Chlamydomonas
| Chlamydomonas | ||||||||||||
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Chlamydomonas sp. Bei dieser REM-Aufnahme wird nur die Oberfläche des Objekts dargestellt. | ||||||||||||
| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Chlamydomonas | ||||||||||||
| Ehrenb. |
Chlamydomonas ist eine Gattung einzelliger Grünalgen, die vor allem im Süßwasser, aber auch marin vertreten ist. Charakteristisch für ihr Aussehen sind zwei gleichartige (isokonte) Geißeln. In der Forschung ist Chlamydomonas reinhardtii als gut untersuchter Modellorganismus von Bedeutung.
Beschreibung
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1. Geißel, 2. Mitochondrium, 3. Kontraktile Vakuole, 4. Augenfleck, 5. becherförmiger Chloroplast, 6. Golgi-Apparat, 7. Stärkekörner, 8. Pyrenoid, 9. Vakuole, 10. Zellkern, 11. Endoplasmatisches Retikulum, 12. Zellmembran, 13. Zellwand
Die Zellen sind meist sphärisch oder annähernd sphärisch, bei manchen Arten spindelförmig. Am Vorderende sitzen zwei isokonte Geißeln, die bei manchen Arten aber nur im Zuge der Fortpflanzung ausgebildet werden. Im Vorderende selbst befinden sich zwei kontraktile Vakuolen. Jede Zelle enthält nur einen Chloroplasten, dessen Gestalt artspezifisch sehr verschieden ist. Charakteristisch ist außerdem ein Augenfleck im vorderen Teil des Chloroplasten. Die Zellwand besteht aus sieben Schichten und enthält hauptsächlich Glykoproteine, während Zellulose fehlt.[1]
Vorkommen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Zu den typischen Habitaten gehört neben zeitweilig austrocknenden Kleingewässern und nährstoffreichen Seen auch das feuchte Erdreich.[1] Bei C. reinhardtii wurde nachgewiesen, dass sie in der Umgebung vorhandene Cellulose verwerten kann.[2] Manche Arten wie Chlamydomonas nivalis leben im Schmelzwasser und in Schneefeldern der Arktis, Antarktis und im Hochgebirge, wo sie als Schutz vor der starken Ultraviolettstrahlung Carotinoide einlagern und so das Phänomen des Blutschnees hervorrufen;[3] als Vertreter der sogenannten Schneealgen war sie Alge des Jahres 2019.[4]
Fortpflanzung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die vegetative Vermehrung ist die normale Art der Fortpflanzung bei Chlamydomonas. Sie erfolgt nicht durch einfache Teilung, sondern unter Bildung von begeißelten Zoosporen, indem sich eine Zelle innerhalb der Zellwand mehrfach längs teilt und dann die Tochterzellen freigesetzt werden. Letzteres geschieht durch Freisetzung von Enzymen, welche die Zellwand auflösen.[1]
Die sexuelle Fortpflanzung wird durch ungünstige Lebensverhältnisse wie etwa Stickstoffmangel ausgelöst. Wenn sich Gameten unterschiedlicher Typen treffen, haften sie paarweise aneinander und verbinden sich. Erst verschmelzen ihre Protoplasten miteinander (Plasmogamie) und dann die Zellkerne (Karyogamie), sodass eine diploide Zygote entsteht.[5] Die durch die Vereinigung der Gameten entstehende Zygote ist ein Dauerstadium und wird durch eine derbe Wand geschützt. Wenn sie auskeimt, erfolgt unmittelbar die Reduktionsteilung (Meiose); es handelt sich bei Chlamydomonas also um Haplonten, bei denen alle Zellen außer der Zygote haploid sind. Bei der sexuellen Fortpflanzung können die Gameten zu mehreren innerhalb einer Zelle entstehen, die damit zum Gametangium wird, oder eine einzellige Alge wird als Ganzes zu einem Gameten. In beiden Fällen tritt sowohl Isogamie, Anisogamie als auch Oogamie auf, d. h. die Gameten beiderlei Geschlechts können äußerlich gleich sein, oder der weibliche Gamet ist wesentlich größer als der männliche, oder er ist eine unbegeißelte und damit unbewegliche Eizelle. Dabei ist die Isogamie am häufigsten.[6]
Arten
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Es sind fast 600 Arten dieser Gattung bekannt, zum Beispiel:[7][8]
Chlamydomonas Ehrenberg, 1834
- Chlamydomonas acidophila Negoro, 1944(A,N)
- Chlamydomonas asymmetrica Korshikov, 1927 (A,N)[9]
- Chlamydomonas caudata Wille 1903(A)
- Chlamydomonas ehrenbergii Gorozhankin [Goroschankin] 1891(A)
- Chlamydomonas elegans G. S. West 1915(A)
- Chlamydomonas eustigma H. Ettl(A,N)[9]
- Chlamydomonas globosa J. W. Snow, 1903(A,N)
' Chlamydomonas incerta Pascher, 1927(A,N)[9]
- Chlamydomonas moewusii Gerloff 1940 [Chlamydomonas eugametos Moewus 1931](A,N)
- Chlamydomonas nivalis (F. A. Bauer) Wille, 1903 [Uredo nivalis F. A.Bauer, 1819](A,N)
- Chlamydomonas oviformis Pringsheim, 1930(A,N)
- Chlamydomonas pitschmannii Ettl, 1976(A,N)
- Chlamydomonas reinhardtii P. A. Dangeard, 1888 [Chlamydomonas smithii R. W. Hoshaw & H. Ettl, 1966] – Typusart(A,N)[10]
- Chlamydomonas sphaeroides Gerloff, 1940(A,N)[9]
- Chlamydomonas sp. Kgh18 – Fundort: Krageholmssjön-See[11] in der Provinz Skåne län (Südschweden).[10]
- Chlamydomonas sp. Ors24 – Fundort: Örsjön-See[12] in der Provinz Gävleborgs län (Südschweden)[10]
- (A) – AlgaeBase
- (N) – National Center for Biotechnology Information (NCBI)
Viren
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Im Genom des Stamms Chlamydomonas reinhardtii CC-2937 wurde ein riesiges endogenes virales Element (giant endogenous viral element, GEVE) entdeckt, das Viruspartikel produzieren kann (Punuivirus latens). Auch Chlamydomons sp. Ors24 und Kgh18 sowie Chlamydomonas incerta tragen solche GEVEs, d. h. besitzen kryptische Punuiviren.[10][9]
Weblinks
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- YouTube: Kurzer Clip einer Chlamydomonas-Zelle im Lichtmikroskop. Gut erkennbar ist der orange Augenfleck. Abgerufen am 6. April 2011.
- SIB: Unicellular green algae cell (Chlamydomonas) – Eizellige Grünalgenzelle (Chlamydomonas), Interaktive Graphik von SwissBioPics
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- 1 2 3 AlgaeBase: Chlamydomonas, abgerufen am 28. Juni 2018.
- ↑ Olga Blifernez-Klassen, Viktor Klassen u. a.: Cellulose degradation and assimilation by the unicellular phototrophic eukaryote Chlamydomonas reinhardtii. In: Nature Communications. 3, 2012, Artikel 1214, doi:10.1038/ncomms2210
- ↑ H. L. Gorton, T. C. Vogelmann: Ultraviolet Radiation and the Snow Alga Chlamydomonas nivalis (Bauer) Wille. In: Photochemistry and Photobiology: Vol. 77, No. 6, 2003, S. 608–615.
- ↑ Alge des Jahres 2019. Abgerufen am 7. Februar 2021.
- ↑ Peter H. Raven, Ray F. Evert und Susan E. Eichhorn: Biologie der Pflanzen. 4. Auflage. de Gruyter, Berlin 2006, ISBN 3-11-018531-8, S. 378.
- ↑ Rainer Bergfeld: Sexualität bei Pflanzen. Ulmer, Stuttgart 1977, ISBN 3-8001-3419-5, S. 27.
- ↑ Genus: Chlamydomonas. Abgerufen am 5. Oktober 2021.
- ↑ NCBI Taxonomy Browser: Chlamydomonas; Details: Chlamydomonas Ehrenberg, 1834.
- 1 2 3 4 5 Mohammad Moniruzzaman, Maria P. Erazo-Garcia, Frank O. Aylward: Endogenous giant viruses contribute to intraspecies genomic variability in the model green alga Chlamydomonas reinhardtii. In: Virus Evolution, Band 8, Nr. 2, 21. Oktober 2022, S. veac102; doi:10.1093/ve/veac102 (englisch).
- 1 2 3 4
Maria P. Erazo-Garcia, Uri Sheyn, Zachary K. Barth, Rory J. Craig, Petronella Wessman, Abdeali M. Jivaji, W. Keith Ray, Maria Svensson-Coelho, Charlie K. Cornwallis, Karin Rengefors, Corina P. D. Brussaard, Mohammad Moniruzzaman, Frank O. Aylward: Cryptic infection of a giant virus in a unicellular green alga. In: Science, Band 388, Nr. 6748, 10. April 2025; doi:10.1126/science.ads6303 (englisch). Dazu:
- Preprint auf bioRχiv, 3. September 2024; doi:10.1101/2024.09.03.611062, PMC 11398304 (freier Volltext), PMID 39282281.
- ↑ Krageholmssjön (lake). Auf: GeoNames.
- ↑ Ördjön (lake). Auf: GeoNames.