Phytoplankton
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Niklas Zörkler
Alt-Griechisch „das Umherirrende“
Im Gegensatz zum Nekton keine wesentliche Eigenbewegung.
Geringe Eigenbewegung: PlanktontenKeine Eigenbewegung: Plankter
*rel. Bedeutung Ozean, Nährstoff und Jahreszeitenabhängig
Haliplankton
Limnoplankton
Phytoplankton
Zooplankton
Cyanophyceae (Blaualgen,
Cyanobakterien)50% Primärproduktion
Bacillariophyceae (Kieselalgen)
Coccolithophyceae (Kalkgeißler)
Dinophyceae(Panzergeißler, Dinoflagellata) (50% Autotroph)
Grundsätzlich im Pelagial (Freiwasserzone) Primärproduzent (phototroph)
92% Biomasse der Ozeane ( 50GT )
1GT= 1 Milliarde T
Bis zu 50.000 Zellen Microplankton/L
Qualitative Fragestellungen Netze mit 300µm Maschenweite für
großes 100µm für kleines Microplanton (Bacillariophyta und Dinophyceen)
Nanoplankton wird über Wasserproben bestimmt.
Quantitative Fragestellungen definiertes Wasservolumen durch
Schöpfer oder Planktonpumpen Primärproduktionsmessung durch
Chlorophyllkonzentration Ozeanfärbung - Satellitenbilder
Krk befindet sich in der gemäßigten Klimazone
Winter-Vollzirkulation (ähnliche Temperatur der Tiefenzonen
/Wind)Nährstoffanreicherung in der euphotischen
Tiefenzone (lichtdurchflutet) 1. Bacillophyta Algenblüte im Frühjahr bis
Nitratlimit 2. Dinophyceenblüte im Frühsommer bis
Phosphatlimit
Durch gestiegene Temperatur der Meere bleibt die Winterzirkulation in manchen Regionen aus.
Weniger Nährstoffe in der euphotischen Tiefenzone
Limitiertes Algenwachstum
„Blaualgen“, Cyanobakterien
Bis zu 10µm (Nanoplankter) Prokaryonten (kein echter Zellkern) Blaufärbung einiger Arten durch
Phycocyanin Etwa 2000 bekannte Arten Besiedeln vermutlich mehr als 3,5 Mrd Jahre
die Erde Gramnegativ ein- bis vielzellig in fadenförm. Anordnung
Photosynthese in deren Thylakoidmembran Chlorophyll a, Phycocyanin (blau)
Phycoerythrin (rot) Pigmentverhältnis stark schwankend
grüne, blaue rote und schwarze Form möglich keine „Grünlücke“ Schwachlichtbesiedelung möglich
Einige Cyanobakterien betreiben anoxygene Photosynthese (H2S-Spaltung)
Stickstofffixierung (N2 in NH4+ )
Eisenlimitiertes Wachstum Mögliche Giftstoffe: Microcystine, giftige
Aminosäure BMAA (ß-Methylamino-alanin) über Nahrungskette tötliche Vergiftungen möglich
Entstehung der sauerstoffhaltigen Atmosphäre vor 2,5 Milliarden Jahren
Endosymbiontentheorie: Vorfahren als Vorgänger der Chloroplasten
Kalkgeißler
Kalkiges Nanoplankton (<20µm) Kugellige Coccosphäre Gelbbraune Chloroplasten an Falte des ER
(Chlorophyyl a und c, ß-Carotin, Xanthophylle)
Reservestoffe: Chrysolaminarin, Öl Zwei isokonte Geißeln mit Schuppen Ein Haptonema (fadenförmiges Haftorgan
mit 6 oder 7 sichelförm. Mikrotubuli
Emiliania huxeyi
Schuppen aus Cellulose Teilweise Augenfleck vorhanden Manche Arten besitzen einen
heteromorphen Generationswechsel. (diploid: mit Flagellen im Plankton, haploid: benthisch)
Kalkgesteinsbildent ( Hauptbestandteil der Kreidefelsen von Rügen 800 Millionen Coccolithophoriden/cmᵌ)
Syracosphaera pulchra
Calciopappus caudatus
Kieselalgen (Diatomeen)
Microplankton (20µm - 200µm) Zwei Schalenhälften aus Kieselsäure Meist zentrisch organisiert (sofern maritim)
(radiärsymmetrisch) Oft Koloniebildung 6000 bekannte, davon 1800 maritime Arten Chloroplasten durch Xanthophyll bräunlich
(überdeckt Chlorophyll a und c)
Cylindrotheca closterium
Cocconeis scutellum
Gyrosigma balticum
Vermehrung: ungeschlechtlich durch Zellteilung, Tochterzellen erhalten je einen Schalenteil
Der Neue Schalenteil wird als kleinere Hypotheka gebildet
Größe Schwindet fortlaufend bei zu kleiner Schale stirbt das
Individuum Vor der Minimalgröße,
Sexualvorgänge möglich Bei zentrischen Oogamie,
Bei pennanten Konjugation Auxospore größere Kieselalge mit neuer Schale
Einige Arten (Pseudo-nitzschia, Nitzschia, Amphora…)
produzieren DominsäureMeerwasserfiltrierende Organismen (Bsp.
Muscheln reichern diese Säure an. Giftig für Tiere (Bsp. Fische) und Menschen Symptome: Gedächtnisverlust, Übelkeit,
Krämpfe, Durchfall, Kopfschmerz und Atembeschwerden
Cocconeis scutellum
Panzergeißler, Dinoflagellata
Microplankton 2µm – 2 mm (häufig 20-200µm)
Panzer aus Zellulose Quer und Längsgeißel (zwei Flagellate) pflanzliche und tierische Form (50/50) Pflanzlich: glatt linsenförmig oder bizarre
Stacheln
2500 Arten bekannt davon 2000 im marinen Plankton (Rest in Seen oder aber parasitär an Korallen
Chromosomen während interphase sichtbar (keine Histone)
Fortpflanzung vorwiegend vegetativ (panzer wird gesprängt und wächst nach)
geschlechtliche nur bei wenigen Arten nachgewiesen
Ceratium tripos
Dinophysis caudata
Dinophysis acuminata
http://www.agaebase.orghttp://www.biotechnologie.dehttp://www.diatomloir.eu/Site%20Diatom/Diaguerun.htmlhttp://biogeodb.stri.si.edu/bioinformatics/dfm/metas/view/23729https://www.youtube.com/watch?v=H7sACT0Dx0Qhttps://www.youtube.com/watch?v=H7sACT0Dx0QCampbell, Neil A./ Reece, Jane B. : Biologie.Pearson
Studium, München 2009Lankrik, Otto/Westheide, Wilfried : Coastal Plankton.Dr.
Friedrich Pfeil,München 2011Türkay, Michael. : Skript zum Kursteil „Marines
Plankton“. Senckenberg Forschungsinstitut, Franktfurt a.M.
für eure Aufmerksamkeit