Zieralgen, Schmuckalgen - Desmidiaceen
Die Desmidiaceen verdanken ihre Bezeichnung, "Zier - oder Schmuckalgen"  ihrer auffälligen, stark ausgeprägten Symmetrie. In der Algensystematik gehören sie innerhalb des Stammes der Chlorophyta (Grünalgen) aufgrund des als Konjugation bezeichneten Modus ihrer geschlechtlichen Fortpflanzung zur Klasse der Konjugaten. Zufolge molekularer, ultrastruktureller und biochemischer Befunde werden sie neuerdings aber den Charophyta (Armleuchteralgen) zugeordnet.


 

Morphologie und Taxonomie 
In der Regel sind die Desmidiaceen einzellige Algen, nur wenige Gattungen bilden lose zusammenhängende Algenfaden (Hyalotheca, Desmidium). Die Dimensionen sind von Art zu Art stark unterschiedlich, meist aber dementsprechend klein (zwischen 5 µm und 500 µm). Charakteristisch für die Desmidieceenzellen ist ihre Gliederung in zwei spiegelbildgleiche Zellhälften, wobei diese durch einen mehr oder weniger ausgeprägten unterschiedlichen Isthmus in der Zellmitte miteinander verbunden sind. Die Zellformen reichen von einfachen länglichen, geraden oder leicht gebogenen Zellen (Gattungen Closterium, Pleurotaenium, Penium)

Pleurotaenium,  Penium,  Closterium
bis hin zu scheibenförmigen, lappig-zerschlitzten Formen (Gattungen Euastrum, Micrasterias) wodurch der Eindruck einer auffallenden Symmetrie eher noch verstärkt wird.
Zusätzlich besitzen sehr viele Zellen Fortsätze in Form einfacher oder gegabelter Stacheln, Wärzchen usw., aber auch die Skulptur der Zellwände kann durch Leisten, Grübchen, Poren usw. artspezifisch recht unterschiedlich ausgeprägt sein.
Micrasterias,          Euastrum
Xanthidium,                       Staurastrum
Cosmarium  (Zellwand)

Die Zahl der bisher in Deutschland beobachteten Taxa beläuft sich auf ungefähr 800, aus Österreich sind bisher etwa 900 Taxa bekannt. Die in Österreich höhere Zahl resultiert wohl aus den arktisch-alpinen Florenelementen im vergleichsweise höheren Gebietsanteil subalpiner
und alpiner Regionen.

Die wichtigsten in Europa vorkommenden Gattungen sind:
Gonatozygon, Penium, Closterium, Pleurotaenium, Docidium, Tetmemorus, Euastrum, Micrasterias, Actinotaenium, Cosmarium, Cosmocladium,  Xanthidium,  Arthrodesmus, Staurodesmus, Staurastrum, Hyalotheca, Spondylosium, Onychonema, Teilingia, Bambusina, Desmidium.

Vermehrung
Nach der Zellkernteilung (Mitose) beginnt die eigentliche Zellteilung mit der Anlage einer
Trennwand (Septum) in der Mitte der Verbindungsstelle der beiden Zellhälften, die sich als Primärwand im weiteren Verlauf zu zwei neuen Zellhälften auswächst (B-C). Nach 
abgeschlossener Ausbildung der Zellhälften und der Sekundärwand trennen sich die beiden Zellen (D), von denen jede zwei ungleich alte Zellhälften besitzt: Die ältere stammt von der ursprünglichen Zelle, die jüngere hat sich im Verlauf der Teilung neu gebildet.
 
Zellkernteilung (Mitose)

S = Trennwand (Septum)
K = Zellkerne


 
 

Geschlechtliche Fortpflanzung
Ursprünglich vegetative Zellen werden zu Geschlechtszellen (Gametangien) umgebildet, jeweils zwei legen sich aneinander (E) bilden sog. Kopulationspapillen aus, die sich vergrößernd zu 

<  ZOOM  > Verbindungskanälen auswachsen (F bis J), in denen die zu Gameten gewordenen Zellen sich auf osmotischem Wege aufeinander zubewegen und zu einer Zygospore (K) verschmelzen. Diese sind dreiwandig, glatt oder besitzen von Art zu Art unterschiedlich gestaltete Auswüchse. Nach einer Ruhepause erfolgt nach Kernverschmelzung und Reduktionsteilung die Keimung. Die aus der Keimblase (L) austretenden Keimlinge (M-N) unterscheiden sich meist wesentlich von den vegetativen Zellen und erst nach weiteren vegetativen Teilungen werden von den vegetativen Zellen aliquote ZelIhälften gebildet (O-W).
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Zygote von Micrasterias papillifera
Zygote von Closterium rostratum


 

Ökologie, Vorkommen und Verbreitung
Der Großteil der Desmidiaceen kann nur unter absolut sauberen, unbelasteten Mileubedingungen leben, nur einige wenige Taxa ertragen auch mäßige Umweltbelastungen. Ihren maximalen Artenreichtum entfalten sie in mäßig bis schwach sauren Gewässern von Flach-und Zwischenmooren, in Schwingrasen von Moorseen, man kann bestimmte Arten aber auch in Vernässungen und sonstigen Feuchtstellen aller Höhenstufen und auch auf feuchter Erde und zwischen nassen Moosen finden. Im Plankton unbelasteter Seen und Teiche kommen zeitweise hauptsächlich Arten der Gattung Staurastrum  vor.
Eine ganz spezielle Desmidiaceenflora finden wir auch in den stark sauren Gewässern von Hochmooren, wobei hier ganz besonders der hohe Säuregrad (pH-Wert) einen selektiven Faktor für das Vorkommen nur ganz bestimmter Taxa darstellt. Unterschiedliche pH-Werte bedingen sowohl unterschiedliche Artenzahlen als auch charakteristische Artenspektren: Je saurer ein Standort ist, um so weniger, dafür aber spezialisierte Arten kommen in großer Individuenzahl darin vor, mit abnehmendem Säuregrad mehr Arten mit jeweils geringerer Individuendichte.
Desmidiaceen sind von hohen nördlichen und südlichen Breiten bis hin zu den Subtropen und Tropen weltweit verbreitet. Viele der besonders milieuabhängigen Taxa sind als Kosmopoliten auf allen Kontinenten beheimatet, die Mehrzahl jedoch hat eine kontinental - bezw. zonalspezifische Verbreitung. 

 
 

Gefährdung
Die Tatsache, daß der Großteil der Desmidiaceen stark milieuabhängig ist, und diese daher auch nicht ,,ausweichen" können, hat zur Folge, daß ihr Vorkommen an die Existenz entsprechender Lebensräume (Biotope) gekoppelt ist. Das bedeutet zugleich aber auch, daß deren Zerstörung oder weitgehenden Beeiträchtigung damit auch ein Verschwinden oder eine entsprechende Reduzierung der Desmidiaceenpopulationen bewirkt. Da Moore und Feuchtwiesen durch Trockenlegungen, Moorseen durch ausufernden Badebetrieb, alpine Feuchtgebiete durch Anlage neuer Skipisten oder sonstiger Umtriebe usw. auch jetzt noch immer skrupellos zerstört werden, gehören Desmidiaceen zu Recht einer stark gefährdeten Organismengruppe an, davon zeugen nicht zuletzt auch die langen Reihen von deren Namen in den "Roten Listen gefährdeter Pflanzen". Es soll aber auch nicht unerwähnt bleiben, daß durch Anlage von Dämmen und damit Bildung von Altwässern auch, "Biotope aus zweiter Hand" entstehen, in denen sich nach entsprechender Zeit eine respektable Desmidiaceenflora (mit sogar für Europa neuen Taxa) einstellt, wie der Autor in den Donauauen der Lobau bei Wien feststellen konnte.

Der Bestand und Erhalt dieser wunderschönen, zierlichen Algenformen ist nur durch Schutzmaßnahmen ihrer Lebensräume gewährleistet, die aber schleunigst erfolgen sollten, bevor es endgültig zu spät ist. Nur dann werden auch spätere Generationen von Naturwissenschaflern und Naturliebhabern in den ästhetischen Genuß ihrer Symmetrie und Formenfülle kommen.

Die nachfolgenden Bildtafeln sollen einerseits einen Eindruck von der Formenvielfalt der heimischen Desmidiaceenflora vermitteln, andererseits auch eine Bestimmungshilfe für die am häufigsten bei uns vorkommenden Zieralgen sein.

Prof. Rupert Lenzenweger 
Alle Fotos, Zeichnungen und Beschreibungen: Prof. Rupert Lenzenweger.
Vervielfältigungen jeder Art,  auch auszugsweise, sind nur nach vorheriger Zustimmung von
Prof. Rupert Lenzenweger und nur mit Quellenangabe gestattet.
 
.....3sat-Video vom 11. März 2002

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