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Lexikon der Biologie: Volvocaceae

Volvocaceae [von Volvox], Familie der Volvocales (nach der neueren Systematik werden hierher auch die bisherigen Spondylomoraceae und Teile der Haematococcaceae gestellt), Geißelalgen (Phytomonadina), deren begeißelte, Chlamydomonas ähnliche Zellen strahlenförmig, tafelartig oder in kugeligen Kolonien angeordnet sind. Bei Gonium (7 Arten), sind 4–16 Zellen zu einer 4eckigen, tafelartigen Kolonie vereint; Gonium pectorale ( Algen I ) häufig in wärmeren Jahreszeiten in schwach eutrophierten Teichen. Bei den 2 Pandorina-Arten ( vgl. Abb. ) bilden 8–16 Zellen eine kugelige bis elliptische Kolonie. Aus 16–64 Zellen, in 5 Etagen angeordnet, bestehen die elliptischen Kolonien der Gattung Eudorina; Eudorina elegans häufig im Plankton der Seen und Teiche. Pleodorina ähnelt Eudorina, bildet aber kugelförmige Kolonien. Volvox ( vgl. Abb. und Algen I ), die Kugelalge oder Gitterkugel, ist die höchstentwickelte Gattung; die Zellen bilden eine Hohlkugel, innen mit Gallerte gefüllt, vielfach durch Plasmodesmen miteinander verbunden; begeißelte Zellen mit trophischer Funktion, daneben einige wenige unbegeißelte größere Zellen als Sporangien oder Gametangien. Bei asexueller Fortpflanzung Bildung einer Tochterkugel in einem Sporangium; Tochterkugeln werden zu mehreren im Innern der Mutterkugel abgelagert und daraus erst nach Aufreißen und Absterben der Mutterkugel frei. Sexuelle Fortpflanzung durch Oogamie; es gibt monözische und diözische Arten. – Seit den Arbeiten von A. Weismann und E. Haeckel gelten die Volvocaceae als Musterbeispiel für die Evolution der Vielzelligkeit, weil hier zum ersten Mal die Trennung in Keimbahn (unsterbliche, der Fortpflanzung dienende Zellen) und Soma (sterbliche, der vegetativen Entwicklung dienende Zellen) auftritt: Während die Einzelzellen bei Eudorina nach Abtrennung aus dem Verband in der Lage sind, einen neuen Organismus zu bilden, ist dies bei Volvox nicht mehr möglich. Die absterbende Mutterkugel wurde daher oft als „erste Leiche der Evolution“ bezeichnet. Die Festlegung in Keimbahn und Soma geschieht nach der 5. Zellteilung (also beim Übergang vom 32- zum 64-Zellstadium). Die Ontogenese von Volvox wiederholt damit die evolutionäre Reihe, die von Gonium über Pandorina zu Volvox führt (Haeckelsche Grundregel). Die vorderen Zellen teilen sich danach asymmetrisch in eine große Keimbahn-Initiale und eine kleine Soma-Initiale. Entscheidend für das Zellschicksal ist allein die Zellgröße: in bestimmten Mutanten, bei denen die Zellteilung bei Erwärmung gestört ist, lassen sich zufällig verteilt über die Kugel große Zellen erzeugen. Diese entwickeln sich unabhängig von ihrer Lage zur Keimbahn. Bei der Mutante gonidialess unterbleibt die asymmetrische Teilung – es entsteht eine Zellkolonie, die sich in ihrer Gestalt in nichts von Eudorina unterscheidet. formative Teilung.

R.B./P.N.



Volvocaceae

1 Kolonie von Pandorina morum; 2 Volvox a mit Tochterkugeln, b mit männlichen und weiblichen Gameten und Chromatophoren. Volvox (Gitterkugel) bildet Zellkolonien in Form von Hohlkugeln aus bis zu 16.000 Zellen. Die Einzelzellen weisen einen hohen Differenzierungsgrad auf und die Kolonie eine ausgeprägte Polarität. Daher ist die Volvox-Kugel keine Kolonie i.e.S., sondern eher ein vielzelliges Individuum.

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