Ökologie und Systematik der Algen und Pilzen
Zusammenfassung der in der Vorlesung behandelten Themen
Zusammenfassung der in der Vorlesung behandelten Themen
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Cartes-fiches
Wie lauten die systematischen Einheiten (nach Linne)?
Abteilung (Organismen innerhalb einer Abteilung haben entfernte Verwandschaft und ein gemeinsamer Vorfahre)
Klasse
Ordnung (Organismen innerhalb einer Ordnung haben morphologische Gemeinsamkeiten und ähnliche Lebenszyklen)
Familie
Gattung
Art
Varietät
2. Abteilung Cyanophyta - Blaualgen
Einteilung?
Allgemeine Merkmale?
- sehr alt / langsame Entwicklung
- gehören zu den Eubakterien
- müssen nicht immer blau sein
- keine sexuelle Rekombination
- Austausch von Genmaterial durch Transformation und Konjugation
2. Abteilung Cyanophyta - Blaualgen
Struktur und Ökologie?
Was versteht man unter einer Algen- oder Wasserblüte?
- Thallophyt (keine Gliederung in Stengel, Blatt, Blüte)
- kommen überall vor (anspruchslos und anpassungsfähig; hitzeresistente Polymerase)
- häufig sind Blaualgen Neubesiedler
- Fähigkeit zur Stickstoff-Fixierung
Algenblüte:
Starke Entwicklung bestimmter Algen führt zu Sauerstoffübersättigung an der Oberfläche, während in den tieferen Schichten, wo nicht mehr genügend Licht für ein Wachstum der Algen vorhanden ist, durch die Abbauvorgänge der absterbenden Algen ein Sauerstoffdefizit besteht.
Folge: Fischsterben
3. Abteilung Prochlorophyta und Glaucophyta
Allgemeine Merkmale?
- künstliche Einteilung / Übergang von Pro- zu Eukaryonten
- Prochlorophyta:
Prokaryont / DNA im Protoplast verteilt
- Glaucophyta:
erstes Glied der Evolutionskette der Eukaryonten
enthalten Blaualgen in ihren Zellen
4. Algae (--> kein systematischer Begriff)
Begriffserklärung
Unterschied niedere / höhere Algengruppen
Einteilung nach Pigmenten!
keine Spezialisierung der Zellen!
keine Struktur, wie Stengel, Blatt, Wurzel!
Definition:
ein- bis vielzellige, verschieden gefärbte, autotrophe Wasserpflanzen
niedere Algengruppe:
Fortpflanzungszellen (Gameten, Sporen) begeisselt
höhre Algenruppe:
meist nur männliche Fortpflanzungszelle begeisselt
4. Algae (--> kein systematischer Begriff)
Organisationsstufen
4. Algae (--> kein systematischer Begriff)
Verwendung von Algen
Pflanzendüngung (hauptsächlich Braunalgen)
Tierernährung (Algenmehl)
Menschliche Ernährung
Technisch-industirelle Verwendung
(Geliermittel aus Rotalgen)
4.1 Abteilung Heterokontophyta (Planktonalgen)
Assimilationspigment
Reserveprodukte
Merkmale
Xanthophyll / Chlorophyll a (kein Chlorophyll b)
Flaggelat dieser Alge hat zwei heterokonte (ungleichlange) Geisseln (Flimmer- und Peitschgeissel)
4.1 Spezielles zu den ersten drei Klassen der Heterokontophyta
4.1.1 Klasse Chrysophyceae
4.1.2 Klasse Xanthophyseae
4.1.3 Klasse Bacillariophyceae (Kieselalge)
4.1.1 Assimilationsprodukt: Öle und Chryslolaminarin
4.1.2 Meistens Flagellaten
4.1.3 befinden sich fast ständig im Stadium der Kieselzyste (zwei Schalen rund um Protoplast)
Vermehrung: Schuhschachtelprinzip, aber aus beiden Teilen wird ein Boden, darum werden Zellen immer kleiner; durch Sexualität wird aber Zellgrösse wieder hergestellt
--> vegetative (schnelle) Vermehrung bei guten Umweltbedingungen ; sexuelle beim Gegenteil (Rekombination, Erhöhung der Variabilität)
4.1.4 Klasse Phaeophyseae (Braunalge)
Merkmale
Pigmente / Reservestoff
Morphologisch hoch entwickelte Algen (trichal: einfachste Form)
Haplodiplonten! --> Generationswechsel!
Pigmente Chlorophyll a und c & Xanthophylle
Reservestoff Zuckeralkohol (D-Mannit) / Polysaccharid Laminarin
4.1.4 Klasse Phaeophyseae (Braunalge)
Ökologie
meist festsitzende, makroskopische Algen, die zusammen mit Rot- und Grünalgen im litoralen (Uferregion) Lebensraum vorkommen.
fast ausschliesslich Meeresalgen
hohe wirtschaftliche Bedeutung
4.1.5 Klasse Oomyceten (pilzähnliche Algen)
Merkmale
- pilzähnliche Organismen (filamentösen Myzel ähnliche Thallus)
- keine Assimiliationspigmente
- pilzänhliche Lebens- und Ernährungsweise
- verursachen hohe ökonomische Schäden
Hauptmerkmal:
Oosporen als Dauersporen in der sexuellen Phase
vegetativer Thallus in der Regel diploid
4.1.5 Klasse Oomyceten (pilzähnliche Algen)
Fortpflanzung
sexuell:
Oogon (weibliche Gametangium wird durch Antheridium (männliches Gametangium) befruchtet, nachdem in beiden eine Meiose stattgefunden hat. Im Oogon entwickeln sich dann eine oder mehrere Oosporen (können überwintern).
asexuell:
entweder durch Zoosporen, die in einem Sporangium gebildet werden oder durch Direktkeimung der "Sporangien" (dieses Organ wird bei der DK Konidie genannt)
4.1.5 Klasse Oomyceten (pilzähnliche Algen)
Ordnungen
Saprolegniales
vorwiegend im Wasser / Parasiten von Fischen
Peronosporales
Erreger von Pflanzenkrankheiten
!! steigende Entwicklungsreihe:
- Übergang von Boden/Wasser in die Luft
- von Saprobiose (Ernährung von totem organischen Material) zu biotrophem Parasitismus
- von Zoosporen zu Konidien
- von unspezifischen zu hoch wirtsspezifischen Parasiten
4.1.5 Klasse Oomyceten (pilzähnliche Algen
wichtige Gattungen
Bekämpfung
Pythium (Übergang zwischen beiden Ordnungen)
--> Wurzelbrand
Phytophora
--> Tintenkrankheit der Kastanie
--> falscher Mehltau der Kartoffel
Plasmopara
--> falscher Mehltau der Rebe
Bekämpfung:
Fungizid: Mischung aus Kupfersulfat und Kalk
Vernichtung der befallenen Stellung (keine Kompostierung)
Infektion des Pilzes nur möglich, wenn Wasserfilm vorhanden ist --> vorbeugend bekämpfen
5. Abteilung Dinophyta
Allgemeinde Merkmale
- auch Dinoflagellaten oder Panzergeissler genannt
- hauptsächlich monadoide OS
- Chlorophyll a, c und Xanthophylle
- Reservestoff: Stärke
- ungewöhnlich grosser Zellkern (Dinokaryon)
5. Abteilung Dinophyta
Ökologie
- phototroph (haben mal einen phototrophen Eukaryonten aufgenommen)
- phagotroph (Fressen von "Beute")
- symbiontisch (mit Protozoen, Seeanemonen, Korallen, Quallen oder Mollusken) oder parasitisch
- Red Tides (rote Algenblüten; gefährlich, weil Toxine produziert werden können)
5. Abteilung Dinophyta
Systematik
nur 1 Klasse
Einteilung nach morphologischen und entwicklungsgeschichtlichen Aspekten
-> Vorhandensein & Struktur von Panzer, Geisseln, Chloroplasten, OS und Ernährungsweise
6. Abteilung Rhodophyta - Rotalgen
Merkmale
- Photosynthese-Pigment Chlorophyll b fehlt
- Chlorophyll d und a
- Reservestoff: Florideen-Stärke
- Chloroplasten könnten aus aufgenommenen Cyanobakterien entstanden sein
- keine Begeisselung (weitere Ähnlichkeit mit Cyanophyta)
6. Abteilung Rhodophyta - Rotalge
Ökologie (Vorkommen und Verwendung wichtig)!
Vorkommen in wärmeren Meeren
Wachstum auch in 200m Tiefe möglich
--> rote Pigmente können das grüne Licht am besten verwerten
Überreste von kalkhaltigen Rotalgen leisten wichtigen Beitrag zur Bildung von Riffen
Lebensmittelindustrie: Agar-Agar
7. Abteilung Chlorophyta - Grünalgen
Allgemeine Merkmale
(Bem. sehr viele Klassen und Ordnungen; hier nicht alle aufgeführt)
- Entwicklung der höhren Pflanzen aus der Grünalge--> Einordnung ins Reich der Plantae und nicht mehr Chromista
- tierähnlich! (bewegungsfähig, phagotroph, Lichterkennung)
- Chlorophyll a und b
- Reservestoff: Stärke und Öle
- Flagellat mit 2 Geisseln
- hauptsächlich im Süsswasser
7. Abteilung Chlorophyta - Grünalgen
Systematik (v.a. Einteilungskriterien!)
- Hauptkriterium --> OS (monadoid, kokkal, trichal, thallös , siphonal)
- haupsächlich auch DNA- Sequenzierung
- Bauart der Flagellen
- Pigmente
- Zellteilungsmodus
- Zellhülle
7. Abteilung Chlorophyta - Grünalgen
Beispiele aus der Klasse Chlorophyceae
Chlamydomonadaceae
Rotfärbung des Schnees im Hochgebirge
Volvocaceae (Volvox-Arten)
Organisation in Zellverbänden
Hohlkugel, mit Gallerte ausgefüllt
fast wie vielzelliges Individuum
Chlorococcales (Chlorella)
kokkal
rasche Vermehrung (--> industrielle Verwendung in der Medizin)
Vorkommen in Badis
bedeutend für die Selbstreinigung der Gewässer
7. Abteilung Chlorophyta - Grünalgen
Beispiel aus der Klasse Bryopsidophyceae (Schlauchalgen) und der Klasse Charophyceae (Armleuchtergewächse)
Schlauchalgen
- siphonale OS
- Caulerpa (aus Hawaii eingeschleppt; verdängt durch Toxine andere Arten)
Armleuchtergewächse:
- höchst entwickelte Algen / Assim.prod. Stärke
- Spezialisierung von Zellen (Wachstum nur in den Scheitelzellen)
- Samenknospe
- Vorkommen in stehenden oder langsam fliessenden Gewässern
8. Flagellaten unsicherer systematischer Stellung
Allgemeines
Grenzbereich zwischen Pflanzen und Tieren
(nicht detailliert behandelt)
9. Pilze und pilzähnliche Protisten
Systematik
gemeinsame Charakteristika
Einteilung der "echten" Pilze in Fungi
Pilzähnliche Protisten in Protozoa, Fungi und Chromista
- verzweigte Fäden (Hyphen); gesamthaft: Myzel
- Fortpflanzung durch Sporen
sexuell: Hauptfruchtform (teleomorph)
& asexuell: Nebenfruchtform (anamorph)
- Ernährung als Saprophyt Lagerschädlinge), als Parasit (Pathogene) oder als Symbiont (Flechtenpartner oder Mykorrhiza)
(Mykorrhiza: Symbiose in höheren Pflanzen --> evolutionärer Sprung von Wasser nach Land)
Fungi
Allgemeine Eigenschaften
- keine Begeisselung
- keine Photosynthese
- Myzelbildung --> Fäden
Abbau von org. Material
10. Abteilung Myxomycota
Hauptmerkmale
- gehören zu Protisten (amöbenartig)
- ernähren sich phagozytisch
- bilden Sporangien haufen
- chemische Kommunikation
- bilden Flagellen (Fortbewegung)
11. Abteilung Plasmodiophoromycota
Allgemeine Merkmale
Krankheiten
- gehört zu Protisten
- parasitische Schleimpilze
- Krankheiten: Kohlhernie und Pulverschorf der Kartoffel
- Infektion in Wurzel
- Bildung von Dauersporen am Ende der Vegetationszeit
- Bekämpfung durch richtige Fruchtfolge
12. Abteilung Chytridiomycota
Einteilung
wichtigste Vertreter
Bekämpfung
Fortpflanzung
--> Fungi
wichtigster Pflanzenparasit:
Synchytrium endobioticum (Kartoffelkrebs)
Bekämpfung (Krankheits ist meldepflichtig):
- Verhinderung der Verschleppung
- Tilgung der Herde durch Verzicht auf Kartoffelanbau
Fortpflanzung:
Dauersporen
13. Abteilung Zygomycota
Einteilung
Sexualzyklus
Lebensweise
Bekämfpung
14. Abteilung Glomeromycota
Einteilung
Ökologie!
auch Arbuskuläre Mykorrhizapilze genannt
- leben in Symbiose mit Pflanzen
- bilden feine Verästelungen in die Wurzelzellen hinein
--> Arbuskel
- Austausch von Nährstoffen und Wasser gegen Photosyntheseprodukte über diese Arbuskel
- Schutz vor Krankheiten
- ca. 90% der Pflanzen mit AM Pilzen assoziert
15. Abteilung Ascomycota
Einteilung
Merkmale
Systematik
--> Fungi
- umfasst mehr als 60% aller Pilze
Merkmale für systematische Stellung:
- Ascus & Sporangium der sex. Fruktifikation (teleomorph)
- sexuelle Sporen in einem Schlauch (meistens 8 Ascosporen)
- sehr lange Haplophase
Systematik:
- 3 Unterabteilungen:
- Taphrinomycotina
- Saccharomycotina
- Pezizomycotina