Algen

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Einleitung

Algen, meist aquatische, ein- bis mehrzellige, eukaryontische Organismen, die dem Pflanzenreich zugeordnet werden, obwohl manche ihrer Merkmale auf eine Verwandtschaft mit Tieren hindeuten, und die in ihrer Gesamtheit keine geschlossene Abstammungsgemeinschaft darstellen.

Die extrem heterogene Gruppe der Algen stellt eine niedrige Evolutionsstufe auf dem Weg zur Entwicklung höherer Pflanzen dar. Die meisten Algen leben photoautotroph: Wachstum und Ernährung basieren bei ihnen auf der Umwandlung von anorganischem Kohlendioxid in organische Verbindungen mit Hilfe der Photosynthese. In nährstoffreichen Gewässern können Algen aber durchaus auch gelöste organische Substanzen aufnehmen, sind in diesem Fall also zu einer mixotrophen Lebensweise übergegangen. Neben diesen mixotrophen Algen gibt es auch einige heterotrophe Arten, die ihre Photosynthesepigmente verloren haben und nur von der Aufnahme organischer Stoffe leben. Dies geht so weit, dass manche Algen – tierischen Einzellern vergleichbar – auch feste Partikel, beispielsweise Bakterien, in Nahrungsvakuolen (membranumhüllte Zellräume) aufnehmen und verdauen. Wegen dieser Heterogenität werden die einzelligen Algen auch den Protisten zugeordnet.

Es sind etwa 39 000 Algenarten bekannt, die tatsächliche Artenzahl dürfte aber um ein Vielfaches höher sein. Die Größe der Algen reicht von einen Mikrometer (tausendstel Millimeter) großen Einzellern bis zu Dutzenden von Metern langen Tangarten.

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Lebensräume

Neben den dominierenden aquatischen Algen, die in Meeren oder Süßgewässern anzutreffen sind, gibt es auch einige landbewohnende Algen. So werden in den feuchten Tropen Blätter von Algen besiedelt. Auch in die oberste Schicht porösen Kalkgesteins, in der sich Feuchtigkeit hält, wachsen Algen hinein. Grünalgen der Gattungen Pleurococcus und Trentepohlia können im Schatten an Felsen und Baumstämmen wachsen. Die in Indien und Afrika heimische, bodenbewohnende Grünalge Fritschiella bildet ein am Boden dahinkriechendes Fadengeflecht; aus diesem ragen einzelne, büschelig verzweigte Fäden in die Höhe. Im Verbund mit Pilzen können einzellige Algen sehr dauerhafte Lebensgemeinschaften bilden, die als Flechten bezeichnet werden.

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Abgrenzung gegenüber anderen Lebensformen

Purpurbakterien, die wie die meisten Algen photosynthetisch aktiv sind, bilden im Gegensatz zu den Algen nicht nur keinen Sauerstoff, sondern leben sogar anaerob. Die früher Blaualgen oder blaugrüne Algen genannten Cyanobakterien produzieren zwar durch Photosynthese Sauerstoff, gehören aber dennoch nicht zu den Algen: Ihr Zellwandbestandteil Murein (auch Peptidoglykan), das Fehlen eines Zellkerns und die Fähigkeit, elementaren Stickstoff zu fixieren, sind typisch für Bakterien: Cyanobakterien gehören im Gegensatz zu den Algen zu den Prokaryonten.

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Organisationsstufen von Algen

Bei der systematischen Einordnung der Algen werden diese innerhalb ihrer jeweiligen Abteilung (der übergeordneten Kategorie oberhalb eines Stammes) jeweils nach ihrem zellulären Aufbau bzw. ihrer Organisationsstufe gegliedert. Dabei unterscheidet man neun Stufen; das Auftreten derselben Organisationsstufe in mehreren Abteilungen wird als Parallelentwicklung gedeutet.

• • In der amöboiden Stufe (griechisch amoibe: Wechsel), die auch als rhizopodial (griechisch rhiza: Wurzel; podion: Füßchen) bezeichnet wird, findet man vorwiegend einzellige Algen ohne Zellwände, die mit Pseudopodien (zeitweiligen Ausstülpungen des Zellplasmas) feste Partikel aufnehmen können.
• • In der nächsten Stufe, die monadal genannt wird (abgeleitet von dem philosophischen Begriff Monade), haben die Algen durchweg Geißeln, oftmals einen Augenfleck und kontraktile Vakuolen.
• • Die kapsale Stufe (lateinisch capsa: Kapsel) zeichnet sich dadurch aus, dass die Algenzellen nach ihrer Teilung in einer Gallerte eingeschlossen bleiben; gelegentlich sind sie auch fädig gegliedert.
• • In der kokkalen Stufe (griechisch kokkos: Kern) besitzen alle Algen eine feste Zellwand und sind unbegeißelt.
• • Die trichale Stufe (griechisch triches: Haare) zeichnet sich durch einkernige Zellen aus, die sich zu unverzweigten oder verzweigten Fäden entwickeln.
• • In der siphonocladalen Stufe (griechisch siphon: Röhre; klados: Zweig) besitzen die fadenförmigen Algen im Gegensatz zur trichalen Stufe jeweils mehrere Zellkerne.
• • In der siphonalen Stufe sind die Algen ebenfalls mit mehreren Kernen ausgestattet, aber der kugel- bis fadenförmige Zellkörper ist bereits mit bloßem Auge sichtbar.
• • Die Stufe eines Filz- und Flechtthallus zeichnet sich dadurch aus, dass die Zellfäden und ihre Seitenfäden miteinander verwoben oder verklebt sind und regelrechte Geflechte bilden.
• • In der letzten Organisationsstufe liegt bereits ein richtiger Gewebethallus vor, in dem die Zellen direkt miteinander verbunden sind und auch unterschiedliche Aufgaben übernehmen.