mini|Micrasterias sp., zusammen mit Spirogyra sp., Umweltprobe aus einem Bergbach im Isergebirge (Jizerské Hory), Region Liberec, Tschechien
Micrasterias ( ) ist eine ausschließlich in Süßwasser vorkommende Gattung der Zieralgen (Desmidiales) mit rund 40 Arten. Sie wurde von der Sektion Phykologie der Deutschen Botanischen Gesellschaft zur Alge des Jahres 2008 gekürt.
Merkmale mini|hochkant=2.0|links|Schemazeichnungen: Micrasterias-Alge im Detail.
mini|hochkant=0.75|Oben: M. denticulata var. notata: Seitenansicht (spindelförmig), Querschnitt; unten: Aufsicht (Zellhälfte). Skizze von 1909. Micrasterias sind einzellige unbegeißelte Grünalgen, lediglich die Art M. foliacea bildet Fäden. Die Zellen sind bei den meisten Arten mit etwa von etwa 200 μm (60 bis 300 µm) vergleichsweise groß und scheibenförmig abgeflacht, sodass sie in Seitenansicht spindelförmig erscheinen (M. dickiei hat jedoch elliptische, dreistrahlige Zellen). Eine tiefe mediane Einschnürung (Sinus) teilt die Zellen in zwei symmetrische Hälften (Halbzelken, ). Die Halbzellen von M. ralfsii und M. dickiei sind nicht weiter unterteilt; in der Regel gibt es aber weitere flache oder tiefere Einschnitte, die jede Halbzelle in einen apikalen (vorderen) Lappen, der auch Scheitellappen genannt wird, und zwei seitliche Lappen unterteilen ( ). Diese Seitenlappen können weiter unterteilt sein in Lappen zweiter bis vierter Ordnung. Die Zellen erscheinen daher in der Aufsicht sternförmig. An den Lappen sitzen bei vielen Arten kleine oder große Ausstülpungen der Zellwand in Form stachelförmiger Fortsätze.
Der Zellkern ist farblos und liegt in der Brücke (Isthmus) zwischen den beiden Hälften. In der Regel besitzt jede Halbzelle einen großen flachen Chloroplasten mit etlichen Pyrenoiden. Die Form des Chloroplasten entspricht den Ausbuchtungen der Lappen.
Die Typusart M. furcata hat im eine rundliche Körperform mit fünf Lappen auf jeder Seite, wobei sich von allen 10 Lappen zwei andere, viel kleinere Läppchen abteilen, so dass jede der beiden Seiten von M. furcata insgesamt 15 Lappen (große und kleine) hat. mini|links|hochkant=0.5|Micrasterias ralfsii [Cosmarium ralfsii], Schemazeichnung Molekularphylogenetische Analysen haben gezeigt, dass Micrasterias ralfsii (früher Cosmarium ralfsii) trotz abweichender Morphologie (Zellen ellipsoidal ohne Lappen) zur Gattung gehört. Das Gleiche gilt für Micrasterias dickiei (früher Staurodesmus dickiei), deren Zellen in der Polaransicht dreistrahlig nicht abgeflacht sind mit drei Stacheln auf jeder Halbzelle.
Micrasterias lagert Strontium und Barium aus ihrer Umgebung in internen Kristallen ab, wodurch deren schädliche Wirkung auf den Organismus vermindert wird.
mini|hochkant=0.62|Micrasterias sp. (M. mahabuleshwarensis?), sich teilende Zelle nach Ernst Haeckel, 1904 Die ungeschlechtliche Fortpflanzung erfolgt durch die für die Zieralgen typische Zweiteilung. Die geschlechtliche Fortpflanzung erfolgt durch Konjugation. Die Zygoten sind kugelig, eiförmig oder polyedrisch und bleiben mit den leeren Zellhälften verbunden.
Vorkommen Wie andere Angehörige der Familie Desmidiaceae findet man die Gattung Micrasterias in Süßwasser-Habitaten. Sie kommt nur dort vor und bevorzugt oligotrophe bis mesotrophe Seen und Sümpfe, stehende Gewässer und Hochmoore, oft in Verbindung mit Wasserpflanzen. Beispielsweise ist M. denticulata in sumpfigem Gelände und in Gräben nicht ungewöhnlich.
Bei Süßwassermikroalgen und anderen mikroskopisch kleinen Organismen wird oft angenommen, dass ihre Arten kosmopolitisch verbreitet sind („Baas-Becking-Hypothese“). Die Arten der Desmidiaceae bilden jedoch oft eine Ausnahme, wahrscheinlich aufgrund der Tatsache, dass sie meist keine ruhenden Sporen bilden, die eine weitere Ausbreitung ermöglichen würden. Dazu kommt, dass ihre hohe morphologische Komplexität eine leichtere Identifizierung der unterschiedlichen Arten der Gattung ermöglicht. So scheint Micrasterias muricata in Nordamerika endemisch zu sein, während Micrasterias ceratofera auf Südostasien und Nordaustralien beschränkt zu ist.
Micrasterias denticulata
Bei M. denticulata sind die Zellen fast kreisförmig mit großen und wedelartigen Lappen, jedes Segment ist fünflappig. Die Farbe ist leuchtend grün, häufig ist der Rand der Lappen oder Wedel farblos. Ursprünglich sind die beiden Hälften nur durch eine schmale Röhre miteinander verbunden, wie auf der Abbildung zu sehen ist. Bei der Zellteilung verlängert sich diese Verbindungsröhre, dehnt sich aus und wird zu zwei jungen Lappen, die anfänglich eine hellere grüne Farbe haben als die alten Zellhälften. Wenn diese beiden Teile ausgewachsen sind, trennen sie sich. Auf diese Weise entstehen zwei Tochterzellen, von denen jeweils eine Hälfte alt und die andere Hälfte neu ist.
Modellorganismus Als Mitglied der Charophyta (alias Streptophytina) und damit der Streptophyta ist Micrasterias phylogenetisch eng mit den Landpflanzen verwandt. Die Gattung weist auch in vielen physiologischen und zellbiologischen Gesichtspunkten Gemeinsamkeiten mit den Landpflanzen auf. Deshalb, und wegen ihrer beachtlichen Zellgröße, ihrer leichten Kultivierbarkeit, sowie der Zugänglichkeit für die verschiedensten mikroskopischen Techniken, gilt Micrasterias (und insbesondere M. denticulata) zu einem gut geeigneten Modellorganismus der pflanzlichen Zellbiologie.
Etymologie Der Gattungsname besteht aus dem Präfix Micr- von und dem Suffix , abgeleitet von ;Wiktionary: αστερίας (). bedeutet also „kleiner Seestern“.
Verallgemeinerung mit Malteserkreuzalge Die Algengattung Micrasterias wird oft mit Malteserkreuzalge ins Deutsche übersetzt. Tatsächlich ist aber nur Micrasterias crux-melitensis als Malteserkreuzalge zu bezeichnen, alle anderen Arten nicht.
Artenliste Die folgende auszugsweise Artenliste hat den Stand 30. Dezember 2024:
Gattung Micrasterias ex , 1848(A,N,T,W) Micrasterias americana ex 1848(A,N,S,W) Micrasterias anomala 1893(A,N,W) Micrasterias apiculata ex 1848(A,N,S,W) Micrasterias borgei , 1939(A,T,W) Micrasterias brachyptera , 1871(A,N,W) Micrasterias ceratofera 1885(A,N,W) Micrasterias crux-melitensis 1848(A,N,S,W) (Malteserkreuzalge(S)) Micrasterias decemdentata 1861(A,N,W) Micrasterias denticulata ex 1848(A,N,S,W) Micrasterias depauperata 1869(A,N) Micrasterias dickiei 2011(A,N,W) [Staurodesmus dickiei] Micrasterias fimbriata 1848(A,N,S,W) Micrasterias foliacea ex 1848(A,N,T,W) Micrasterias furcata ex 1848(A,N,S,W) [Micrasterias radiata ex 1905(A)] (Typusgattung(A)) Micrasterias hardyi 1905(A,N,W) Micrasterias jenneri 1848(A,N,W) Micrasterias laticeps 1870(A,N,W) Micrasterias mahabuleshwarensis 1863(A,N,W) Micrasterias moebii 1897(A,N,W) Micrasterias muricata 1848(A,N,W) Micrasterias nordstedtii , 1973?(A,N,W) Micrasterias oscitans , 1848(A,W) Micrasterias papillifera ex 1848(A,N,W) Micrasterias pinnatifida 1848(A,N,S,W?) Micrasterias radians 1893(A,N,W) Micrasterias radiosa 1848(A,N,T,W) Micrasterias ralfsii ex 2011(A,N,W) [Cosmarium ralfsii] Micrasterias rotata 1848(A,N,S,W) Micrasterias semiradiata ex 1849(A,N) Micrasterias tetraptera 1898(A,N,W) Micrasterias thomasiana 1862(A,N,W) Micrasterias torreyi 1848(A,N,W) Micrasterias tropica 1870(A,N,W) Micrasterias truncata ex 1848(A,N,S,W) Micrasterias verrucosa 1885(A,N,W) Micrasterias zeylanica 1907(A,N,W)
(A) – AlgaeBase (N) – Taxonomie des (S) – Streble (T) – The Taxonomicon (W) – ? – unsicher
Video & Bildergalerie mini|links|M. americana
Weblinks
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Einzelnachweise AlgaeBase: Micrasterias, Details: Micrasterias (Genus). NCBI Taxonomy Browser: Micrasterias, Details: Micrasterias C.Agardh ex Ralfs 1848 (genus). UniProt: D0FLI3 · D0FLI3_9VIRI: Protein Cytochrome c oxidase subunit 3. organismus: Micrasterias foliacea. WoRMS: Micrasterias C.Agardh ex Ralfs, 1848 (Genus). S. J. Brands (Hrsg.): Taxon: Genus Micrasterias C.Agardh ex Ralfs (1848) (alga). The Taxonomicon. Universal Taxonomic Services! Zwaag, Niederlande (taxonomy.nl). Stand: 1. Februar 2024. NIES Collection: Class: Zygnematophyceae – Genus: Micrasterias. Microbial Culture Collection (nies.go.jp, ). Martin Kreutz: Micrasterias ralfsii (Brébisson ex Ralfs) Škaloud, Nemjova, Vesela, Černá & Neustupa, 2011. Zeichnung, Fotos, Fundort: Lauchsee-Moor, Österreich. Auf: Real Micro Life (realmicrolife.com), 9. Dezember 2021 (). Elena Bernard: Erde|Umwelt: Bakteriengene trieben Evolution der Landpflanzen voran. Auf: wissenschaft.de vom 2. März 2022 (Titelfoto).
Peter F. M. Coesel: 5. Biogeography of desmids. In: Hydrobiologia, Band 336, Nr. 1–3, Oktober 1996: S. 41–53; (). Peter F. M. Coesel, Lothar Krienitz: Diversity and geographic distribution of desmids and other coccoid green algae. In: Biodiversity and Conservation, Band 17, Nr. 2, S. 381–392; (). John D. Hall, Richard M. McCourt: Conjugating Green Algae Including Desmids. In: John D. Wehr, Robert G. Sheath, J. Patrick Kociolek (Hrsg.): Freshwater Algae of North America: Ecology and Classification, 2. Auflage, Elsevier Inc., 2015, ISBN 978-0-12-385876-4, Kapitel 9, S. 429–457; (). Martin Niedermeier, Notburga Gierlinger, UrsulaLütz-Meindla: Biomineralization of strontium and barium contributes to detoxification in the freshwater alga Micrasterias. In: Journal of Plant Physiology, Band 230, November 2018, S. 80–91 D. Landsborough: A popular history of British sea-weeds, comprising their structure, fructification, specific characters, arrangement, and general distribution, with notices of some of the fresh-water Algae. 2. Auflage, Reeve & Beham, London 1851; doi:10.5962/bhl.title.5819 (). Siehe insbs. S. 364. Dazu: 1. Auflage 2004: ISBN 3-440-09719-6, 352/366 Seiten |Seiten=124 Ursula Lütz-Meindl: Micrasterias as a Model System in Plant Cell Biology. In: Frontiers in Plant Science, Sec. Plant Development and EvoDevo, Band 7, , Nr. 999, 12. Juli 2016; doi:10.3389/fpls.2016.00999 (). Gottlob Ludwig Rabenhorst: Dr. L. Rabenhorst's Kryptogamen-Flora von Deutschland, Oesterreich und der Schweiz. Band 13/2, Krieger, S. 1–117, hier: S. 17. PDF (Biblioteca Digital Real Jardin Botánico, bibdigital.rjb.csic.es). Pavel Škaloud, Katarína Nemjová, Jana Veselá, Kateřina Černá, Jiří Neustupa: A multilocus phylogeny of the desmid genus Micrasterias (Streptophyta): Evidence for the accelerated rate of morphological evolution in protists. In: Molecular Phylogenetics and Evolution, Band 61, Nr. 3, Dezember 2011, S. 933–943; ().
Kategorie:Schmuckalgen Kategorie:Zygnematophyceae Kategorie:Modellorganismus Kategorie:Wikipedia:Artikel mit Video