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Rotalgen

Rotalgen

Batrachospermum moniliforme

Systematik
Klassifikation: Lebewesen
Domäne: Eukaryoten (Eucaryota)
ohne Rang: Archaeplastida
Unterreich: Rotalgen
Wissenschaftlicher Name
Rhodoplantae
Abteilungen
  • Cyanidiophyta
  • Rhodophyta Wettst. (1901) (Rotalgen i. e. S.)

Die Rotalgen (Rhodoplantae) gehören zu den Eukaryoten (Eucaryota) und kommen in der Mehrzahl in der Litoralzone des Meeres vor. Die meisten Arten leben im Benthos. Auch im Süßwasser (limnische Arten) kann man aber Rotalgen antreffen. So kann man beispielsweise die Froschlaichalge (Batrachospermum moniliforme) in klaren Bächen oder die Pinselalge (Rhodochorton spec.) in Süßwasseraquarien finden.

Die Küsten Australiens beherbergen eine vergleichsweise große Artenvielfalt. Einige wenige Arten finden sich auch im Süßwasser in Bächen, und manche einzelligen Rotalgen kommen im feuchten Erdreich vor. Die Mehrzahl der Rotalgen sind jedoch Mehrzeller.

Rotalgen sind durch Fossilien seit dem Erdzeitalter des Ordovizium (vor ca. 488 - 444 Mio. Jahren) bekannt.

Inhaltsverzeichnis

Photosynthese der Rotalgen

Rotalgen sind autotrophe Organismen, die ihren Energiebedarf durch Photosynthese decken. Rotalgenzellen enthalten photosynthetisch aktive Plastiden, Rhodoplasten genannt, die zwar Chlorophyll a enthalten, in denen aber Chlorophyll d die Rolle des Chlorophyll b übernimmt. Rotalgen speichern Florideenstärke (dem Glykogen ähnlicher als der Stärke) nicht im Plastiden, sondern im Cytoplasma. Allen Rotalgen gemeinsam sind die Phycobilisomen, Antennen der Photosynthese, die aus roten (Phycoerythrin) und blauen Pigmenten (Allophycocyanin und Phycocyanin) bestehen. Da kurzwelliges Licht tiefer ins Wasser eindringt, können Rotalgen in tieferem Wasser (bis 200 m) als andere Pflanzen vorkommen.

Beispiele für Ökophysiologische Anpassungsfähigkeit

Einige Vertreter der Rotalgen legen erstaunliche Anpassungen an ihre Umwelt an den Tag. So ist vor den Bahamas eine rote Kalkkrustenalge entdeckt worden, die noch bei 268 m Tiefe gedeiht. In dieser Tiefe maßen Forscher eine Lichtintensität von etwa 0,001% des Oberflächenlichtes. Möglich wird für die Alge die Besiedlung dieses Lebensraumes zum einen durch das typische Rotalgenpigment Phycoerythrin, das es der Alge ermöglicht, kurzwelliges Licht, das noch bis in diese Tiefe vordringen kann (optimale Bedingungen vorausgesetzt) zu absorbieren und für die Photosynthese zu nutzen. Ein weiteres Beispiel ist Galdieria sulphuraria. Eine extremophile Rotalge, die in vulkanischen Schwefelquellen vorkommt. Sie lebt mitunter endolithisch im Gestein und hat ihren Stoffwechsel von der Autotrophie auf Heterotrophie umgestellt. Sie ist in der Lage, mit Hilfe von Zellwandproteinen Zucker aus ihrem Milieu in die Zelle zu schleusen und zur Energiegewinnung aufzuspalten. All das bei hoher Temperatur, einem extrem niedrigen pH-Wert (0,05 - 3,0) und der Anwesenheit diverser toxischer Metalle und anderer Stressfaktoren.

Cytologische Besonderheiten

Die Rotalgen weisen einige cytologische Besonderheiten auf. Anders als bei den meisten Pflanzen liegen die Thylakoide nicht in Stapeln vor, sondern sind parallel nebeneinander angeordnet. Dies wird als Hinweis auf eine Verwandtschaft mit den Cyanobakterien gedeutet. Das Zellreservepolysaccharid ist die Florideenstärke. Sie wird nicht wie die Stärke der Pflanzen im Chloroplasten, sondern im Cytosol gespeichert. Außerdem ist sie chemisch näher mit dem tierischen Glykogen als mit pflanzlicher Glucose verwandt. Das farbgebende Pigment Phykoerithrin ist photodestruktiv. Das bedeutet, dass dieses Pigment mit zunehmender Lichtintensität zunehmend zerstört wird. Dies ist der Grund dafür, dass viele Rotalgen nicht rot aussehen. Mit zunehmender Wuchstiefe wird das Rot immer intensiver, da aufgrund geringerer Strahlungsintensität mehr Phykoerithrin vorhanden bleibt.

Fortpflanzung

Eine weitere Besonderheit der Rotalgen ist ihre Fortpflanzung: Als einzige Organismengruppe haben Rotalgen einen Generationswechsel mit drei Generationen im Lebenszyklus, nämlich den Gametophyt, den Karposporophyt sowie den Tetrasporophyt.

Generationswechsel am Beispiel Polysiphonia

Die Tetrasporen, als Produkt des Tetrasporophyt, bilden zu etwa gleichen Teilen männliche und weibliche Gametophyten. Der männl. Gametophyt bildet in den Spermatangien Spermatien (männliche Sexualsporen). Der weibl. Gametophyt bildet im Karpogon (weibl. Gametangium) Trichogyne (fadenförmiges Empfängnisorgan) aus.

Trifft ein Spermatium auf ein Trichogyn, kommt es zur Karyogamie (Kernverschmelzung). Es entsteht die unübliche 3. Generation: der Karposporophyt. Zur gleichen Zeit bildet das Karpogon des weibl. Gametophyten eine Hülle aus (= Perikarp). Die reifen Karposporen treten aus dem Karpogon aus und bilden einen neuen Tetrasporophyt. Dieser bildet in den Tetrasporangien Tetrasporen (= 4 Meiosporen).

Nutzung

In Asien werden Arten der Gattung Porphyra als „Nori“ in Suppen mitgekocht oder als ganze Platten um Sushi gewickelt. In Wales werden sie gekocht, püriert und mit Orangensaft zu Hammel gereicht.

Lappentang Palmaria palmata (franz.:Dulce) hat einen leicht nussigen Geschmack und wird weltweit gegessen und in Russland auch zu einem alkoholischen Getränk verarbeitet.

Die Kalbfleischalge Dilsea carnosa kann wie Kalbfleisch verwendet werden.

Der Knorpeltang (Chondrus crispus, Irisch Moos) wird für Pudding, Hustentee und Husten-Lutschpastillen verwendet.

Aus Rotalgen, unter anderem dem Irisch Moos, wird Agar (Agar-agar) und Carrageen gewonnen. Agar-Agar und Carrageen werden für Nahrungsmittel und Kosmetik verwendet sowie für die experimentelle Biologie z. B. für Bakteriennährböden.

Systematik

Es gibt insgesamt etwa 3500 - 4500 Arten, die traditionellerweise in die beiden Unterklassen der Florideen (Florideophycidae) und Bangiophycidae eingeteilt werden. Erstere ist wahrscheinlich eine natürliche Gruppe, zweitere vermutlich paraphyletisch, das heißt sie enthält nicht alle Nachkommen ihres letzten gemeinsamen Vorfahrens. Von Saunders und Hommersand wurde daher 2004 eine neue Systematik der Rotalgen vorgeschlagen (s. u.).

Unterreich Rotalgen (Rhodoplantae)

Cyanidiophyta

Rhodophyta


(nach Saunders und Hommersand 2004)

Ergänzungen zur Systematik

Die oben angeführte Systematik der Rotalgen gilt in aktueller Literatur und auch in Lehrliteratur inzwischen als veraltet. Dennoch findet sie sich noch häufig. Heute wird der Stamm der Rotalgen (Rhodophyta) mit der einzigen Klasse Rhodophyceae und den Unterklassen Bangiophycidae und Florideophycidae dem Reich der Rhodobionta untergeordnet. Es muss allerdings angemerkt werden, dass die Systematik durch neue gentechnische Erkenntnisse heutzutage ständigen Veränderungen unteliegt.

Arten (Auswahl, heimische Arten)

Sonstiges

Literatur

 Commons: Rotalgen – Bilder, Videos und Audiodateien