Kieselalgen
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Eine Kieselalge ist eine einzellige eukaryotische Alge, die sich durch ihre silikatische Hülle und ihre Symmetrie auszeichnet. Kieselalgen sind meist aquatisch und kommen in Süß-, Brack- und Salzwasser vor. Sie bilden die taxonomische Klasse der Bacillariophyceae. Sie können einzeln oder in Kolonien vorkommen. In Kolonien bilden sie verschiedene Formen, z. B. Bänder, Zickzacklinien, Sterne oder Fächer.
Etymologie
Der Begriff Kieselalge stammt aus dem Altgriechischen diá, was „durch“ bedeutet, und témnein, was „schneiden“ bedeutet. Synonyme: Bacillariophyt.
Klassifizierung
Der Stamm Bacillariophyta umfasst die Kieselalgen. Die taxonomischen Klassen der Kieselalgen unter Bacillariophyta sind folgende:
- Coscinodiscophyceae (zentrische Kieselalgen)
- Fragilariophyceae (araphide, d.h. Fragilariophyceae (Araphiden, d.h. pennate Diatomeen ohne Raphe)
- Bacillariophyceae (Raphiden, pennate Diatomeen mit Raphe)
Bacillariophyceae ist eine taxonomische Klasse, die die pennaten Bacillariophyten umfasst. Sie wurde früher dem Phylum Chrysophyta zugeordnet und umfasst alle Kieselalgen.(1) Später betrachteten van den Hoek et al. 1995 die Bacillariophyceae als eine Klasse, die zum Phylum Heterokontophyta gehört. Die neuere taxonomische Klassifizierung betrachtet diese Klasse jedoch als eine Gruppe pennater oder federartiger Kieselalgen und nicht als alle Arten von Kieselalgen, wie es frühere Systeme taten, und sie gehört zum Phylum Bacillariophyta.(2) Laufende Forschungen und Studien über diese Arten können jedoch zu künftigen Änderungen ihrer taxonomischen Positionen führen.
Allgemeine Merkmale
Einzeller
Diatomeen sind eine Hauptgruppe der mikroskopischen Algen und gehören zu den häufigsten Arten des Phytoplanktons. Diatomeen sind einzellig. Die Zellgröße kann zwischen 2 und 200 Mikrometern liegen. (3) Sie können einzeln oder in Kolonien leben.
Frustule
Ein charakteristisches Merkmal der Kieselalgenzellen ist, dass sie von einer einzigartigen Zellwand aus Kieselsäure (d.h. hydratisiertem Siliziumdioxid) umhüllt sind. Die kieselsäurehaltige Zellwand wird als Kegelstumpf bezeichnet. Diese Wände weisen eine große Vielfalt an Formen auf, von denen einige recht schön und verziert sind, bestehen aber in der Regel aus zwei symmetrischen Seiten mit einem Spalt dazwischen, daher der Name der Gruppe. Kieselalgen, die eine radiale Symmetrie aufweisen, werden als zentrische Kieselalgen bezeichnet. Diejenigen, die eine bilaterale Symmetrie aufweisen, sind häufig unter den pennaten Kieselalgen zu finden.
Frusteln werden durch Ablagerung von Kieselsäure an der Zellwand gebildet. Kieselsäure wird innerhalb der Zelle durch die Polymerisation von Kieselsäuremonomeren synthetisiert.
Thecae
Die Diatomeenzelle hat zwei unterschiedliche Hälften: die Hypotheca (die etwas kleinere Theca) und die Epitheca (die etwas größere Theca). Diese beiden Theken überlappen sich oft. Ein Gürtel, Cingulum genannt, verbindet die beiden Hälften der Zelle. Bei der Zellteilung erhält jede Tochterzelle eine der beiden Hälften und bildet dann die andere Hälfte aus, nur kleiner. Mit fortschreitender Zellteilung werden die nachfolgenden Tochterzellen immer kleiner, bis sich die Tochterzelle nicht mehr teilt, sondern eine Auxospore bildet, die sich vergrößern kann.
Pigmente
Diatome haben gelblich-braune bis oliv-braune Chloroplasten, die überwiegend aus Chlorophyll (a und c), Carotinoiden (Fucoxanthin) und Xanthophyllen bestehen. Ihre Chloroplasten sind viermembranig.
Ernährung
Die meisten Kieselalgen sind photosynthetisch, während einige von ihnen heterotroph sind.
Nahrungsreserve
Ihre Kohlenhydratreserve ist Chrysolaminarin. Sie speichern auch Lipide.
Keine Geißeln
Diatomeen haben keine Geißeln, mit Ausnahme der männlichen Gameten der zentrischen Diatomeen, die glatte Geißeln haben.
Fortpflanzung
Diatomeen vermehren sich ungeschlechtlich durch binäre Spaltung. Die Nachkommen, die die größere Theca der Elternzelle behalten dürfen, haben eine ähnliche Zellgröße wie ihre Eltern. Umgekehrt wird die andere Nachkommenzelle, die die kleinere Theca der Elternzelle erhält, kleiner sein. So kann die Zellgröße mit den nachfolgenden Zellteilungen abnehmen. Sexuelle Fortpflanzung und die Bildung von Auxosporen würden dazu beitragen, die Zellgröße der Diatomeenpopulation wiederherzustellen.
Auftrieb
Diatomeen können durch verschiedene Mechanismen in der Schwebe bleiben. Einige von ihnen bilden Stacheln und bilden Ketten, um ihr Absinken zu verlangsamen. Einige produzieren Schleim, um an einem festen Substrat zu haften und durch dieses hindurchzugleiten, z. B. auf Treibgut oder Makrophyten.
Ökologie
Diatomeen werden wegen ihrer strukturellen Färbung als die Juwelen des Meeres bezeichnet. Sie sind die wichtigsten Sauerstoffproduzenten auf der Erde. Sie erzeugen jährlich etwa 20 % Sauerstoff. Durch ihre Schale sind sie auch eine wichtige Siliziumquelle. Einige Kieselalgenarten sind in der Lage, Stickstoff zu binden, da in den Kieselalgen Cyanobakterien als Endosymbionten leben.
Diatomeenerde oder Kieselgur ist eine Ansammlung von Kieselalgenschalen in der Erdkruste. Sie besteht aus den versteinerten Überresten von Kieselalgen. Sie wird in der Industrie für verschiedene Zwecke verwendet. Zum Beispiel wird sie bei der Wasserfiltration und als mildes Schleifmittel verwendet.
Beispiele
Pinnularia ist eine längliche, elliptische Kieselalge, die von einer schleimigen Schicht bedeckt ist. Die Gattung gehört zur Familie Pinnulariaceae, Ordnung Naviculales, Klasse Bacillariophyceae.
Navicula ist eine Gattung, die zur Familie Naviculaceae, Ordnung Naviculales, Klasse Bacillariophyceae gehört. Die Arten dieser Gattung sehen aus wie ein Boot, daher auch der Name (lateinisch navicula, was „kleines Schiff“ bedeutet). Diese Gattung produziert etwa ein Viertel des Sauerstoffs der Erde. Mitglieder dieser Gattung dienen auch als Schlüsselarten, da sie als Nahrung für viele aquatische Arten dienen.
Chaetoceros ist eine der größten Gattungen von planktischen Kieselalgen in Meeresgewässern. Sie gehört zur Familie der Chaetocerotaceae, Klasse Coscinodiscophyceae.
Bacillaria ist eine Gattung der Familie der Bacillariaceae, Ordnung Bacillariales, Klasse Bacillariophyceae. Die Mitglieder dieser Gattung haben längliche Zellen. Sie gleiten aneinander vorbei und bilden gestapelte Kolonien.
Verwandte Begriffe
- Kieselgur
Siehe auch
- Bacillariophyceae. Abgerufen von ://www.eol.org/pages/3686/overview.
- Pascher, A. (1914). „Über Flagellaten und Algen“. Berichte der deutschen botanischen Gesellschaft 32: 136-160.
- Hasle, G. R., Syvertsen, E. E., Steidinger, K. A., &Tangen, K. (25 January 1996). „Marine Diatoms“. In Carmelo R. Tomas (ed.). Identifying Marine Diatoms and Dinoflagellates. Academic Press. pp. 5-385.