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Entwicklungsgeschichtliche Untersuchungen an zentrischen Diatomeen

1973; Springer Nature; Volume: 25; Issue: 2-3 Linguagem: Alemão

10.1007/bf01611205

0017-9957

H. A. v. Stosch, Gisela Theil, K. V. Kowallik,

Algal biology and biofuel production

1. Der Lebenszyklus vonChaetoceros didymum Ehrenberg wird an Kulturmaterial im Leben und cytologisch untersucht, und ergänzend werden Angaben über einige andere Arten der Gattung gemacht. 2. Licht- und elektronenmikroskopische Studien des Zellbaues liefern Grundlagen für das Verständnis der Entwicklung. Eine besondere Rolle in der Gattung spielt der Gürtel durch Ausbildung von Borstenbuchten und Borstenpforten. Dadurch wird trotz Ausstattung der Zellen mit starren Borsten, die den Gürtelzylinder überragen, eine Koloniebildung ermöglicht. Die Borstenpforten dienen außerdem als Eintrittsöffnung für die Spermien ins Oogon und als Austrittsstellen für die Zygoten, beiC. eibenii auch der Entlassung der Spermien aus dem Spermatogonangium. 3. Vegetative Teilung, äquale heterovalvate Kolonietrennteilung und ein unerwarteter Typ von acytokinetischer Trennteilung werden geschildert. Die Trennungen werden durch Bildung einer besonderen Valvenart, der Endschale, ermöglicht. 4. Dauersporen sind das Ergebnis von drei Mitoseschritten, deren erster heterovalvat und äqual ein Paar von gestaltlich differenzierten Sporenmutterzell-Hypovalven liefert. Die beiden nächsten Teilungen sind Acytokinesen (innere Mitosen), welche nacheinander die Entwicklung von Epivalva und Hypovalva der Dauerspore verursachen. 5. Die Sporenkeimung führt infolge von zwei Acytokinesen gewöhnlich zum Abwurf der beiden Sporenvalven und zu ihrer Ersetzung durch Kolonie-Endschalen, so daß einzellige „Kolonien“ entstehen. 6. Die Spermatogenese folgt entweder demBiddulphia- oder seltener demLithodesmium-Typ, d. h. es werden nach dem ersten Mitoseschritt im Spermatogonangium reduzierte Schalen gebildet, oder die Schalenbildung unterbleibt. Gewöhnlich entstehen in drei Teilungsschritten acht Spermatogone pro Mutterzelle, die dann das Spermatogonangium durch eine Schwellung in der späten meiotischen Prophase öffnen und die — ähnlich wie beiLithodesmium — hologen vier eingeißelige Spermien entstehen lassen. Wie bei allen bisher untersuchten Centrales wachsen die Geißeln paarweise während der meiotischen Interphase aus. Die beiden Plastiden der Mutterzelle teilen sich nach jedem spermatogonialen Mitoseschritt einmal und nach dem letzten (d. h. vor der Meiosis) zweimal, so daß jedes Spermium im Normalfall eine Plastide erhält. 7. Das Spermium besitzt eine Flimmergeißel. 8. In der Oocyte degeneriert nach jedem Meioseschritt ein Kern, so daß eineiige Oogone resultieren. Das Spermium kann durch eine der Geißelpforten bereits im Zygotän der Meiosis eintreten; die Kernfusion folgt nach Abschluß der Meiosis im Oogon. 9. Die Zygote tritt durch die Borstenpforte als Plasmakugel aus, bleibt aber an dieser hängen und wächst weiter anisometrisch zu einer Beilgestalt heran. Dieses Wachstum wird durch ein aus Kieselsäureringen bestehendes „Präperizonium“ gestützt, welches wir als homolog dem Perizonium der Pennales betrachten. Im Gegensatz zum letzteren bleibt es mit der durch Schuppen charakterisierten Auxosporenhülle der isometrischen Wachstumsphase vereinigt. 10. Zwei acytokinetische (metagame) Mitosen innerhalb der Auxosporenhülle verursachen nacheinander die Ausscheidung der beiden Schalen der Erstlingszelle. 11. Vergleichende Betrachtungen über die Bauverhältnisse folgen im Anschluß an die einzelnen Kapitel. In der abschließenden Diskussion sind besonders frühere Beobachtungen über die Sexualität vonChaetoceros, die Morphogenese der Auxospore, der Schalenpolymorphismus und die Auslösung der Schalenbildung durch Mitosen behandelt. Beobachtungen über das Paracentrosom werden mitgeteilt und dessen mögliche Rolle bei der Schalenbildung diskutiert.