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Algen
Algen
Fossil Aussehen:
Mesoproterozoikum[ein]— heutige Tag
Algen
Taxonomische Klassifikation
Domain:Eukaryoten (Eukaryoten)
Informelle Gruppe
Algen
Linné, 1753
Supergruppen und Stamm
Unterteilungen ohne Rang[2]
Andere;
Bewertung variiert
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Algen oder Seetang (alt wissenschaftlicher Name: Algen) ist ein informeller Sammelbegriff für eine große, vielfältige Gruppe Organismen. Die zu den Algen gezählten Arten, einschließlich der Arten der Blaualgen, habe einen Botanischer Name, also ein formaler Name nach Internationaler Nomenklaturcode für Algen, Pilze und Pflanzen.

Das haben Algenarten gemeinsam, genau wie Pflanzen, ihr Energie aus Sonnenlicht gewinnen wo sie gleichzeitig Sauerstoff produzieren. Viele Algen haben eine ähnliche Morphologie, sind aber evolutionär wenig verwandt gesehen.[3] Eine vorgeschlagene Definition besagt, dass Algen "das Grüne" PigmentChlorophyll enthalten für Photosynthese, und haben keine sterile (nicht fortpflanzungsfähige) Zellschicht zum Schutz ihrer Gameten befindet sich".[4] Diese Definition ist nicht schlüssig, da sie de Kranz Algen ausschließt.

Die meisten Algenarten leben in wässrigen Umgebungen, kommen aber auch auf steinigem Untergrund, auf Baumrinde und in Mutualistische Symbiose mit Pilze: die sogenannte Flechten. Fast alle Algen beziehen ihre Energie aus Sonnenlicht (sie sind photoautotroph), aber einige Arten ergänzen ihren Energiebedarf, indem sie Kohlenstoff aus organischem Material aufnehmen, diese Arten sind mixotrop. Ein paar einzellig Algen, viel Euglenophyten und Dinoflagellaten, haben im Laufe der Evolution die Fähigkeit verloren, selbst Energie aus Licht umzuwandeln, und sind fast vollständig von der externen Energiezufuhr abhängig geworden; diese arten sind heterotroph.

Algen, insbesondere die prokaryotischen Cyanobakterien (Blaualgen) gehören zu den ältesten Organismen der Erde. Vermutlich entwickelten sich die ersten Pflanzen aus Süßwasseralgen.[5] Algenfossilien aus dem Vindhya-Gebirge auf ein Alter von 1,6 bis 1,7 Milliarden Jahren datiert.[6] Über die Frage, ob Blaualgen ist[4] oder nicht[7][8] Um als Alge gezählt zu werden, gehen die Meinungen auseinander.

Morphologie und Physiologie

Closterium ist eine einzellige Grünalge und ist eine von Hunderten von Algenarten, aus denen Phytoplankton existiert.

Die verschiedenen Algenarten zeigen eine große morphologisch Vielfalt. Sie reichen in der Größe von einzelligen Mikroalgen wie Chlorella und der Kieselalgen, zu riesigen mehrzelligen Arten wie dem riesiger Seetang, ein Seetang das kann zig Meter lang sein.

Die größten und komplexesten Algenarten sind die Algen (in den Ozeanen) und die Charophyten (im frisches Wasser). Algen zeichnen sich durch ihren relativ einfachen Aufbau aus, sie haben keine Strukturen die typisch für die echten Pflanzen sind (Möhren, Stängel und Durchsuche), aber vielzellige Algen haben oft eine ähnliche Struktur. Es Thallus von Braunalgen beispielsweise besteht aus blatt- und wurzelähnlichen Strukturen.

Die meisten Algen sind photoautotroph, sie nutzen die Energie des Sonnenlichts. Das Chloroplasten sind photosynthetische Strukturen, die Sauerstoffgas entsteht als Nebenprodukt der Photosynthese. Chlorophyll (Blattgrün) spielt in den Chloroplasten eine große Rolle. Blattgrün ist a biologisches Pigment die zusammen mit anderen roten und gelben Pigmenten dazu beiträgt, dass Algen so viel Licht wie möglich einfangen. In Algen finden wir verschiedene Formen von Chlorophyll: Chlorophyll ein, Chlorophyll b oder Chlorophyll c. Verschiedene Algengruppen haben neben oder anstelle von Chlorophyll andere Pigmente.

Lebenszyklus, Kernphasenwechsel und Generationswechsel

Dass die Algengruppe sehr vielfältig ist, spiegelt sich unter anderem darin wider, dass Algenarten sehr unterschiedlich sind Lebenszyklus haben kann. Viele Algenarten haben Generationswechsel. Aufeinanderfolgende Generationen sind morphologisch oder ähnlich oder unterscheiden sich voneinander und wechseln manchmal ab diploide und haploideKernphase gegenseitig.

Algen in ihrem . zeigen Lebenszyklus eine breite Palette von Fortpflanzungsstrategien (verschiedene Fortpflanzungsarten), von einfachen asexuelle Reproduktion durch Zellteilung, zu komplexen Formen von sexuelle Fortpflanzung mit gametophytisch und verschiedene sporophytischGenerationen.[9] Das Gametangia (Reproduktionsstrukturen) Algen werden in der Regel vollständig in lebende Fortpflanzungszellen umgewandelt. Dies im Gegensatz zu real (Land Pflanzen, bei der zwischen einer äußeren Schicht von schützenden sterilen Zellen, die nicht an der Fortpflanzung beteiligt sind, und den darunter liegenden fruchtbaren (fertilen) Zellen unterschieden werden Gameten werden gebildet. Nur bei Kranz Algen habe den Gametangia (gametenbildende Organe) wie Pflanzen, eine äußere Schicht steriler Zellen, die die Gameten umgibt.

Zytologische
Kernphase
Veränderung
↓		Morphologischer Generationswechsel
monogenetisch
Zyklus

(nur eine Generation)
↓		Verdauungszyklus(mit zwei Generationen)Trigenetisch
Zyklus

(mit drei Generationen)
↓
isomorph
digenetischer Zyklus
↓		heteromorph
digenetischer Zyklus mit
Dominant
↓ Gametophyt: ↓		Dominant
↓ Sporophyt: ↓
Haplont

Haplophasisch
Zyklus,

zygotisch
Meiose
diplont

Diplophasisch
Zyklus,
Gametik
Meiose
  • Cladophora glomerata
    (Chlorophyta)
Diplohaplont

diplohaplo-
phasisch
Zyklus,

mittlere
oder sporisch
Meiose
  • Prasiola stipitata
    (Chlorophyta)
"Moose":

Evolution

Die Algen haben kein direkter gemeinsamer Vorfahr,[7] kann aber aufgrund bestimmter Merkmale dennoch als eine Gruppe angesehen werden. Laut der Endosymbiontentheorie Im Laufe der Evolution haben Algenarten ihre Plastiden auf verschiedene Weise durch Endosymbiose erhalten.[11] Bei der grüne Algen und rote Algen Die Chloroplasten stammen ursprünglich von Cyanobakterien, die von primär Endosymbiose. Unter den Kieselalgen und Braunalgen im Gegensatz dazu stammten die Chloroplasten ursprünglich aus rote Algen, die aufgezeichnet werden von sekundär Endosymbiose.[12]

Der Prozess der Endosymbiose zwischen dem Cyanobakterium und dem Algen-Vorfahren soll vor Milliarden von Jahren stattgefunden haben. Der wahre evolutionäre Durchbruch der Algen wäre erst vor 650 Millionen Jahren nach dem Abschmelzen der Eiskappen der Schneeball Erde. Studien zu Spuren von Biomolekülen in Australien legen nahe, dass kurz nach dem Abschmelzen der Eisschilde eine Explosion der Algenmenge in den Ozeanen stattgefunden hat. Dies wäre die Folge der Freisetzung von Phosphaten aus der Gletschererosion. Die große Menge an Nahrung in den Ozeanen förderte die Evolution der Tiere.[13]

Phylogenie von Plastiden und Endosymbiose
Aussage:
→ Chloroplasten:primäre endosymbiotische Evolution von Cyanobakterien zu a plastid
→ Rhodoplast:Entwicklung des Plastiden in a Rhodoplast
→ dinoplast:Entwicklung des Plastiden in a dinoplast
→ Apicoplast:Reduktion des Plastiden auf a Apicoplast
Plastidenverlust: Plastiden im Laufe der Evolution verloren
ichblaue Algen: Primäre Endosymbiose mit Blaualgen
II grüne Algen: sekundäre Endosymbiose mit Grünalgen
II rote Algen: sekundäre Endosymbiose mit Rotalgen		→ ich: beteiligt primär Endosymbiose
→ II: beteiligt sekundär Endosymbiose
→ III: beteiligt Tertiär- Endosymbiose

Klassifizierung nach Chlorophyll

Die Art der Chloroplasten und die Art des Chlorophylls bestimmen teilweise die Klassifizierung der Algen. Man unterscheidet die verschiedenen Chlorophyllformen in Grünalgen (flache Gewässer), Braunalgen (tiefere Gewässer) und Rotalgen (tiefste Gewässer). Als Faustregel gilt: Je tiefer Algen im Wasser leben, desto röter muss ihr Thallus sein, um das restliche Licht einzufangen. Zu den grünen Photosynthesepigmenten gehören die Chlorophylle und die roten Pigmente, die Phycobilisomen.

Es gibt einige Algenstämme, die Chloroplasten mit Chlorophyll ein und b. In diesen Gruppen sind die Chloroplasten von zwei Membranen umgeben. Diese gehören zu den Archaeplastida (zusammen mit dem Embryophytaphy):

  • Archaeplastida

    • Zwei andere Algenstämme haben Chloroplasten, die Chlorophyll b enthalten. Die Chloroplasten sind von drei bzw. vier Membranen umgeben. Diese gehören zu den SupergruppenAusgraben und Rhizaria:

    Die anderen Algen haben alle Chloroplasten, die Chlorophyll a und c enthalten. Die Chloroplasten dieser Gruppen haben vier Membranen, abgesehen von denen der Dinoflagellaten, die drei Membranen haben. Diese Algen gehören zu den Chromalveolata und umfassen die folgenden Gruppen:

    Des Picobiliphyta ihre Existenz und ihr Platz in der Taxonomie der Eukaryoten ist noch ungewiss.[14] Darüber hinaus gibt es Algen und deren Nachkommen, die ihre Energie nicht durch Photosynthese gewinnen und keine Chloroplasten besitzen.

    Einstufung

    Organismen, einschließlich Algen, werden nach ihrer Abstammung eingeteilt: die phylogenetische Klassifikation. Auch andere Einteilungen, beispielsweise nach physiologischen Eigenschaften, sind möglich.

    Im Teil unten Stammbaum die verschiedenen Algengruppen sind angegeben, um ihre gegenseitigen Beziehungen zu erklären. Gruppen, die keine Algen enthalten, werden in diesem Schema weggelassen.

    Teilweiser phylogenetischer Stammbaum

    • Algen und Symbiose

    Einige Arten von Algen bilden sich Mutualistische Symbiose Beziehungen zu anderen Organismen. In dieser Symbiose geben die Algen organische Substanzen, die bei der Photosynthese entstehen, an a Gastgeber im Austausch gegen Schutz. Der Wirt verbraucht diese Stoffe als seine Teil- oder Hauptenergiequelle. Einige Beispiele sind:

    • Flechte - ein Pilz ist der Gastgeber, meist mit einer Grünalge oder einem Cyanobakterium (selten beides) als Symbionten. Die in der Flechte vorkommenden Algen können in vielen Fällen unabhängig vom Pilz leben. Das Gegenteil ist unter natürlichen Bedingungen selten der Fall.
    • Koralle - Algen wie die Zooxanthellen sind Symbionten der Korallen.
    • Schwammtiere - Grünalgen leben in der Nähe einiger Schwammtiere. Dadurch werden die Algen geschont und das Schwammtier wird mit Sauerstoff und Zucker versorgt, die bei manchen Schwammtieren 50 bis 80 % des Wachstums bestimmen können.

    Umgebung

    Es wird geschätzt, dass Algen, mittel Photosynthese, mehr als 50 Prozent der (für terrestrische Leben unverzichtbar) Sauerstoff in dem Atmosphäre der Erde produzieren.[Quelle?] Dabei Kohlendioxid biochemisch gebunden in organische Verbindungen, das ist das Zellmaterial der Algen Formen. Algenarten sind die Basis für verschiedene Nahrungskette, beide in Salz-, wie in frisches Wasser.

    Bei einer hohen Konzentration von Nährstoffe im Wasser (Eutrophierung), kann insbesondere blau-grüne Alge Sie selbst exponentiell multiplizieren, sogenannt Algenblüte. Weil die Verbraucher wer sich von den Blaualgen ernährt, kann die große Menge an Algen nicht loswerden, es wirkt natürliches Gleichgewicht gestört. im Versteck Wasserpflanzen sterben an Lichtmangel und reduzieren die Menge abgestorbenes organisches Material (Detritus) steigt im Wasser stark an. Das Zersetzer, Das verbrauchen Sauerstoff Bei der Prozess davon, Dichtezunahme, die zu Sauerstoffmangel führt oder Hypoxie. Dieser Sauerstoffmangel macht anderen das Leben Aerobic Organismen unmöglich. Bei Betroffenen kann es Jahre dauern Ökosystem wird wiederhergestellt.

    Menschliche Nutzung

    Vor allem in Fernost, vor allem Algen Algen, als Nahrungsquelle und werden auch zu diesem Zweck angebaut. In Europa sind Algen lose, da nori (eine Rotalge) erhältlich und in Sushi verarbeitet.

    Einige Algen werden als Medizin verwendet.

    Die Nutzung von Algen zur Energiegewinnung, sog. Algendiesel, steckt noch in den Kinderschuhen.

    Siehe auch

    Siehe die Kategorie Algen von Wikimedia Commons für Mediendateien zu diesem Thema.