Alge

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Die Bezeichnung Alge wird in der Algenkunde (Phykologie oder Algologie) unterschiedlich verwendet und verschiedenen Begriffen zugeordnet.

1. Im weiteren Sinn bezeichnen sie im Wasser lebende, eukaryotische, pflanzenartige Lebewesen, die Photosynthese betreiben, jedoch nicht zu den eigentlichen Pflanzen gehören.
2. Als Algen im engeren Sinne werden zahlreiche Protistengruppen bezeichnet. Hierzu gehören sowohl einzellige als auch mehrzellige Lebewesen.
3. Als Blaualgen werden fälschlich die Cyanobakterien bezeichnet, die zu den Prokaryoten gehören und deshalb weder zu den Algen noch zu den Pflanzen gerechnet werden. Sie sind Gegenstand der Bakteriologie, werden aber als historisches Relikt auch noch von der Botanik behandelt.

Algen stellen keine echte Verwandtschaftsgruppe im Sinne der Phylogenie und Systematik dar, sondern sind eine paraphyletische Gruppe. Gleichwohl wird der Begriff auch in der Biologie häufig als Generalbegriff verwendet.

Inhaltsverzeichnis 1 Vorkommen und Lebensweise 2 Morphologische Organisationsstufen 3 Algen als Nahrung 4 Industrielle Nutzung 5 Die Gruppen der Algen 6 Siehe auch 7 Literatur 8 Weblinks

[Bearbeiten] Vorkommen und Lebensweise

Man findet Algen insbesondere im Meer und im Süßwasser. Zu den Luftalgen (Aerophyten) werden Arten gerechnet die an der Luft zum Beispiel an Baumstämmen oder auf Felsen leben. Man findet diese hauptsächlich in den Tropen und Subtropen auf feuchten Blättern. Arten der weit verbreiteten Gattung Trentepohlia wachsen auf Schattenseiten von Felsen und Baumstämmen. Des Weiteren gibt es Bodenalgen (terrestrische Algen) die meist in Waldböden vorkommen. Die Grünalge Fritschiella ist ein bekanntes Beispiel. Die Art Chlamydomonas nivalis kommt im Schnee von Gebirgen und Antarktis vor und bilden durch rotgefärbte Carotinoide, unter anderem durch das Astaxanthin (auch unter dem veralteten Namen Haematochrom bekannt) den Blutschnee. Im Wasser bilden Algen das Phytoplankton, den pflanzlichen Teil des Planktons. Auch das Phytobenthos, die Pflanzen der Gewässerböden, wird hauptsächlich durch Algen gebildet. Besonders groß sind die Laminarien (Kelp bzw. marine Braunalgen), die ausgedehnte Tangwälder in den Küstenbereichen der Meere bilden.

Insbesondere einzellige Algen gehen auch Symbiosen ein, zum Beispiel als Zooxanthellen in manchen Meerestieren, die dadurch unabhängig von äußerer Nahrungszufuhr werden oder einfach Tarnung erhalten. Am intensivsten gediehen ist die Symbiose zwischen Algen und Pilzen in den Flechten. Diese stellen echte Doppelwesen dar, die sogar gemeinsame Vermehrungsorgane ausbilden.

[Bearbeiten] Morphologische Organisationsstufen

Unter Organisationsstufen versteht man die unterschiedlichen Strukturen des Aufbaus der Algen. Die Organisationsstufen werden in der klassischen Systematik der Algen zur Unterteilung der verschiedenen Klassen in Ordnungen genutzt.

Man unterscheidet zwischen folgenden Stufen (Auswahl):

• Monadoide oder monadale Stufe: Algen, die hierzu gezählt werden sind begeißelte Einzeller. Die monodale Stufe ist also den Flagellaten gleich zusetzen. Sie ist bei fast allen Gruppen der Algen vorhanden, sie fehlt nur bei den Rotalgen, Schmuckalgen (Ordnung der Grünalgen) und den Pennales (eine Gruppe der Kieselalgen).

• Rhizopodial oder amöboid: Es handelt sich um unbegeißelte, amöboide Einzeller die keine Zellwand besitzen. Die Fortbewegung erfolgt kriechend durch Pseudopodien, also durch Austülpungen des Zellplasmas. Einige Gattungen der Goldalgen sind als Beispiel anzuführen.

• Kapsal (capsal): Unbegeißelte oder auch begeißelte Einzelzeller die nach der Teilung von einer Gallerthülle zusammengehalten werden. Es entstehen Coenobien, Verbände aus eigenständigen Einzellzellen. Algen dieser Stufe kann man durch die Zellenanzahl unterscheiden. So besteht z.B. die Art Gonium sacculiferum immer aus vier Zellen. Die höchste Entwicklung dieser Organisationsstufe stellt die Gattung Volvox dar. Es werden aus mehreren tausenden Zellen, die durch Plasmodesmen in Verbindung stehen, Zellkolonien gebildet. Die Kolonie ist außen von einer Gallertschicht umgeben und besteht aus verschiedenen Zelltypen, es findet eine Zelldifferenzierung statt. Die verschiedenen Zellen weisen also schon eine Arbeitsteilung auf.

• Kokkal (coccal): Unbewegliche Einzeller (ohne Geißeln) die eine verdickte Zellwand besitzen. Die Algen der Gattung Chlorococcum (Grünalgen) besitzen im vegetativen Zustand keine Geißeln, die Organisationsstufe ist kokkal. Nur bei der Vermehrung werden begeißelte Einzeller, die Zoosporen gebildet. Auch fast alle Kieselalgen, bei denen die Zellwand aus Silziumdioxid („Kieselsäure“) besteht zählen zu dieser Organisationsstufe.

• Trichal: Algen dieser Stufe bilden mehrzellige, fadenförmige Vegetationskörper. Die einzelnen Zellen sind durch Zellwände von einander getrennt. Die Zellfäden entstehen durch Zellteilungen in nur einer Ebene (also sozusagen eindimensional). Es können auch Verzweigungen gebildet werden. Die Schraubenalge sei als Beispiel genannt.

• Siphonal: Der Körper besteht aus einer einzelnen, vielkernigen (coenocytischen) Zelle. Die Bildung erfolgt durch Zellteilungen in mehreren Raumebenen ohne Bildung von Zellwänden. Der Coenoplast kann einen mehrkernigen schlauch- oder blasenförmiger Thallus bilden. Als Beispiel kann man die Schirmalge anführen. In der Systematik werden Arten dieser Stufe manchmal als die Gruppe Siphonales zusammengefasst.

• Thallös:
  

  

  Thallös, Oben: Phylloid, Mitte: Cauloid, Unten: Rhizoid (Riesentang)
  Es wird durch Zellteilungen in verschiedenen Raumrichtungen (dreidimensional) ein Thallus gebildet. Dieser kann scheinbar in Gewebe unterteilt sein. Zum Beispiel ist der Thallus der Tange in Rhizoid (analog zu den Wurzelgewebe), Cauloid (entspricht der Sproßachse) und Phylloid (Blattähnlich) gegliedert. Thallöse Algen können große Vegationskörper bilden. So haben die Tange (Braunalgen) eine Größe von mehreren Metern.

[Bearbeiten] Algen als Nahrung

Hauptartikel siehe Algen (Lebensmittel)

Von den weltweit bekannten 40.000 Algenarten sind ca. 160 als Nahrungsmittel geeignet.

Große Algen werden roh als Salat oder gedünstet als Gemüse verzehrt. Der Schwerpunkt der Nutzung liegt in Südostasien, wo jährlich ca. 9 Millionen Tonnen verzehrt werden.

In List auf der Insel Sylt gibt es einen von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt finanzierten, unter der Leitung von Prof. Klaus Lüning vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung durchgeführten Versuchsanbau von Rot- und Braunalgen, nämlich Palmaria und Laminaria.

Seit dem Jahr 1999 existiert in Deutschland eine weltweit einzigartige Produktionsanlage für Mikroalgen in Klötze/Altmark. In dieser wird, unter Leitung von Prof. Dr. Steinberg, die Grünalge Chlorella vulgaris in einem 500 km langen patentierten Glasröhrensystem kultiviert.

Ein hoher Anteil an ungesättigten Fettsäuren oder Beta-Carotinen sind Argumente für die Verwendung weiterer Algensorten als Nahrungsmittel.

[Bearbeiten] Industrielle Nutzung

Aus Algen lässt sich Biodiesel herstellen oder als Biomasse zur Befeuerung passender Anlagen benutzen.

Hans Gaffron hat bereits 1939 ein Verfahren entwickelt, um mit Hilfe von Grünalgen der Gattung Chlamydomonas reinhardtii Wasserstoff zu produzieren.

Im Abwassersektor können Algen zum Binden von ausgeschwemmten Düngemitteln eingesetzt werden und selbst wieder als Dünger verwendet werden. Wie andere Pflanzen auch kann mit ihrer Hilfe Kohlenstoffdioxid (CO₂) gebunden werden.

Die Pigmente in den Algen können künftig eine umweltfreundlichere Alternative für Tinte sein, weil sie besser biologisch abbaubar sind.

[Bearbeiten] Die Gruppen der Algen

Gruppen die den Algen zugeordnet werden (Auswahl):

• Glaucophyta: nur einzellige Flagellaten im Süßwasser
• Haptophyta: leben vor allem marin
• Schlundgeißler (Cryptophyta): meist einzellig, Meer- und Süßwasserbewohner
• Euglenophyta (s.h Euglenoida)
• Dinophyta (s.h Dinoflagellaten)
• Chloromonadophyta: meist im Süßwasser vorkommend
• Chlorarachniophyta: marin, es gibt nur 6 bekannten Gattungen
• Gelbgrün Algen (Xantophyta): leben nur im Süßwasser
• Goldalgen (Chrysophyta): selten marin, meist im Süßwasser vorkommend
• Kieselalgen (Bacillariophyta, auch Diatomeen genannt): vorwiegend im Meer lebend
• Braunalgen (Phaeophyta): meist marin
• Rotalgen (Rhodophyta); vorwiegend in der Litoralzone des Meeres
• Grünalgen (Chlorophyta): Meer, Süßwasser und auch landlebende Algen

In der klassischen Einteilung der Algen werden die Chloromonadophyta, Gelbgrün Algen, Goldalgen, Kieselalgen und die Braunalgen als Klassen zu der Gruppe Heterokontophyta gestellt.

Taxa der phylogenetischen Systematik zu denen Algengruppen gestellt werden:

• Euglenoida: Hier werden die Euglenophyta hinzugestellt.
• Stramenopile (auch als Chromista bezeichnet): In dieser Gruppe werden die Haptophyta, Cryptophyta, Chlorarachniophyta und Heterokontophyta eingeordent.
• Aleoveolata (Alveolata): Zu den Alveolata werden die Dinoflagellata gestellt.
• Chlorophyta: Die Grünalgen werden als eine monophyletische Gruppe angesehen.
• Biliphyta: Die Glaucophyta und die Rotalgen werden zu den Biliphyta gestellt.

[Bearbeiten] Siehe auch

• Algizid
• Mikroalgen, Spirulina, Pfiesteria
• Lichenologie

[Bearbeiten] Literatur

• Karl-Heinz Linne von Berg, Kerstin Hoef-Emden, Birger Marin, Michael Melkonian: Der Kosmos-Algenführer. Die wichtigsten Süßwasseralgen im Mikroskop. Kosmos-Verlag, Stuttgart 2004, ISBN 3-440-09719-6
• Strasburger - Lehrbuch der Botanik für Hochschulen. 35. Aufl., Elsevier/Spektrum Akademischer Verlag 2002. ISBN 3-8274-1010-X

[Bearbeiten] Weblinks

• Botanik online: Algen
• Die Algen
• Chlorella vulgaris

Online Datenbanken

• algaebase
• seaweedafrica