Algen: - Protisten => Photoautotrophe Protisten =Algen - leben fast ausschließlich im Wasser Braunalgen: Phaeophyceae - auch als Seetang bekannt - Vegetationskörper= Thallus Thallus= Lager, ungegliederter Pflanzenkörper; keine Unterteilung in Spross und Wurzel - bilden den höchst entwickelten Vegetationskörper unter den Algen; unterteilt in: Rhizoid (Haftorgan), Cauloid (Achse), Phylloid (blattartige Thallusteile) Generationswechsel: - sexuelle Fortpflanzung durch Oogamie weibl. Gamet Groß unbegeißelt; männliche Gamet klein begeißelt Oogamie: weibliche (größere) Gamet ist nicht begeißelt. - Oogonium (pl. -gonien): Bildet eine bis viele Eizellen - Antheridium (pl.-dien): enthält viele , begeißelte, männliche Spermatozoide => schwimmen zu den Eizellen - aus der befruchteten Eizelle geht durch mehrere Mitosen der Sporophyt hervor => plurilokuläre Sporangien: bilden haploide Zoosporen, welche als weibliche oder männliche Gametangien fungieren oder als Zoosporen, welche wieder Gametophyten bilden => unilokuläre Sporangien: Meiose => haploide Zoosporen (Meiosporen) => entwickeln sich zum haploiden Gametophyten => Seite 359 Fucus (diplonten) : besitzt gametichen Lebenszyklus: kein Generationswechsel Seite 360 Lebenszyklus Fucus: fertile Zonen des Thallus: Rezeptakel Einbuchtungen der Rezeptakel: Konzeptakel 2 arten von Gametangien: Antheridien (männl.) und Oogonien (weibl.) => Meisose pro Oogonium 8 Eier, pro Antheridium 64 Spermien => befruchtung im wasser Zygote (befruchtete Eizelle) wächst direkt zum neuen diploiden Organismus Heran Rotalgen: Rhodophyta - makroskopische Algen verbreitet: in tropischen und warmen Gewässern - Abgabe von Gallerte als Schutzmechanismus Lebenszyklus: - asexuelle Fortpflanzung durch Sporenbildung (Monosporen) => Bildung einer neuen Alge durch Mitosen und Cytokinesen - sexuelle Fortpflanzung: Spermatangien und Karpogon liegen auf dem selben Gametophyten - haploider Gametophyt bildet Spermatangien => Freisetzung von männl., unbeweglichen Spermatien - Spermatien gelangen durch die Wasserströmung zum Karpogon, einem Teil des Gametophyten w welche den weiblichen Gameten (Ei) enthält - Karpogon bildet einen langen Fortsatz (Trichogyne) als Empfängnisorgan für die Spermatien - Fusion von Spermatium und Trichogyne => männliche Kern wandert zum Kern des Karpogons - Zygote teilt sich in wenige diploide Karposporen, welche ins Wasser entlassen werden - Karposporen entwickeln sich zum Sporophyten, welcher unter Meiose Meiosporen bildet - Meiosporen wachsen wieder zum gametophyten aus - Befruchtung eher seltenes Ereignis, da spermatien unbegeißelt und Befruchtung somit eher zufällig entsteht Weiterentwicklung: - bei den meisten Rotalgen gibt es zwischen dem Gametophyt und dem Sporophyt eine weitere Lebensphase - die Zygote bildet durch mehrere Zellteilung den Karposporophyt (2n) - dieser haftet auf dem elterlichen Gametophyten und bezieht von ihm Nährstoffe für ein schnelles Wachstum - die Apikalzellen werden werden zu karposporen, die nach freisetzen, diploide Sporophyten bilden Besonderheit (am Beispiel polysiphonia) Seite 373: - eine durch Mitose entstandene Kopie des Zygotenkerns, wird in eine spezielle Zelle des Gametophyten eingelagert die Auxiliarzelle, sie dient als Wirtszelle und Nahrungsquelle für weitere Mitosen des eingelagerten Kerns - durch Zellteilung und Streckung der Auxiliarzelle entsteht ein karposporophyt, dessen Endzellen zu karposporen werden => Vorteil: durch eine Befruchtung können viele karposporophyten gebildet werden was zu einer großen Zahl von karposporen führt somit wird der Nachteil der unbegeißelten spermatien ausgeglichen - jede karposporen kann sich dann wiederum zu einer diploiden, freilebenden mehrzelligen generation entwickeln, welche man Tetrasporophyt nennt - in den Tetrasporangien entstehen durch Meiose meiosporen (Tetrasporen), welche bei günstigen Bedingungen zu Gametophyten auswachsen Gametophyt und Tetrasporophyt haben einen isomorphen Generationswechsel Grünalgen: Chlorophyta - Ähnlichkeit mit Moosen und Gefäßpflanzen Chlamydomonas Infos: - haplontischer Lebenszyklus (nur Zygote diploid) - Pyrenoid ist ein Proteinkörper, der von einer Stärkehülle umgeben ist Fortpflanzung: asexuell: mitotische Teilung des haploiden Zellkerns => entstehen von 16 Tochterzellen, welche am Schluss die Mutterzelle auflösen sexuell: Verschmelzung zweier Individuen unterschiedlicher Kreuzungstypen - Gameten(n) haften aneinander, werden über Protoplasmastrang verbunden; verschmelzen des Protoplasten (plasmogamie) - Vereinigung der Zellkerne (Karyogamie) -Bildung einer Zellwand um die Zygote (2n) - nach Ruheperiode findet in der Zygote Meiose statt => Keimung => schlüpfen von 4 haploiden Zellen Kolonienbildung: - zusammenfinden von mehreren/vielen chlamydomonas ähnlichen begeißelten Zellen Volvox: - haplontisch (außer Zygote) - Aufgabenteilung ! - Photosynthese betreibende Zellen - generative der Fortpflanzung dienende Zellen - Bildung von Tochterkugeln und absterben der Mutterkugel durch apoptose - sexuelle Fortpflanzung: Entwicklung der zur Fortpflanzung dienenden Zellen zu Spermien oder Eizellen Spirogyra: - keine begeißelten Zellen - Name kommt von der schraubenförmigen Anordnung der Chloroplasten - asexuelle Fortpflanzung durch fragmentation - sexuelle Fortpflanzung - Bildung von Fusionsbrücken zwischen 2 Fäden - Wanderung des einen Gameten über die Brücke in den anderen faden => Verschmelzung (syngamie) - danach Meiose .... Farne Pteridophyta: seite 441 ff - wachsen in Tropen und gemäßigten breiten; viele Epiphyten (pflanzen, welche auf anderen pflanzen wachsen KEINE PARASITEN) - bis auf die Heterosporen Ordnungen der Wasserfarne, alle isopor - Sporophyt ist die langlebige überdauernde, Gametophyt die kurzlebige Generation - Untergliederung der Farne 2 Gruppen anhand von 2 verschiedenen arten der Sporangien (s. 443) => Eusporangien = diese entstehen aus mehreren Epidermiszellen (Initialen) welche sich nach außen (Sporangienwand) und innen (Sporenmutter;Tapetumzellen) teilen => leptosporangien = hier entstehen die Sporangien aus EINER Epidermiszelle (Initiale), welche sich mehrmals teilt - weiteres Merkmal bei dieser Farngattung ist die Ausbildung eines über dem Scheitel des Sporangium verlaufenden Annulus mit einem Mund (Stomium), an dieser Stelle reißt das Sporangium später auf (Öffnung: Kohäsionsmechanismus s. 446) Anmerkung zu tapetum: dient der Ernährung der Sporen und zur Auskleidung der Sporenwände - Wedel (Blätter) sind Megaphyle: die Blattspreite ist in Fiederblättchen unterteilt, welche an einer Spindel (Rhachis) ansitzen => Sporangientragende Wedel = Sporotrophophylle => bei höher entwickelten sind die Sporangien in SORI (s. 449) zusammengefasst (oft ist ein sorus von einem Indusium geschützt) Lebenszyklus: Ordnung filicales (s. 452): - aus isoporen entwickeln sich bisexuelle Gametophyten; diese sind erst ketten von Zellen, Keimfäden (protonema) und wachsen dann zu einer herzförmigen flächigen Struktur aus dem Probthallium; diese trägt an der Unterseite Rhizoide, Antheridien und Archegonien => die Spermatozoiden benötigen Wasser um zur Eizelle zu gelangen - der Sporophyt lebt anfänglich vom Gametophyten, wird jedoch schnell unabhängig und der Gametophyt geht zu Grunde Wasserfarne Marsileales und Salviniales: - sind heterospor (mirko- und makro/megasporen werden gebildet) Schachtelhalmgewächse equisetales: - nur noch eine Gattung equisetum - mirkophylle (durch Reduktion entstanden) sitzen zu quirlen vereint an den knoten an und sind zu einer den Halm (Luftspross) umwachsenden scheide verwachsen - Adventivwurzeln - isospor - Sporen besitzen 2 Hapteren, welche eine rollen bei der Sporenausbreitung spielen =><= im gegesatz zu den Elateren bei Lebermoosen (unterscheid in der zellulären Herkunft) s. 455 s. 460! - Gametophyt grün, freilebend bisexuell (oder unter Mangelbedingungen männl.) = Bildung von Archegonien und Antheridien => Wasser benötigt, damit Spermatozoiden zur Eizelle gelangen - Sporophyt wird kurzzeitig vom Gametophyt ernährt und wächst dann selbstständig weiter - Sporophyt bildet in der Blüte (Sporophyllstand) unter Meiose Sporen (mit Hapteren) - Sporen wachsen zum Gametophyten aus Bärlappgewächse: Lycopodiophyta - krautig, alle besitzen mirkophylle (charakteristisch für Bärlappe) - isospor - nach Keimung entstehen bisexuelle Gametophyten (Prothallien) => Bildung von Antheridien und Archegonien => zur Befruchtung wiederum Wasser notwenig; begeißelten Spermatozoiden schwimmen zum archegonium und gelangen durch dessen Hals zur Eizelle - junger Sporophyt länger mit Gametophyt verbunden wird dann aber unabhängig selaginella Moosfarne: s. 439! - Sporophyt= niederliegenden/aufrechten Sprosse mit dichotom, sprossbürtigen wurzeln - nierenförmige Sporangien auf Oberseite fertiler mikrophylle (Sporophylle); am Grund der Blattoberseite ein kleiner, häutiger, chlorophyllfreier Epidermisauswuchs = die ligula - besitzen prostele, distele - heterospor - jedes Sporophyll trägt an Oberseite nur ein Sporangium; Megasporangium entsteht im Megasporophyll, Mikrosporangien entstehen im Mikrosporophyll - bilden eingeschlechtliche Gametophyten (Prothallien) - durch Meiose entstehen Mikrosporen aus der Mikrosporenmutterzelle => männliche Gametophyt entwickelt sich in der Mikrospore er besitzt kein Chlorophyll und besteht aus einer einzigen Prothalliumzelle - der weibl Gametophyt (Megagametophyt, Megaprothallium) reißt an drei kanten auf, hier werden archegnonien gebildet. er lebt hauptsächlich von Reservestoffen des Megagametophyten => Spermatozoiden benötigen Wasser - Bildung eines Suspensors (Embryoträgers) bei der Embryoentwicklung