Meeren lebenden Arten der Gattung Pleurosigma durch das Schlüpfen der Schale. Auf dem Panzer des Gyrosigmas schneiden sich die Längs- und Querstriche im rechten Winkel. Im Pleurosigma befinden sich kreuzende Striche auf dem Panzer in Bezug auf die Längsachse in einem Winkel von 45º.

Gattung gomphoneme ( Gomphonema) . Zellen sind einzeln, mit gallertartigen Beinen am Substrat befestigt oder bilden verzweigte Kolonien. Ventile keulenförmig, lanzettlich. Ihre Enden sind kopfig, manchmal spitz. Die Schale ist vom Gürtel keilförmig. Die Naht verläuft in der Mitte der Klappen. An den Gürtelseiten des Panzers befinden sich zwei lamellare Chromatophoren. Süßwasserformen leben in Benthos und Fouling.

Tunnelauftrag ( Aulonoraphales ). Meist einzellige mobile Formen mit einer kanalartigen Naht, die sich am Kiel oder Pterygoidauswuchs befindet. Weit verbreitet in verschiedenen Gewässern.

Gattung Nietzschia ( Nitzchia). Zellen meist einzeln, stäbchenförmig, elliptisch, S-gebogen. Entlang einer Kante jeder Klappe verläuft ein Kiel (schmaler Vorsprung), in dem sich eine kanalartige Naht befindet. Der Kiel der Hypotheca und der Kiel des Epithekus befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten der Ventile. Meeres- und Süßwasserformen leben in Benthos, seltener in Plankton.

Die Gattung Bacillaria ( Bazillen). Stäbchenförmige Zellen sind durch Klappen zu bandartigen Kolonien verbunden. Zellen können sich relativ zueinander bewegen und so die Form der Kolonie verändern. Sie leben in Meeren und Süßwasser.

Gattung Surirella ( Surirella). einzellige Formen. Die Klappen sind linear, elliptisch, eiförmig, manchmal in der Mitte eingeengt. Ab dem Gürtel ist die Schale rechteckig, trapezförmig und manchmal entlang der Längsachse verdreht. An den Rändern jedes Blattes befinden sich zwei Kiele. Daher hat die Schale vier Kiele. In jedem Kiel verläuft sie entlang einer kanalartigen Naht. Insgesamt gibt es vier Nähte in der Schale der Surriella. Algen kommen häufig im Benthos der Meere und Süßwasserkörper vor.

Teilung der Kieselalgen (Bacillariophyta)

Klasse Cirrus-Kieselalgen - Pennatae

Die meisten Wasserbewohner der Klasse führen einen Bodenlebensstil, einige leben im Plankton.

Pinnularia(Pinnularia) - benthische Algen, oft in Plankton eingeschlossen. Nehmen wir aus dem unteren Teil des Aquariums, in dem sich die auf der Exkursion gesammelten Kieselalgen befinden, einen Tropfen Flüssigkeit und legen ihn auf einen Objektträger und bedecken ihn mit einem Deckglas. Pinnularia sollten im Exemplar an zwei Stellen gefunden werden: an der dem Betrachter zugewandten Schärpe und an der Seite des Gürtels.

Die Größe der Pinnularien ist sehr unterschiedlich, wie der Vergleich mehrerer Organismen zeigt; Für die Beobachtung sollten Sie größere auswählen und sie mit einer starken Vergrößerung des Mikroskops untersuchen.

Von der Klappe aus sieht das Pinnularium aus wie eine längliche Ellipse mit einer leichten Verdickung im mittleren Teil (Abb. 14, 3). Knötchen befinden sich entlang der Mittellinie der Klappe: Zwei davon befinden sich an den Enden der Zelle und der dritte in der Mitte. Zwischen den Knötchen befindet sich eine S-förmige Naht - eine Lücke in der Klappe - durch die der Protoplast mit der äußeren Umgebung kommuniziert. Durch die Naht ragt das Zytoplasma nach außen und verursacht, in eine Richtung fließend, ruckartig die Strahlbewegung des Körpers. Die Bewegung der Pinnularia ist bei geringer Vergrößerung bequemer zu beobachten.

Am Rand der Schärpe ist eine Skulptur in Form von Strichen sichtbar, die sich mit außergewöhnlicher Konstanz befindet. Die Striche bestehen aus Reihen winziger Punkte mit ebenso kleinen Poren. Poren befinden sich auch unter diesen Poren in der Pektinhülle. Durch die Poren findet ein osmotischer und Gasaustausch mit der Umgebung statt.

Das Zytoplasma liegt entlang der Wände; in der Mitte der Zelle befindet sich eine zytoplasmatische Brücke, in der der Zellkern liegt, oft ohne Farbe sichtbar. Die Zellhöhle ist von großen Vakuolen besetzt (Abb. 14, 1 und 2).

Pinnularia hat zwei lamellare Chromatophoren, die von der Seite der Klappe als zwei schmale braune Bänder am Rand sichtbar sind. In Kieselalgen enthalten die Chromatophore zusätzlich zum grünen Pigment Carotin, Xanthophyll in zwei Modifikationen und Fucoxanthin α und β.

Vom Gürtel aus hat die Pinnularia die Form eines Rechtecks ​​mit leicht abgerundeten Ecken (Abb. 14, 4). Bei starker Vergrößerung in Gürtellage sind Epithekus und Hypotheken sichtbar. In dieser Position fällt auf, dass es sich bei den Knötchen um Verdickungen in Form von Tuberkel an der Innenseite der Klappen handelt. An der Rundiste ist auch zu erkennen, dass die Skulptur leicht in die Seitenwände übergeht. Der gesamte Hohlraum der Zelle aus dem Gürtel ist von einem Chromatophor besetzt, gegen den häufig Tröpfchen von Reserveöl sichtbar sind (es riecht nach Fischöl). In einem Tropfen mit einer großen Anzahl von Pinnularien können neben Organismen mit braunen Chromatophoren auch Pinnularien mit grünen Chromatophoren gefunden werden. Dies sind sterbende Organismen, denen das braune Pigment durch Wasser entzogen wird.

Reis. 14. Pinnularia (Pinnularia): 1 - Chromatophoren in Form von zwei Bändern sind in der Zelle sichtbar; 2 - eine Zelle aus dem Gürtel: ein lamellarer Chromatophor, Öltropfen sind sichtbar, in der Mitte der Zelle - eine zytoplasmatische Brücke; 3 - Ansicht vom Flügel: Knötchen, Skulptur, Naht sind sichtbar; 4 - Blick vom Gürtel: rechts - Epithekus; links - Hypothekus; 5 - Reproduktion durch Teilung

Nachdem Sie sich mit der Struktur der Pinnularia vertraut gemacht haben, müssen Sie sie in der einen oder anderen Phase der vegetativen Vermehrung finden. Dabei sind alle Teilungsstadien zu finden – von der anfänglichen Divergenz der Klappen der Mutterzelle bis hin zu zwei gebildeten Tochterindividuen, die eng beieinander liegen. Beim Teilen bewegen sich die Chromatophoren zu den Ventilen; so haben neu entstandene Organismen einen Chromatophor aus der Mutterzelle, die sich dann jeweils längs teilen (Abb. 14, 5).

Jede neu entstandene Zelle erhält ein Blatt von der Mutterzelle und vervollständigt das zweite. Eine Hypotheke ist immer abgeschlossen. Somit ist eine der Tochterzellen gleich der Mutterzelle und die andere ist um die Ventildicke kleiner als sie. Infolgedessen tritt nach einer Reihe aufeinanderfolgender Teilungen ein allmähliches Mahlen von Diatomeen auf. Dieser Prozess läuft nicht unbegrenzt ab, er wird durch die Bildung von Auxosporen – Wachstumssporen – verhindert (mehr dazu im Theoriekurs).

Navicula(Navicula) kommt in einer Vielzahl von Umweltbedingungen vor. Einige Arten von Navicula leben im Benthos, andere auf der Oberfläche nasser Felsen und wieder andere im Boden. Die Navicula ähnelt den Pinnularia, unterscheidet sich jedoch in den spitzen Enden der Ventile sowie in einer anderen Skulptur an ihnen (Abb. 15, 1).

Reis. 15. Kieselalgen: 1 - Navicula (Navicula) von der Klappe; 2 - Pleurosigma (Pleurosigma); 3 - Skulptur auf den Ventilen des Pleurosigmas; 4, 5, 6 - Gomphonema (Gomphonema) (4 - von der Klappe; 5 - vom Gürtel; 6 - Kolonie; Zellen sitzen auf Schleimbeinen); 7 - kokkoneis (Cocconeis) - ovale kleine Körper auf der Schale der Cladophora-Zelle

Die Gattung Navicula ist sehr groß, sie umfasst etwa 1000 Arten.

Navicula ist eine sehr häufige Kieselalge, die in verschiedenen Proben gefunden wird.

Pleurosigma(Pleurosigma) - S-förmige Diatomee; Auf seinen Klappen befindet sich eine dünne rhombische Streifung. Diese Skulptur ist so dünn und geometrisch korrekt, dass das Pleurosigma-Präparat zur Beurteilung der Qualität von Mikroskopoptiken verwendet wird (Abb. 15, 2 und 3).

Gomphonem(Gomphonema) benötigt wie Ulotrix eine ständige Sauerstoffversorgung. Sie lebt daher in schnell fließenden Gewässern, heftet sich an Steine, große Grünalgen (z. B. Cladophora etc.) und bildet schleimige Ansammlungen am Wasserrand.

Die Zellen der Kolonie sitzen an den Enden langer, verzweigter Schleimfäden, die am Substrat befestigt sind (Abb. 15, 4, 5 und 6).

Reis. 16. Epiphytische Diatomeen: 1 — schlanke Kieselalge (Synedra gracilis); 2 - Kolonie von Lycmophora (Lycmophora)

Wir finden das Gomphonem in der Position von der Schärpe und vom Gürtel. Von der Schärpe ist seine Form gitarrenartig. Entlang der Mittellinie verläuft eine Naht; Aufgrund seiner Anwesenheit bewegen sich Gomphonemzellen, die sich von den Beinen lösen, in eine aktive Bewegung.

In der Gürtelstellung hat das Gomphonem die Form eines Trapezes, dessen kleinere Basis dem Stamm zugewandt ist; die Ecken des Trapezes sind abgerundet. Skulptur auf den Flügeln eines Gomphonems in Form von Rippen.

Likmophora(Lycmophora) ist eine koloniale epiphytische Diatomee, die durch eine fächerförmige Anordnung von Zellen auf einem gemeinsamen Schleimstiel der Kolonie gekennzeichnet ist (Abb. 16, 2).

Auch Arten der Gattung Cocconeis führen eine epiphytische Lebensweise. So ist Cocconeus pediculus, der eine ellipsenförmige Klappe hat, auf dem Cladophoran weit verbreitet. Eine der Klappen ist fest mit der Hülle der Cladophora-Zelle verbunden. Es entwickelt sich in Massen und bedeckt manchmal die Oberfläche der Cladophora vollständig (Abb. 15, 7).

Zusammen mit Kokkoneis ist die epiphytische Kieselalge Synedra gracilis, die eine länglich rechteckige Form hat, sehr verbreitet. Mehrere Zellen der Sinedra heften sich bündelweise an den gemeinsamen Schleim und laufen fächerartig auseinander (Abb. 16, 1). Andere Arten von Sinedra führen eine planktonische Lebensweise (Abb. 18, 4).

Diatomeen von Süßwasserplankton

Die meisten planktonischen Diatomeen bilden Kolonien, die in der Wassersäule liegen, wodurch eine erhebliche Reibung gegen das Wasser entsteht. Auf der Schale einiger von ihnen gibt es verschiedene Auswüchse, die die Rolle von Fallschirmen spielen. Außerdem ist die Schalendicke vieler planktonischer Kieselalgen vernachlässigbar. All diese Anpassungsmerkmale, die das Absetzen auf dem Boden verhindern, ermöglichen es diesen Organismen, ihr Leben in einem schwebenden Zustand zu verbringen.

Reis. 17. Melozira (Melosira): 1 - Kolonie; Zellen sind vom Gürtel aus sichtbar; 2 - Käfig vom Flügel

Kolonien entstehen dadurch, dass sich teilende Zellen nicht zerstreuen und durch Schleim verbunden bleiben, wodurch die Kontaktfläche mit Wasser zunimmt und die Möglichkeit, darin aufzusteigen, zunimmt. Es gibt verschiedene Arten von Koloniestrukturen: 1) Zellen, die in den von ihnen produzierten Schleim eingetaucht liegen; 2) bandartige und kettenartige Kolonien, die durch Schleim entlang von Ventilen oder Ecken verbunden sind; 3) Kolonien, die an schleimigen Stielen haften und überwiegend im Benthos enthalten sind.

Cirrus-Kieselalgen überwiegen im Plankton von Süßgewässern, Vertreter der zentrischen Klasse sind überwiegend im marinen Plankton verbreitet. Das Plankton von Kieselalgen ist zu verschiedenen Zeiten der Vegetationsperiode nicht gleich; daher überwiegt Asterionella (siehe unten), die sich in den frühen Frühlingsmonaten reichlich entwickelt, im Plankton. Im Sommer ist es in geringer Zahl anzutreffen.

Reis. 18. Plankton-Kieselalgen: 1 - Tabellaria (Tabellaria); in der Kolonie sind die Zellen vom Gürtel aus sichtbar; eine separate Zelle vom Flügel; 2 - Fragilaria (Fragilaria) - eine Kolonie und eine separate Zelle von der Klappe; 3 - Asterianella (Asterionella) - Sternkolonie und eine separate Zelle von der Klappe; 4, planktonische Arten von Synedra; nadelförmige Zellen; links - von der Schärpe, rechts - vom Gürtel

Machen wir uns mit einigen Vertretern kolonialer Kieselalgen bekannt, die im Süßwasserplankton am häufigsten vorkommen.

tabellaria(Tabellaria). Seine Zellen sind rechteckig, ihre Ecken sind leicht abgerundet. Die Zellen sind in Ketten in abwechselnd entgegengesetzten Winkeln miteinander verbunden (Abb.

Abteilung Kieselalgen - Diafomeophyta

18, 1) und mit einem Gürtel dem Betrachter zugewandt.

Fragilaria(Fragilaria) bildet bandartige Kolonien. Seine Zellen haben eine längliche Form, sind im mittleren Teil leicht verdickt, in der Kolonie sind sie durch Ventile miteinander verbunden und mit einem Gürtel dem Betrachter zugewandt (Abb. 18.2).

Asterionella(Asterionella) bildet sternförmige, anmutige Kolonien. Asterionella-Zellen sind stäbchenförmig mit leicht erweiterten und abgerundeten Enden. Durch die Ecken der Schmalseiten sind die Zellen mit Hilfe von Schleim miteinander verbunden. Asterionella-Kolonien sind zerbrechlich und zerfallen leicht in Zellgruppen oder einzelne Individuen (Abb. 18, 3).

Die Anzahl der in der Asterionella-Kolonie enthaltenen Zellen ist unterschiedlich. Es gibt Hinweise darauf, dass bei kaltem Wetter, wenn die Wasserdichte höher ist, die Anzahl der Zellen, aus denen die Kolonie besteht, gering ist. In den wärmeren Monaten, wenn die Dichte des Wassers sinkt, nimmt die Anzahl der Zellen, aus denen eine Kolonie besteht, zu.

Von den nichtkolonialen Plankton-Kieselalgen haben sich viele Arten der Gattung Sinedra an das Leben im Plankton angepasst und einen nadelförmigen Körper entwickelt, der die Kontaktfläche mit Wasser und damit die Reibung erhöht.

Einige andere planktonische und benthische Diatomeen sind in Abbildung 19 dargestellt.

Abteilung Kieselalgen

Die Abteilung für Diatomeen (Kieselalgen) vereint 6.000 Arten einzelliger (grüner Pinularia) und kolonialer Organismen, die in Süßwasserkörpern, Meeren und auf feuchten Böden leben. Sie entwickeln sich schnell und bilden lose braune Ansammlungen, ähnlich wie Schaum oder Schuppen. Ihr Hauptmerkmal sind mit Kieselsäure imprägnierte Pektinschalen, die aus zwei Hälften bestehen, die wie ein Deckel (Epithek) auf eine Dose (Hypothek) aufgesetzt werden. Unter der Schale befindet sich das Zytoplasma mit einem Kern und Chloroplasten. Die Färbung ist gelblich-braun mit verschiedenen Schattierungen aufgrund der Anwesenheit von Pigmenten: Chlorophyll, Carotinoide und Kieselgur. Das Reserveprodukt der Kieselalgen ist fettes Öl. Diese Algen vermehren sich vegetativ und sexuell. Während der vegetativen Vermehrung wird der Inhalt der Zellen geteilt und die Schalenklappen gehen auseinander. Die durch Teilung entstandenen Zellen vervollständigen die Hypotheka, was zum Mahlen der Algen führt. Kieselalgen sind diploide Organismen. Bei der sexuellen Fortpflanzung (Hologamie) divergieren ihre Kieselhäute und die Protoplasten zweier Zellen vereinigen sich und bilden eine Zygote oder die sogenannte Wachstumsspore - Aucospore.

Abteilung Kieselalgen

Letztere ist mit einer elastischen Membran überzogen und wächst mit. Wenn die Aucospore eine geeignete Größe erreicht, wird ihre Schale mit Kieselsäure imprägniert, Ventile werden gebildet und die Alge beginnt sich vegetativ zu teilen. Ein charakteristischer Vertreter der Abteilung Kieselalgen ist eine einzellige Alge pinularia grün , die in Süßwasser und auf feuchten Böden lebt. Kieselalgen machen eine bedeutende Masse von Plankton aus, kommen in Benthos vor und sind die Hauptnahrung für viele Wasserorganismen. Nach dem Absterben von Kieselalgen reichern sich ihre Silicaschalen in großen Mengen auf dem Boden von Stauseen an und bilden Ablagerungen von Tripolis und Kieselalgen, die als Bau- und Poliermaterial, zur Herstellung von Isolatoren, Flüssigglas, Glasur und in der wissenschaftlichen Forschung verwendet werden . Aus den toten Kieselalgen wurden mächtige Gesteinsablagerungen gebildet - Ditomit und ausgehalten. Als Kontrollfossilien werden Organismen bezeichnet, deren Überreste das geologische Alter von Gesteinen bestimmen. So kann man anhand der Artenzusammensetzung von Diatomeen (sowie Radiolarien, Foraminiferen, einigen Mollusken usw.) eines bestimmten geologischen Gesteins ungefähr dessen Alter bestimmen.

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Diatomeen sind einzellige Algen mit coccoidem Thallus. Ein zusätzliches Pigment ist Fucoxanthin. Charakteristische Merkmale: Die Zellen sind mit einer Silicahülle bedeckt, die aus zwei Teilen besteht: einem größeren Epithekus und einer kleineren Hypotheca. Jeder Teil besteht aus Klappen und einem gürtelförmigen Rand. Mobile Personen haben eine Naht und Knötchen an den Ventilen. Geißeln (ein Cirrus) sind nur in Spermatozoen vorhanden Fortpflanzung: vegetativ - Teilung in zwei Klappen (Zwei Protoplasten entstehen, jeder von ihnen hinterlässt schließlich eine feste Klappe. Die zweite wird vervollständigt, wonach neue Organismen von Kolonieformen von Diatomeen verbunden bleiben, und einzellige werden getrennt. Das Ergebnis der vegetativen Vermehrung ist eine Abnahme der Zellgröße von Generation zu Generation); asexuell - unbekannt; Sexual - Iso- und Oogamie (In zentrischen Diatomeen findet ein oogamer Prozess statt, wenn einige Individuen Eier geben, während andere Flagellenspermien produzieren. Es kommt zur Befruchtung, was zu einer mit einer Pektinmembran bedeckten Zygote führt, dann wird eine Auxospore gebildet). Die Zygote ist in eine dünne Schale gekleidet und für einige Zeit wachstumsfähig, daher wird sie als Auxospore bezeichnet Der Lebenszyklus ist diploid mit gametischer Reduktion Vertreter: Gefiederte Gruppe: Navicula, Pinnularia, Cymbella; zentrale Gruppe: Melozira Ökologie: leben im Plankton und Benthos von Meeres- und Süßwasserreservoirs, im Bewuchs von Wasserpflanzen und anderen Substraten. Bedeutung: Die Masse abgestorbener Kieselalgen bildet nach und nach das Sedimentgestein der Kieselalgen – ein vielseitig einsetzbarer Rohstoff. Beitrag zur Selbstreinigung von Gewässern von einer Reihe anorganischer Schadstoffe; werden als Indikatoren oder Indikatoren für den Zustand von Oberflächengewässern verwendet; helfen, die Herkunft und das Alter von Gesteinen aus den Schalen fossiler Formen zu bestimmen.

24. Klasse Braunalgen (Phaeophyceae). Stellung im System, Charakteristik, Reproduktionszyklus, Repräsentanten, Ökologie, Wertigkeit.

Pigment: Chlorophyll A und C; weitere Pigmente: Xanthophylle: Fucoxanthin etc.; Carotine: B-Carotin Art der Thallusdifferenzierung: filamentös, multifilamentös, falsches Gewebe, echtes Gewebe. In der Klasse nur vielzellige Vertreter, die meisten sind Makrophyten; Ersatzsubstanzen: Chrysolaminarin, Mannit. Sie werden außerhalb der Chloroplasten im Zytoplasma abgelagert. Die Zellwand besteht aus zwei Schichten: Die erste besteht aus Zellulose (Algulose) und unlöslichen Alginaten (Salze von Alginsäuren), die zweite ist eine Schleimschicht aus löslichen Alginaten und Fucoidanen. Brennstadien: Zoosporen, Gameten; normalerweise sind seitlich zwei Geißeln (gefiedert und glatt) angebracht. Lebenszyklus - haplo-diploid mit spärlicher Reduktion mit isomorphem oder heteromorphem Generationswechsel; diploid mit gametischer Reduktion Fortpflanzung: vegetativ - durch Zellgruppen auf Rhizoiden (vegetative Fortpflanzung tritt auf, wenn Zweige versehentlich vom Thallus getrennt werden, diese Zweige keine Anhaftungsorgane bilden und keine Organe der asexuellen und sexuellen Fortpflanzung bilden); asexuell - durch Zoosporen oder Aplanosporen (Sporen der asexuellen Fortpflanzung werden als Folge von Meiose und anschließenden Mitosen in einzelligen Sporangien gebildet); sexuell: Iso-, Hetero- und Oogamie (Gameten werden in mehrfach verschachtelten Gametangien gebildet. In jedem Nest eines solchen Gametangiums wird eine Gamete gebildet.) Repräsentativ: Ectocarpus, Dictoid, Kelp, Fucus, Sargassum. Ökologie: marine (häufiger nördliche Meere), meist benthisch, Tiefwasser; es gibt nicht anhaftende Arten (Plankton) Wert: Lebensmittel, Arznei (jodhaltig, Fucoidan), Zusatzstoffe in der Lebensmittelindustrie (Pektin-Alginate zur Saftklärung) etc.

25. Abteilung Grünalgen (Chlorophyta). Charakteristisch. Klassifikationsprinzipien, Reproduktionszyklen (Volvox, Ulotrix, Spirogyra). Hauptklassen und Vertreter, Ökologie.

Pigmente: Chlorophylle a und b; zusätzlich - Carotinoide: Alpha- und Beta-Carotinoid, Xanthophylle: Lutein, Neoxanthin usw. Chloroplasten von rein grüner (krautiger) Farbe, verschiedene Formen, umgeben von 2 Membranen, Thylakoide werden in Grana gesammelt. Art der Thallusdifferenzierung: alle Arten (außer Omeboid), ein erheblicher Teil sind einzellige, koloniale und filamentöse Thalli. Nur in dieser Abteilung sind Arten mit einem Siphon-umhüllten Thallus bekannt. Reserveprodukt: Stärke, abgelagert im Chloroplasten. Zellwand: überwiegend Zellulose, starr. Geißelstadien: vegetative Zellen (monadische einzellige Tholli), Zoosporen, Gomets; im Typ - 2 identische glatte Flagellen. Fortpflanzung: vegetativ (Fragmentierung, Teilung einzelliger Individuen in zwei Hälften), asexuell (durch Zoosporen, seltener durch Aplanosporen), sexuell. Arten des sexuellen Prozesses: Holo-, Iso-, Hetero-, Oogamie. Lebenszyklen: haploid mit zygoter Reduktion überwiegt, seltener diploid oder mit Generationswechsel Vertreter: 1) Klasse: Eigentlich Grünalgen, Vertreter: Chlamydomonas, Volvox, Chlorococcus; 2) Klasse: Ulva, Vertreter: Ulothrik, Ulva, Caulerpa; 3) Klasse: Trient, Repräsentant: Trient. Ökologie: allgegenwärtig, alle ökologischen Gruppen. Die meisten sind aquatische Arten, meist Süßwasser, selten Meerestiere. Es gibt Land-, Schnee- und Eisalgen sowie Flechtensymbionten. Bedeutung: Erzeuger von organischem Material; Lebensmittel, Futtermittel, Arzneimittel.

26. Klasse Charophyceae. Eigenschaften, Stellung im System, evolutionäre Zusammenhänge.

Characeae sind hochorganisierte Makrophytenalgen mit einem komplexen Thallus und mehrzelligen Fortpflanzungsorganen. Die Zellwand ist zweischichtig, die innere Zellulose, die äußere Hornhaut, in letzterer lagert sich Kalk ab. Tall ist eine komplizierte Variante des heterotrichen Typs: verbunden mit spiralförmigen Verzweigungen, besteht aus Achsen mit unbegrenztem und begrenztem Wachstum, Kernfilamenten und ist durch Resoide verbunden. Apikales Wachstum. Die apikale Zelle wird abwechselnd durch ein septales Zellsegment getrennt, von denen jedes in eine bikonkave Zelle (in einen Knoten umgewandelt und dann seitliche Äste gebend) und eine bikonvexe (in das Internodium umgewandelt) unterteilt ist. Fortpflanzung: vegetativ mit Hilfe von Knötchen in den unteren Knoten des Thallus und auf Rhizoiden, Fragmentierung von Thalli und Bildung von "Nachkommen" aus den Knoten mit weiterer Bewurzelung; asexuelle Fortpflanzung fehlt; Sexual - Oogamie, Fortpflanzungsorgane sind komplexe Vielzeller. Ökologie: sie leben in Süßwasserreservoirs mit hohem Kalkgehalt Evolutionär galten Characeae als Sackgasse der Evolution, die sich früh vom gemeinsamen Stamm der Grünpflanzen ablöste. Sie haben die komplexesten Organe der sexuellen Fortpflanzung unter Algen mit grünen Pigmenten.

27. Evolutionäre Verbindungen von Algen.

1 Zeile: Chlorophyll a, Phycobiline. Fehlende mobile Stadien mit Flagellen, Thylakoide sind einzeln, im Zytoplasma oder Chloroplasten gelegen - Abteilung der prokaryotischen Cyanophyten. Weitere Pigmente sind Phycobiline und Carotinoide.

Vorlesung 3. Abteilung Diatomeen. Allgemeine Charakteristiken. Einstufung

In der Zellwand befindet sich Murein. Zap-Produkt Cyanophycinstärke. Die Größe ist vegetativ und asexuell (durch Sporen und Hormogonia) einzellige kolonial fadenförmige Maut. Oft von Schleim umgeben - Department of Rhodophyte (cr Wasser) in der Zellwand von Zellulose, Pektine. Chloroplasten in Form von Körnern oder Platten mit 2 Schalen: rote Stärke. Variation der vegetativen, asexuellen (Mono- und Tetrasporen) sexuellen atypischen Oogamie mit einer Probe von Carposporophyten. Der F-Zyklus besteht oft aus drei Generationen. Makrophyten mit Pseudogewebe, filamentösen und multifilamentösen Thalli überwiegen, ein Sackgassenzweig der Evolution 2 Zeile : Chlorophylle a und b. bewegliche Bühnen mit zwei identischen glatten Geißeln; Weitere Pigmente sind Carotin und Castnophylle. Grasfarbene Chloroplasten mit 2 Membranen. Cellulose in der Zellwand. Zap-Ding - Stärke. Reproduktion durch alle Arten. G-Zyklen: haploid, diploid, mit Generationswechsel. alle Arten von Thallus außer Amöben - Charophyten-Abteilung. Pigmente, Chloroplasten. Das Zap-Produkt ist den grünen ähnlich. In der Zellwand der Zellwand des Charic ergänzt caso3. Unterschiede von Grün in den Details der Zellteilung, der Struktur der Flagellen. Thallus trichalum. W-Zyklus haploid - höhere Pflanzen 3 Zeile: Chlorophylle a und c bewegliche Stadien mit zwei unterschiedlichen Flagellen gefiedert und glatt. Thylakoide werden von 2-3 um den Chloroplasten gesammelt - Abteilung Ochrophyten zusätzliches Pigment Fucosanthin oder Wocherioxanthin. Cellulose in der Zellwand. Der Bestand der Dinge ist Chrysolaminarin. Reproduziert alle Typen. F-Zyklen haploid diploid mit cm-Generationen, manchmal ohne sexuelle Zeiten.

Alom alle Arten. Sie führten zu chlorfreien Zweigen von Pseudopilzen - der Oomycot-Abteilung. Pseudo-Pilze

Kieselalgen sind eine Abteilung einzelliger Algen, deren Zellen durch eine starke Siliziumhülle gekennzeichnet sind. Es sind etwa 300 Gattungen und mehr als 12.000 Arten bekannt, die auf der ganzen Welt verbreitet sind - in salzigen und frischen Gewässern, auf der Oberfläche von feuchtem Boden, Steinen. Kieselalgen sind der vorherrschende Bestandteil von Plankton, Benthos in einer Tiefe von nicht mehr als 100 Metern. Die Lebensräume benthischer Diatomeen sind immer mit einer Art Substrat verbunden. Sie bewegen sich daran entlang oder sind durch Tubuli, Beine befestigt . Je nach Ernährungsweise sind die allermeisten Kieselalgen phototroph, manchmal gibt es mixotrophe Formen, symbiotrophe und heterotrophe. Struktur Kieselalgen hat charakteristische Merkmale. Dies sind einzellige Einzel- oder Kolonieformen. Jede Zelle ist mit einer starken Silica-Hülle bedeckt, die die für Algen typische Zellulosehülle ersetzt. Nach der Schalenform werden alle Kieselalgen in zwei große Gruppen eingeteilt: mit einem beidseitig symmetrischen und mit einem radiärsymmetrischen Gehäuse. In der Schale werden zwei Hälften unterschieden: die obere und die untere. Beide Ventile durchdringen mehrere Poren, durch die der Stoffaustausch zwischen dem Algenorganismus und dem umgebenden Raum stattfindet. Die Zellen der Kolonien sind nicht miteinander verbunden, sondern durch die Oberfläche der Schalenklappen verbunden. Pflichtelemente von Diatomeenzellen sind Chloroplasten. Ihre Farbe kann je nach Kombination und Mengenverhältnis der Pigmente unterschiedlich sein. Carotin ist vorherrschend, Xanthophyll und Kieselgur sind ebenfalls vorhanden. Ersatznährstoffe in Diatomeenzellen sind Lipide in Form vieler Öltropfen. Ein großer Kern kann bis zu acht Nukleolen enthalten. Unter dem Mikroskop sind in der Zelle auch Mitochondrien, der Golgi-Komplex und eine große Vakuole mit Zellsaft erkennbar. Reproduktion am häufigsten asexuell, vegetativ, tritt durch Zellteilung in zwei während der Mitose auf. Zwei Tochterzellen erhalten jeweils eine Schale der Mutterschale, und die zweite wird unabhängig voneinander gebildet. Der sexuelle Prozess bei Kieselalgen ist je nach Art der Isogamie, Oogamie, Heterogamie, Hologamie möglich. Vertreter der Klasse Kieselalgen (Bacillariophyceae) sind Einzeller, Kolonien oder Fadenorganismen und in Süß- und Meerwasser weit verbreitet. Einige von ihnen leben in den unteren Schichten, andere in Schwebe ( Plankton). Kieselalgen werden in 11 Ordnungen und 2 Gruppen eingeteilt: gefiedert und zentrisch. Bei ersteren haben die Zellen bilaterale Symmetrie, während letztere eine radiale Struktur haben. Zur Gruppe gefiedert gehören pinnularia,Navicula,Tabellaria, Asterionella. Zur Gruppe zentrisch sind Einzeller Cyclotella und kolonial Melozira (Melosira), bestehend aus einer großen Anzahl tonnenförmiger Zellen. Bedeutung Kieselalgen in der Natur ist extrem groß. Sie sind eine wertvolle und zahlreichste Gruppe in der Zusammensetzung des Planktons und produzieren bis zu 25 % der organischen Substanz der Erde. Ihre Rolle ist die Hauptnahrungsquelle und das erste Glied in den Nahrungsketten von Wassertieren. Am Meeresgrund bilden diese Algen derzeit Kieselalgenschlamm. Da Kieselalgenschalen eine regelmäßige, übersichtliche Organisation haben, werden sie zum Testen der Auflösung von Lichtmikroskopen verwendet.