3 Domänen und 5 Reiche

Eukarya

Tie

re

Bac

teri

a

Arc

hae

a Protisten

Pfl

anze

n

Pilz

e

Prokaryota

Biodiversität und Domänenkonzept

Phototrophe

Aerobe

Anaerobe

Thermophile

Strahlentolerante

BACTERIA

Thermophile

Halophile

Alkaliphile

Methanbakterien

Anaerobe

ARCHAEA

Protozoen

Rotalgen

Grünalgen

Tiere

Pflanzenb

Pilze

EUCARYA

Aufbau einer Bakterienzelle

Mesosom

Mesosom

Murein-Zellwand

Schleim- kapsel

Nucleoid (DNA)

Plasmide

Plasma- membran

Thylakoide

Penicillin Cycloserin

Actinomycin

Ribosomen

Tetracycline Streptomycin

Bakterien- geißel

Der kleinste Motor der Welt Der kleinste Motor der Welt

Aufbau und Verankerung der Bakteriengeißel in der Zellwand eines gramnegativen Bakteriums (z.B. Escherichia coli)

Lipopoly- saccharid- schicht L L-Ring

-Ring Peptidoglucan-schicht

Periplasma S-Ring

Motorprotein Schaltprotein

P P-Ring-Ring

Haken (verläuft bogig)

Flagellinfaden

MM-Ring Ring

Cytoplasmamembran

Bak

terie

lle Z

ellw

and

Cytoplasma

Grampositive Bakterien (wie der Heubazillus Bacillus subtilis) weisen nur das innere in die Cytoplasma-membran eingebettete Ringpaar (M+S) auf.

Zahnbiofilm (Plaque): Schema einer Mikrobenmatte

Adhesine Ankermoleküle

Schmelzfläche Zahnschmelz

Streptococcus gordonii Streptococcus mitis Propionibacterium acnis Capnocytophaga gingivalis

Spä

te

Bes

iedl

ungs

phas

e F

rühe

B

esie

dlun

gsph

ase

Prevotella denticola Capnocytophaga sputigena Actinomyces naeslundii Porphyromonas gingivalis

Entstehung komplexer Plastiden

Chlorarachniophyta Euglenophyta Einige Dinophyta (?)

Autotrophe Cryptophyta

Heterokontophyta Prymnesiophyta

Pri

mär

e E

nd

osy

mb

iose

n

Sekundäre Endosymbiosen

Farbloser phagotropher Flagellat (Eukaryot)

Gemeinsamer Vorläufer

aller primären Endocytobiosen

Rotalgen

Glaucocystophyta Cryptophyta??

Paulinella ??

Cyanobacterium

Grünalgen

Evolution der Eukarya: Mehrfache Endosymbiose

Glaucocystophyta Cryptophyta (?)

Zellkern Mito- chondrium

Pro

kary

otis

ch-

prok

aryo

tisch

e E

ndoc

ytob

iose

Cyanobacteria

P

roka

ryot

isch

-

eu

kary

otis

che

E

ndoc

ytob

iose

Sekundäre Endosymbiosen (Euglenophyta u.a.)

Entstehung des Lebens

Archaea Eubacteria

Pilze Tiere

Cenancestor

Protisten

Pflanzen

Moderne Vorstellungen zur Zellevolution

Ursprünglicher heterotropher Prokaryot

Archaea

Zellen erhalten Zellkern

Dinoflagellaten

Aerobe Bakterien werden

Mitochondrien durch primäre

Endosymbiose

Tiere

Pilze

Cyanobakterien werden

Chloroplasten durch primäre

Endosymbiose

Amöben, Ciliaten, Flagellaten

Chloroplasten entstehen erneut durch

sekundäre Endosymbiose

Verlust der Chloroplasten

Braunalgen

Goldalgen

Bacteria

Aerobe

Phototrophe

Archezoa

Kieselalgen

Oomyceten

Verlust der Chloroplasten

Rotalgen

Grünalgen

Landpflanzen

Cryptomonaden

Fortpflanzung der Ascomyceten

Ascusbildung nach dem Haken-Verfahren

134568

Apothecium

Plasmogamie

Karyogamie

Ascus

Hyphe

Myzel

Konidiosporen

Ascogon

Neben- fruchtform

Fortpflanzung der Basidiomyceten

Schnallenbildung der Basidiomyceten

Hymenium

Plasmogamie

Karyogamie

Hyphe

Myzel

Basidie

Meiose

Fruchtkörpertypologien bei Asco- und Basidiomyceten

Apothecium

Hymenium

Perithecium Kleistothecium

Krustenpilze Konsolenpilze

Korallenpilze

Hutpilze Bauchpilze

Pilzwuchssubstrat

Kammpilze

Pilzbrücke zwischen Bäumen

Baumwurzel Pilzmycel Mykorrhiza

System der Algen

1 Cyanobacteria 1.1 ‘ Cyanophyceae‘ (‘ Blaualgen‘)

2 Glaucocystophyta 2.1 Glaucocystophyceae

4 Rhodophyta 4.1 Rhodophyceae Rotalgen

3 Cryptophyta 3.1 Cryptophyceae Cryptomonaden

9 Heterokontophyta 9.1 Chrysophyceae Goldalgen 9.2 Synurophyceae

9.3 Dicytyochophyceae 9.4 Pelagophyceae 9.5 Eustigmatophyceae 9.6 Raphidophyceae 9.7 Chloromonadophyceae 9.8 Xanthophyceae Gelbgrünalgen 9.9 Bacillariophyceae Kieselalgen 9.10 Phaeophyceae Braunalgen

7 Dinophyta 7.1 Dinophyceae Panzergeissler

6 Euglenophyta 6.1 Euglenophyceae Augenflagellaten

5 Chlorarachniophyta 5.1 Chlorarachniophyceae

8 Haptophyta = Prymnesiophyta 8.1 Haptophyceeae = Prymnesiophyc.

10 Chlorophyta 10.1 Prasinophyceae („Viridiplantae“) 10.2 Pleurastrophyceae 10.3 Klebsormidiophyceae 10.4 Cladophorophyceae 10.5 Trentepohliophyceae 10.6 Zygnematophyceae 10.7 Bryopsidophyceae

10.8 Dasycladophyceae 10.9 Trebouxiophyceae

10.10 Charophyceae 10.11 Ulvophyceae 10.12 Chlorophyceae i.e.S. Grünalgen

11 Bryophyta - Moospflanzen 12 Cormophyta - Gefäßpflanzen

Generationswechsel bei den Algen - diphasisch: mit Gametophyt und Sporophyt in Folge - antithetisch: jede Generation hat eine andere Kernphase - heteromorph: beide Generationen sehen unterschiedlich aus Re A

Haplophase (n)

Diplophase (2n)

R!

weiblicher Gametophyt

männlicher Gametophyt

Mitogameten

Sporophyt

Meiosporen

B!

Sporangium

Gametangium

Zygote

Morphologische Elemente der Diatomeenschale

Schale = Frustulum

Epivalva

Hypovalva

Hypopleura

Epipleura

Hypotheka

Epitheka

Valvaransicht (Schalenansicht)

Pleural-Ansicht (Gürtelband-

ansicht)

Depauperative Teilung

Plastidenmerkmale bei Algen und höheren Pflanzen

Taxon Plastiden- Hüllmembranen

Thylakoid- Aufbau

akzessorische Pigmente

Typ

Glaucocystophyta

lllllllll

Phycobiline

Cyanelle

Rhodophyta

lllllllll

lllllllll

Phycobiline

Viridiplantae

2

Chlorophyll b

Euglenophyta

Chlorophyll b

Dinophyta

3 Fucoxanthin

Peridinin

Heterokontophyta

Fucoxanthin

Cryptophyta

lllllllll lllllllll

Phycobiline

Chloroarachnio- Phyta

4

Chlorophyll b

Ein

fach

e P

last

iden

K

om

ple

xe

Pla

stid

en

Algenhabitate und Lebensformtypen

benthisch: Fucus spp.

pelagisch (planktisch): Ulva u. Sargassum

epiphytisch: Membranoptera alata

endolithisch: (in Kalkgestein): Ostreobium sp.

endophytisch: - Chlorochytrium inclusum in Polyides rotundus - Acrochaete parasitica in Fucus serratus

aerophytisch: Prasiola stipitata auf Molenköpfen

endozoisch: Audouinella membranacea in Hydrozoen-Theken

epizoisch: Enteromorpha u. Ulva auf Macropodia rostrata

epilithisch: Chondrus crispus Ralfsia verrucosa

parasitisch: Harveyella mirabilis

auf Rhodomela spp.

SpThw-Linie

Fadenalge: Chaetomorpha

Krustenalge: Hildenbrandia

Blattbuschalge: Delesseria

Eulitorale Deckalge: („canopy“) Fucus spp.

Fadenbuschalge : Rhodomela

Sublitorale Deckalge: Laminaria spp.

Unterwuchsalgen („understorey“)

Generationswechsel bei den Rotalgen - triphasisch: mit Gametophyt und 2 Sporophyten in Folge - isomorph: Gameto- und Tetrasporophyt gleich gestaltet oder - heteromorph: Gameto- und Tetrasporophyt unterschiedlich Re A

Haplophase (n)

Diplophase (2n)

R!

männlicher Gametophyt

Mitogameten

Tetrasporophyt

Tetrasporen

B!

Tetrasporangium

Zygote

Karposporophyt

Karposporen

weiblicher Gametophyt

Karpogon

Morphologische Organisationsstufen der Algen

Koloniebildung

monadoid (monadal)

coccoid (coccal)

rhizopodial

capsal trichal

hom

otri

chal

heterotrichal

siphonal

thallös

Generations- und Kernphasenwechsel

Haplophase (n)

Diplophase (2n)

R!

Mitogameten

Meiosporen

B!

Gametangium

Zygote

Hap

loph

ase

Diplophase (2n)

R!

Meiogameten

B!

Gametangium

Zygoten

Diplonten: Kernphasenwechsel

ohne längere Haplophase / gamophasische Reduktion

Haplonten: Kernphasenwechsel

ohne längere Diplophase / zygophasische Reduktion

Algen (Dinoflagellaten) mit komplexen Plastiden

Eukaryotische (Rot-)Alge

1984 Gymnodinium acidotum

Hypothetische Zwischenform

1988 Dinophysis spp.

1985 Amphidinium wigrense

Cryptomonas spp. Cyanobacterium

Pha

gocy

tose

I

Pha

gocy

tose

II

Cryptomonas spp.

Pha

gocy

tose

III

Gymnodinium acidotum

Sekundäre Endocytobiose

Primäre Endocytobiose

Tertiäre Endocytobiose

Generationswechsel bei den Braunalgen

Haplophase (n)

Diplophase (2n)

R!

weiblicher Gametophyt

männlicher Gametophyt

Mitogameten

Sporophyt

Meiosporen

B!

Sporangium

Gametangium

Zygote

Nomenklatur, Taxonomie und Systematik

Sys

tem

atis

che

Dim

ensi

on

früher: Zeitschnitt 1

noch früher:Zeitschnitt 2

heute

Taxonomische Dimension

Art F

Art E Art G Art D

Art B

Art C

Art A

Taxonomische Dimension

Generationswechsel der Laub- und Lebermoose

4 Antheridium

5 Archegonium

6 Sporogon - Embryo -

7 Seta

R!

1 Meiospore

8 Kapsel

2 Protonema Rhizoide

B!

3 Gametophyt

3 Gametophyt

Γ-Gamet

Spo

roph

yt

1 Meiosporen