Algenkulturen auf der Fensterbank Projektkurs 13. Jg. der Klaus-Groth-Schule Neumünster Algenkulturen auf der Fensterbank Simulation einer Algenblüte Ziel dieses Versuches war es Plankton zu züchten und die Entwicklung zweier verschiedener Planktonkulturen unter verschiedenen Nährstoff-Bedingungen zu untersuchen. Phaeodactylum Tricornatum Dunaliella Tertiolecta unsere Kieselalgealge aus der Kultur des Institus für Meereskunde Artengruppe der Goldalgen. Diatomeen (= Kieselalgen) sind Einzeller, bilden aber häufig längliche oder verzweigte Kolonien. Ihre Zellwand besteht aus zwei fast gleichen Hälften, die wie Schachtel und Deckel zusammenpassen. Diese beiden Schalenhälften enthalten ein wenig Cellulose, aber ihr Hauptbestandteil ist eine Siliciumverbindung, die ihnen Festigkeit verleiht; außerdem bildet sie komplexe Muster aus Vorsprüngen und Vertiefungen, die vielfach als Erkennungsmerkmal der einzelnen Diatomeenarten dienen. Im Zytoplasma befindet sich der grüne Farbstoff Chlorophyll, aber da auch das gelbe Xanthophyll und andere Pigmente vorhanden sind, sehen Kieselalgen gelblichbraun aus. Die Fortpflanzung erfolgt vorwiegend durch Zellteilung. Die beiden Schalenhälften trennen sich, und jede Tochterzelle scheidet eine kleine Schale aus, die in die alte passt. Durch aufeinander folgende Teilungen entstehen immer kleinere Zellen, bis eine Mindestgröße erreicht ist. In regelmäßigen Abständen findet dann die geschlechtliche Fortpflanzung durch die Befruchtung haploider Keimzellen statt; dabei wachsen wieder Zellen der ursprünglichen Größe heran. Man kennt über 8 000 Arten von Diatomeen; die meisten leben in Süßwasserteichen und in den obersten Schichten der Meere; dort bilden sie einen wichtigen Teil des Planktons, auf das alle anderen Meeresbewohner angewiesen sind. Die Überreste ihrer Schalen bilden den Diatomeenkalk. unsere Grünalge aus der Kultur des Institus für Meereskunde Kulturflaschen „auf der Fensterbank“: Das Algenwachstum lässt sich erkennnen. Links Kieselalge mit wenig Silikat; Mitte Kieselalge mit Viel Silikat ; rechts Grünalge mit wenig Silikat. Leibniz-Institut für Meereswissenschaften Die abgebildete Wachstumskurve zeigt die verschiedenen Phasen des Algenwachstums. Die Algen befinden sich zunächst in der lag Phase. Hier gewöhnen sich die Algen an das frische Medium und vermehren sich erst nicht. Sobald sie sich genügend erholt haben beginnt das exponentielle Wachstum. Diese Phase ist durch eine konstante Vermehrungsrate gekennzeichnet. Durch die Zunahme der Algen ist für die Algen die Nahrung schließlich nicht mehr so leicht zugänglich und die Lebensbedingungen verschlechtern sich. Es ist nur eine gewisse Kapazität an Lebensraum, Licht und Nährstoffen vorhanden . Die Vermehrungsrate geht zurück, bis die Anzahl der neu gebildeten Algen gleich der Anzahl der sterbenden Algen ist. Diese Phase nennt man die stationäre Phase. Durch eine weitere Verschlechterung der Lebensbedingungen sterben schließlich alle Algen ab. Die Kieselalge mit viel Silikat befindet sich in den ersten 2 Wochen in der lag Phase. Danach beginnt das exponentielle Wachstum. Die stationäre Phase wurde in der während des Versuchzeitraumes nicht erreicht. Die Kieselalge mit wenig Silikat befindet sich in den ersten 2 Wochen ebenfalls in der lag Phase. In den folgenden 14 Tagen findet exponentielles Wachstum statt. Silikat wirkt hier als Wachstumsbegrenzender Faktor, so dass die stationäre Phase in der letzen Woche des Versuchzeitraumes erreicht wird. Auch die Grünalge befindet sich zunächst in der lag Phase. Nach einer Eingewöhnungszeit von etwa 2 Wochen beginnt das exponentielle Wachstum. Silikat wirkt hier nicht als wachstumsbegrenzender Faktor. Die stationäre Phase wird nicht erreicht. Bei allen 3 Versuchsreichen wurde die Seneszenz nicht erreicht Auch bei der Berechnung der Wachstumsraten sind die ver- schiedenen Wachstumsphasen zu erkennen. Kieselalge mit wenig Silikat: Phase 1(30.10-14.11) 0,047 Phase 2(14.11.-28.11) 0,099 Phase 3(28.11.-5.12) 0,001 Kieselalge mit viel Silikat: Phase 1(30.10-14.11) 0,038 Phase 2(14.11.-28.11) 0,138 Phase 3(28.11.-5.12) 0,067 Grünalge: Phase 1(30.10-14.11) 0,013 Phase 2(14.11.-28.11) 0,059 Phase 3(28.11.-5.12) 0,047 NaT-Working Meeresforschung Schüler, Lehrer und Wissenschaftler vernetzen sich Dieses Poster wurde im Februar 2004 gestaltet von der Projektgruppe „Plankton: Simulation einer Algenblüte auf der Fensterbank“ Anne-Kathrin Carow, Tineke Jaeck, Dominika Palka, Iana Siemens, Maja Bartling Wir danken Frau Dr. Avan Antia vom IfM für die freundliche Unterstützung