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 alt=|mini|Schnitt durch C. reinhardtii1. 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.AlgaeBase: Chlamydomonas, abgerufen am 28. Juni 2018.
Vorkommen Zu den typischen Habitaten gehört neben zeitweilig austrocknenden Kleingewässern und nährstoffreichen Seen auch das feuchte Erdreich. Bei C. reinhardtii wurde nachgewiesen, dass sie in der Umgebung vorhandene Cellulose verwerten kann.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 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;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. als Vertreter der sogenannten Schneealgen war sie Alge des Jahres 2019.
Fortpflanzung 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.
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. 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.Rainer Bergfeld: Sexualität bei Pflanzen. Ulmer, Stuttgart 1977, ISBN 3-8001-3419-5, S. 27.
Arten mini|Chlamydomonas globosa, LM-Aufnahme mini|Chlamydomonas pitschmanii isoliert von Böden aus heißen Quellen, LM-Aufnahme Es sind fast 600 Arten dieser Gattung bekannt, zum Beispiel:
Chlamydomonas , 1834 Chlamydomonas acidophila , 1944(A,N) Chlamydomonas asymmetrica , 1927 (A,N) Chlamydomonas caudata 1903(A) Chlamydomonas ehrenbergii 1891(A) Chlamydomonas elegans 1915(A) Chlamydomonas eustigma (A,N) Chlamydomonas globosa , 1903(A,N) ' Chlamydomonas incerta , 1927(A,N) Chlamydomonas moewusii 1940 [Chlamydomonas eugametos 1931](A,N) Chlamydomonas nivalis , 1903 [Uredo nivalis , 1819](A,N) Chlamydomonas oviformis , 1930(A,N) Chlamydomonas pitschmannii , 1976(A,N) Chlamydomonas reinhardtii , 1888 [Chlamydomonas smithii , 1966] – Typusart(A,N) Chlamydomonas sphaeroides , 1940(A,N) Chlamydomonas sp. Kgh18 – Fundort: Krageholmssjön-SeeKrageholmssjön (lake). Auf: GeoNames. in der Provinz Skåne län (Südschweden). Chlamydomonas sp. Ors24 – Fundort: Örsjön-SeeÖrdjön (lake). Auf: GeoNames. in der Provinz Gävleborgs län (Südschweden)
(A) – AlgaeBase (N) – (NCBI)
Viren Im Genom des Stamms Chlamydomonas reinhardtii CC-2937 wurde ein riesiges endogenes virales 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.
Weblinks
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 NCBI Taxonomy Browser: Chlamydomonas; Details: Chlamydomonas Ehrenberg, 1834.
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 (). Dazu: Preprint auf bioRχiv, 3. September 2024; doi:10.1101/2024.09.03.611062, , PMID 39282281. 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; ().
Kategorie:Chloroplastiden Kategorie:Chloroplastida Kategorie:Modellorganismus