Biodiversität in Böden

Biodiversität in Böden
Sophie Zechmeister-Boltenstern
Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum
für Wald, Naturgefahren und Landschaft
Universeller phylogenetischer Stammbaum
Typen von Mikroorganismen
zStoffwechsel
{C-Quelle: autotroph – heterotroph
{Energie: phototroph – chemotroph
{Elektronenquelle: lithotroph – organotroph
zWachstumsverhalten
{oligotroph – copiotroph
{Autotroph – zymogen
{K-Strategen – r-Strategen
Phylogenetischer Stammbaum der
Bakterien
Unterscheidung der Bakterien aufgrund
der Gramfärbung
Unterscheidung der Bakterien aufgrund
der Gramfärbung
Unterscheidung der
Bakterien aufgrund
der Gramfärbung
Grampositive Zellwand
Gramnegative Zellwand
Wie viele Bakterienarten kennt man?
Gramnegative Bakterien
Proteobakterien:
α (Acetobacter, Agrobacterium, Nitrobacter)
β (Nitrosomonas, Spirillum)
γ (Azotobacter, Chromatium, Erscherichia, Erwinia,
Pseudomonas, Salmonella, Methylococcus, Nitrococcus,
Nitrosococcus)
δ (Bdellovigrio, Desulfovibrio, Myxococcus)
ε (Campylobacter, Heliobacter)
Escherichia coli
Proteobakterien f.
1. Phototrophe Purpurbakterien
2. Nitrifizierende Bakterien
3. Schwefel- und
eisenoxidierende Bakterien
4. Wasserstoffoxidierer
5. Methanotrophe und
Methylotrophe
(Einkohlenstoffverbindungen)
Methylococcus sp.
Proteobakterien f.
6. Pseudomonaden
7. Essigsäurebakterien
8. Freilebende aerobe
Stickstofffixierer
9. Neisseria,
Chromobaceterium
und Verwandte
(Kokkobazillen)
10.Enterobakterien
Pseudomonas
aeroginosus
Enterococcus
Proteobakterien f.
10. Vibrio und
Photobacterium
11. Rickettsien
12. Spirillen
13. Proteobakterien mit
Scheiden
14. Myxobakterien
15. Knospende und gestielte
Bakterien
16. Sulfat- und
Schwefelreduzierende
Bakterien
Myxobacteria
Gram+ Bakterien
z Milchsäurebakterien
und Verwandte
z Sporenbildner
Staphylococcus sp.
Bacillus anthracis
Sarcina sp.
Gram+ Bakterien
z Aktinomyceten
Cyanobakterien
Heterozysten
Akineten
Phylogenetischer Stammbaum der
Archaea
Archaea: Methanogene
Crenarchea
Pyrobaculum
Pyrolobus
Yellowstone National Park
Pyrodictium
Obsidian
Phylogenetischer Baum der Eukarya
Bodenalgen
Algenkruste
Tintenstrich
Grünalge
Braunalge
Rotalge
Kieselalge
Phylogeny of Fungi
Basidiomycota (mushrooms, rusts, smuts, etc.)
Ascomycota (sac fungi, yeast, Penicillium, etc.)
Fungi
Glomeromycota (arbuscular Mycorrhiza)
Chytridiomycota (zoosporic fungi)
Zygomycota
(bread molds, Rhizopus, Mucor, etc.)
Chytridiomycota (primitive fungi)
Typically unicellular, or with primitive chains of cells attached to a food base by
tapering rhizoids; sexual reproduction is by fusion of motile gametes; asexual
reproduction is by cytoplasmic cleavage in a sporangium, producing motile,
uniflagellate zoospores.
Blastocladiella
emersonii
Zoospores
Chytridium
Allomyces Sprophytes
Zygomycota (Jochpilze)
Asexual reproduction (D) is by production of spores in a sporangium on an aerial hypha termed a
sporangiophore. The appearance of these structures leads to the common name "pin moulds". Sexual
reproduction (E) is by fusion of two gametangia to produce a black, warty zygospore, with swellings on
either side termed suspensors.
Hypha with nuclei
Rhizopus
Mucor
Zygote
Rhizopus Fruchtschimmel
Glomeromycota (Arbuscular Mycorrhiza)
Arbuscular Mycorrhiza on root organ culture
Spore
Archaeospora leptoticha
Arbuscel
Sporocarp
Glomus sinuosum
Spore
Glomus sp.
Ascomycota (Schlauchpilze, sac fungi)
Grow as hyphae with cross-walls (septa) or yeasts; sexual reproduction is by fusion
of modified hyphae (or yeasts), sometimes by fusion of a "male" spore
(spermatium) with a "female" receptive hypha (trichogyne), leading to
development of an ascus containing ascospores
Flask-shaped
fruiting body
(perithecium)
Sordaria macrospora;
the mature
ascospores are black.
Scarcoscypha
Morchel
Ascomycota (Schlauchpilze, sac fungi)
Keratitis durch
Aspergillus sp.
Aspergillus sp.
Penicillium sp.
Trichoderma sp.
Basidiomycota (Ständerpilze)
Grow as hyphae or
yeasts; asexual spores
are relatively rare;
sexual reproduction is
by fusion of compatible
hyphae, leading
ultimately to production
of basidiospores on
basidia, sometimes on
or in a fruiting body
Basidiomycota (Ständerpilze)
L and M:
cross sections
of the gills of
a typical
toadstool. The
basidiospores
(seen in Fig.
M) are
produced
from basidia
that line the
gills.
Figure J shows toadstools of Coprinus comatus, one of the 'ink-caps'. The gills are digested
progressively and drip down as an inky fluid containing the basidiospores (K). N: A puffball
(Lycoperdon species) which contains many basidiospores. The spores are puffed out by
falling raindrops
Basidiomycota (Ständerpilze)
Holzfäulepilz mit 1,7 Meter Durchmesser
Wurzel von Ektomykorrhizapilz
umwachsen
Hexenring
Rostpilze
Bodenviren
Virus barley
Virus cauliflore
Virus lettuce
Wheat mosaic virus