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1.4.10.7: Grünalgen - Vorläufer von Landpflanzen - Biologie

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Lernziele

  • Beschreiben Sie die Gemeinsamkeiten von Grünalgen und Landpflanzen

Streptophyten

Bis vor kurzem galten alle photosynthetischen Eukaryoten als Mitglieder des Königreichs Plantae. Die Braun-, Rot- und Goldalgen wurden jedoch dem Königreich der Protista zugeschrieben. Denn neben ihrer Fähigkeit, Lichtenergie einzufangen und CO . zu fixieren,2, ihnen fehlen viele strukturelle und biochemische Merkmale, die Pflanzen von Protisten unterscheiden. Die Position der Grünalgen ist mehrdeutig. Grünalgen enthalten die gleichen Carotinoide und Chlorophyll ein und B B. als Landpflanzen, während andere Algen neben Chlorophyll auch andere akzessorische Pigmente und Arten von Chlorophyllmolekülen besitzen ein. Sowohl Grünalgen als auch Landpflanzen speichern Kohlenhydrate als Stärke. Zellen in Grünalgen teilen sich entlang Zellplatten, die Phragmoplasten genannt werden, und ihre Zellwände sind auf die gleiche Weise geschichtet wie die Zellwände von Embryophyten. Folglich sind Landpflanzen und eng verwandte Grünalgen nun Teil einer neuen monophyletischen Gruppe namens Streptophyta.

Die restlichen Grünalgen, die zu einer Gruppe namens Chlorophyta gehören, umfassen mehr als 7000 verschiedene Arten, die in Süß- oder Brackwasser, im Meerwasser oder in Schneeflecken leben. Einige Grünalgen überleben sogar auf Erde, sofern sie von einem dünnen Feuchtigkeitsfilm bedeckt ist, in dem sie leben können. Periodische Trockenperioden bieten Algen einen selektiven Vorteil, die Wasserstress überleben können. Vor allem einige Grünalgen sind Ihnen vielleicht schon bekannt Spirogyra und desmids. Ihre Zellen enthalten Chloroplasten, die eine schwindelerregende Formenvielfalt aufweisen, und ihre Zellwände enthalten Zellulose, ebenso wie Landpflanzen. Einige Grünalgen sind Einzelzellen, wie z Chlorella und Chlamydomonas, was zur Mehrdeutigkeit der Klassifizierung von Grünalgen beiträgt, da Pflanzen vielzellig sind. Andere Algen, wie Ulva (allgemein als Meersalat bezeichnet), bilden Kolonien (Abbildung 1).

Reproduktion von Grünalgen

Grünalgen vermehren sich sowohl ungeschlechtlich, durch Fragmentierung oder Verbreitung von Sporen, als auch sexuell, indem sie Gameten produzieren, die während der Befruchtung verschmelzen. In einem einzelligen Organismus wie Chlamydomonas, es gibt keine Mitose nach der Befruchtung. Im Vielzeller Ulva, ein Sporophyt wächst nach der Befruchtung durch Mitose. Beide Chlamydomonas und Ulva produzieren begeißelte Gameten.

Charales

Grünalgen der Ordnung Charales und die Coleochaeten (mikroskopische Grünalgen, die ihre Sporen in Sporopollenin einschließen) gelten als die nächsten lebenden Verwandten der Embryophyten. Die Charales lassen sich 420 Millionen Jahre zurückverfolgen. Sie leben in einer Reihe von Süßwasserhabitaten und variieren in der Größe von wenigen Millimetern bis zu einem Meter Länge. Die repräsentative Art ist Chara (Abbildung 2), wegen seines unangenehmen Geruchs oft Moschusgras oder Skunkweed genannt. Große Zellen bilden den Thallus: den Hauptstamm der Alge. Aus den Knoten entstehende Äste bestehen aus kleineren Zellen. Auf den Knoten befinden sich männliche und weibliche Fortpflanzungsstrukturen, und die Spermien haben Geißeln. Im Gegensatz zu Landpflanzen durchlaufen Charales in ihrem Lebenszyklus keinen Generationswechsel. Charales weisen eine Reihe von Merkmalen auf, die für ihre Anpassung an das Landleben von Bedeutung sind. Sie produzieren die Verbindungen Lignin und Sporopollenin und bilden Plasmodesmen, die das Zytoplasma benachbarter Zellen verbinden. Das Ei und später die Zygote bilden sich in einer geschützten Kammer der Mutterpflanze.

Neue Informationen aus neueren, umfangreichen DNA-Sequenzanalysen von Grünalgen deuten darauf hin, dass die Zygnematales näher mit den Embryophyten verwandt sind als die Charales. Die Zygnematales umfassen die bekannte Gattung Spirogyra. Da sich die Techniken der DNA-Analyse verbessern und neue Informationen zur vergleichenden Genomik auftauchen, werden sich die phylogenetischen Verbindungen zwischen den Arten ändern. Pflanzenbiologen haben das Rätsel um die Herkunft der Landpflanzen offensichtlich noch nicht gelöst.

Lernziele

Grünalgen teilen laut Struktur- und DNA-Analyse mehr Eigenschaften mit Landpflanzen als andere Algen. Charales bilden Sporopollenin und Vorläufer von Lignin, Phragmoplasten und haben begeißelte Spermien. Sie weisen keinen Generationswechsel auf.


Schau das Video: bib00230 Generationswechsel (Januar 2023).