Nitzschia

Nitzschia
Datei:Nitzschia sp.jpeg Nitzschia sp.
Systematik
ohne Rang: Kieselalgen (Bacillariophyta) ohne Rang: Bacillariophytina ohne Rang: Kieselalgen (Bacillariophyceae) Ordnung: Bacillariales Familie: Bacillariaceae Gattung: Nitzschia
Wissenschaftlicher Name
Nitzschia
A. H. Hassall,1845<ref name="WoRMS"/><ref name="NCBI"/><ref name="AlgaeBase"/>

Nitzschia ist eine nach Christian Ludwig Nitzsch benannte Gattung der Kieselalgen (Bacillariophyta) mit etwa 600 Arten, die im Süß- und im Meerwasser vorkommen. Als Erstbeschreiber gilt Arthur Hill Hassall (1845). Diese Kieselalgengattung ist zu unterscheiden von der Plattwurm-Gattung Nitzschia Baer, 1826<ref name="WoRMS_Baer"/>

Merkmale

Datei:Nitzschia.png

Nitzschia sp.

Die Vertreter sind einzellige, langgestreckte Kieselalgen. Die Zellen haben die für Kieselalgen typische Schale aus zwei Theken. Die Schale ist in Seitenansicht zumeist rechteckig, selten auch sigmoid. In Schalenansicht ist sie schiffchenförmig oder linealisch, kann in der Mitte auch leicht eingeschnürt sein. Im Querschnitt sind die Zellen rautenförmig. Die Raphen verlaufen – unüblich für pennate Kieselalgen – nicht in der Mitte der Schale, sondern zum Rand versetzt. Die Raphen von Ober- und Unterschale sind dabei diagonal entgegengesetzt. Die Zellen enthalten ein oder zwei langgestreckte, seitenständige Plastiden, die durch Fucoxanthin goldbraun gefärbt sind. Die Plastiden reichen von der Seite her in beide Schalenebenen. Die Zellen sind 30 bis 500 Mikrometer lang.

Die ungeschlechtliche Fortpflanzung erfolgt durch die typische Zweiteilung der Kieselalgen. Geschlechtliche Fortpflanzung erfolgt durch Anisogamie, wobei pro Zelle zwei Gameten, selten nur einer, gebildet werden. Im Anschluss erfolgt während der Auxosporenbildung die Zellvergrößerung.

Vorkommen

Die Vertreter der Gattung Nitzschia leben auf verschiedenen Substraten in fließenden und stehenden Gewässern, auch in Brackwasser und Meerwasser. Einige Arten leben auch als Plankton.

Heterotrophe Arten

Als Ausnahme innerhalb der Kieselalgen umfasst die Gattung eine Reihe von Arten, die die Fähigkeit zur Photosynthese sekundär aufgegeben haben. Diese „apochloritischen“ Arten sind also auf organische Kohlenstoffquellen angewiesen, ihre Ernährung ist heterotroph. Die apochloritischen Arten besitzen weiterhin Plastiden, diese sind allerdings nicht mehr grün gefärbt, sondern farblos. Die Arten wurden auf verrottendem Seegras und Algen, meist in Mangrovensümpfen, gefunden. Obwohl die Befunde darauf hindeuten, dass der Verlust der Photosynthesefähigkeit innerhalb der Gattung nur einmal stattgefunden hat, sind die Ergebnisse nicht eindeutig. Rein heterotrophe Kieselalgen sind auf einige Arten der Gattung Nitzschia und eine einzige Art der verwandten Gattung Hantzschia beschränkt, zahlreiche andere Arten sind allerdings mixotroph.<ref>Anastasiia Onyshchenko, Elizabeth C. Ruck, Teofil Nakov, Andrew J. Alverson (2019): A single loss of photosynthesis in the diatom order Bacillariales (Bacillariophyta). American Journal of Botany (early view, preprint) doi:10.1002/ajb2.1267</ref>

Mikrofossilien

Datei:Nitzschia-kerguelensis hg.jpg

Ein Mikrofossil von Nitzschia kerguelensis† im marinen Sediment.

Die von E. O’Meara 1876 als Terebraria kerguelensis beschriebenen Mikrofossilien wurden von Grethe Rytter Hasle 1965 ebenfalls in die Gattung Nitzschia gestellt; diese Zuordnung ist jedoch nicht allgemein akzeptiert.<ref name="WoRMS_kerguelensis"/><ref name="Meara1876"/>

Systematik

Arten mit der Fähigkeit Ketten von sich überlappenden Zellen zu bilden, wurden in die gattung Pseudo-nitzschia überführt.<ref name="Hasle1994"/> Die hier angegebene Artenliste folgt – wo nicht anders angegeben – dem (WoRMS),<ref name="WoRMS"/> es sind nur die auch in der Taxonomie des (NCBI)<ref name="NCBI"/> gelisteten Arten angegeben:

Gattung Nitzschia A. H. Hassall, 1845 nom. cons.<ref name="AlgaeBase"/>

• Nitzschia amphibia Grunow, 1862
• Nitzschia annewillemsiana Hamsher et al., 2016 bzw. Hamsher, Kopalova, Kociolek, Zidarova & Van de Vijver, 2016
• Nitzschia asteropeae Lobban, Ashworth, Calaor & E. C. Theriot in Lobban et al., 2019
• Nitzschia bilobata W.Smith, 1853
• Nitzschia biundulata Al-Handal et al. 2019 bzw. Al-Handal, J. Zimmerman, R. Jahn, A. Torstensson, & A. Wulff, 2019 [Nitzschia sp. JZi-2018a<ref name="NCBI"/>]
• Nitzschia bizertensis B. Smida, N. Lundholm, A. S. Hlaili & H. H. Mabrouk, 2014 [Nitzschia sp. 1 MVG-2013<ref name="NCBI"/>]
• Nitzschia capitellata Hustedt, 1922
• Nitzschia commutata Grunow, 1880
• Nitzschia dentatum Suriyanti & Usup, 2017 [Nitzschia sp. SuS-2017c<ref name="NCBI"/>]
• Nitzschia dubia W. Smith, 1853 [Homoeocladia dubia<ref name="NCBI"/>]
• Nitzschia dubiiformis Hustedt, 1939
• Nitzschia filiformis (W. Smith, 1856) Hustedt
• Nitzschia fonticola (Grunow) Grunow, 1881
• Nitzschia frustulum (Kützing) Grunow, 1880
• Nitzschia gobbii Accoroni, Romagnoli, Giulietti & Totti in Giuletti et al., 2021 [Nitzschia sp. SGui-2021a<ref name="NCBI"/>]
• Nitzschia hantanense L. Tan & B. H. Kim in Tan et al., 2020 [Nitzschia sp. LTan-2019a<ref name="NCBI"/>]
• Nitzschia heuflerania Grunow, 1862
• Nitzschia johorensis Suriyanti & Usup, 2017 [Nitzschia sp. SuS-2017a<ref name="NCBI"/>]
• Nitzschia liebethruthii Rabenhorst, 1864 [Nitzschia liebetruthii<ref name="NCBI"/>]
• Nitzschia linearis W. Smith, 1853
• Nitzschia longissima (Brébisson) Ralfs, 1861, dazu:
  • Nitzschia longissima var. reversa Grunow, 1880
• Nitzschia lorenziana Grunow, 1879
• Nitzschia microcephala Grunow, 1878
• Nitzschia nanodissipata Ch. Li & Witkowski in Witkowski et al., 2016
• Nitzschia navis-varingica N. Lundholm & Ø. Moestrup, 2000
• Nitzschia ovalis H. J. Arnott, 1880
• Nitzschia palea (Kützing) W. Smith, 1856 [Homoeocladia palea, Synedra palea<ref name="NCBI"/>]
• Nitzschia paleacea (Grunow) Grunow 1881<ref name="AlgaeBase_paleacea"/> [Nitzschia subtilis var. paleacea Grunow<ref name="AlgaeBase_paleacea"/>] (nicht bei WoRMS)
• Nitzschia pellucida Grunow, 1880
• Nitzschia perminuta (Grunow) M. Peragallo, 1903
• Nitzschia pusilla Grunow, 1862
• Nitzschia putrida (Cohn) Benecke, 1900
• Nitzschia recta Hantzsch ex Rabenhorst, 1862
• Nitzschia reversa W. Smith, 1853<ref name="AlgaeBase"/><ref group="A.">Nitzschia reversa W. Smith, 1853 ist gelistet in der AlgaeBase<ref name="AlgaeBase_reversa"/> und der Taxonomie des NCBI, gilt in der WoRMS aber als Synonym für Nitzschia lorenziana var. incerta Grunow in Cleve & Grunow, 1880; dabei gelten dort die folgenden Varianten als unsicher:
• Nitzschia reversa f. crassior Elenkin, 1914
• Nitzschia reversa f. parva (Van Heurck) Bukhtiyarova, 1995
• Nitzschia reversa f. reversa W. Smith, 1853
• Nitzschia reversa var. major Grunow, 1862

</ref>

• • Stamm KT30, Fundort Inagenohama, Chiba, Bucht von Tokio<ref name="Toyoda2019"/>
  • Stamm CBac2020007, Fundort: Nordost-China(?)<ref name="NCBI_CBac2020007"/>
  • Isolat AGSB0348, Fundort: Canada: Sandy Cove Monitoring, Ketch Harbour, Halifax Regional Municipality, Nova Scotia<ref name="NCBI_PQ645498"/>
  • Isolat MEG012, Fundort: Südkorea(?)<ref name="NCBI_OR418055"/>
• Nitzschia schefterae Lobban, Ashworth, Calaor & E. C. Theriot in Lobban et al., 2019
• Nitzschia sigmaformis Hustedt, 1955
• Nitzschia sigmoidea (Nitzsch) W.Smith, 1853 [Nitzschia elongata Hassal, nom. illeg., 1845Namensgleichheit von <ref group="A.">Der Name Nitzschia elongata ist doppelt vergeben: Nitzschia elongata Hassal, nom. illeg., 1845 als Kieselalgendpezies und der Plattwurmspezies Nitzschia elongata (Nitzsch, 1826) Johnston, 1865<ref name="WoRMS_Baer"/></ref>] (Typusart)
• Nitzschia taygeteae Lobban, Ashworth, Calaor & E. C. Theriot in Lobban et al., 2019
• Nitzschia thermalis (Kützing) Auerswald, 1861
• Nitzschia volvendirostrata Ashworth, Dᶏbek & Witkowski in Witkowski et al., 2016

Fossil (unsicher):

• Nitzschia kerguelensis † (O’Meara) Hasle, 1965 syn. Terebraria kerguelensis † E. O’Meara, 1876<ref name="WoRMS_kerguelensis"/>

Bildergalerie

• 
  Nitzschia amphibia
• 
  Nitzschia capitellata
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  LM-Ansicht von Nitzschia reversa
• [[Hilfe:Cache|Fehler beim Thumbnail-Erstellen]]:
  LM-Ansicht von N. reversa, Stamm KT30. Balken: 50 μm.
• [[Hilfe:Cache|Fehler beim Thumbnail-Erstellen]]:
  TEM-Aufnahme: Ultradünnschnitt von N. reversa Stamm KT30. Balken: 1 µm, Fr: Frustel; N: Zellkern.
• [[Hilfe:Cache|Fehler beim Thumbnail-Erstellen]]:
  Nitzschia paleacea

Viren

Datei:RG334329754-Fig1CD.png

Infektion von N. reversa Stamm KT30 mit NitRevRNAV. C: LM-Ansicht von intakten Zellen; D: LM-Ansicht von NitRevRNAV-infizierten Zellen 60 Stunden nach der Inokulation.

Datei:RG334329754-Fig2.jpg

Negativ-Bild vom NitRevRNAV-Partikeln. Balken: 50 nm.

Im Jahr 2019 gaben Kensuke Toyoda et al. die Entdeckung eines ssRNA-Virus mit positiver Polarität bekannt, das den Stamm N. reversa KT30 infiziert. Das bislang vom noch unbestätigte Virus (Stand 1. Januar 2025) mit Bezeichnung „Nitzschia reversa RNA virus“ (NitRevRNAV)<ref name="Toyoda2019"/><ref name="Sadeghi2021"/> ist unbehüllt, sein Kapsid hat ikosaedrische Symmetrie mit einer Größe von 30 nm.<ref name="Toyoda2019"/> Sein Genom hat eine Größe von etwa 9.000 nt (Nukleotiden) und es gibt zwei Offene Leserahmen ().<ref name="Sadeghi2021"/> Diese Merkmale ähneln stark denen der bisher bekannten Kieselalgen-RNA-Viren, so dass NitRevRNAV von den Autoren vorläufig als neues Mitglied der Gattung Bacillarnavirus in der Familie Marnaviridae (Ordnung Picornavirales) angesehen wurde.<ref name="Toyoda2019"/>

Marine Kieselalgenviren wie NitRevRNAV können die kann die Artenvielfalt (Diversität) dieser Algengruppe in ihrer natürlichen Umgebung stark beeinflussen. Sie sind daher von besonderem Interesse der multidisziplinären Forschung geweckt.<ref name="Toyoda2019"/>

Anmerkungen

<references group="A."/>

Weblinks

Commons: Nitzschia – Sammlung von Bildern

• Nitzschia auf AlgaeBase (algaebase.org).

Belege

Literatur

• Karl-Heinz Linne von Berg, Michael Melkonian u. a.: Der Kosmos-Algenführer. Die wichtigsten Süßwasseralgen im Mikroskop. Kosmos, Stuttgart 2004, ISBN 3-440-09719-6, S. 224.

Einzelnachweise

<references> <ref name="NCBI"> NCBI Taxonomy Browser: Nitzschia (genus), Details: Nitzschia Hassall, 1845: 435 (genus). Graphisch: Nitzschia. Lifemap, NCBI Version. </ref> <ref name="NCBI_CBac2020007"> NCBI Nucleotide: Nitzschia reversa CBac2020007. Accession: ON015002 & OL78040. </ref> <ref name="NCBI_PQ645498"> NCBI Nucleotide: Nitzschia reversa isolate AGSB0348 …, Accession: PQ645498. </ref> <ref name="NCBI_OR418055"> NCBI Nucleotide: Nitzschia reversa isolate MEG012 …, Accession: OR418055. </ref> <ref name="WoRMS"> WoRMS: Nitzschia A.H. Hassall, 1845 (Genus). </ref> <ref name="WoRMS_kerguelensis"> WoRMS: Nitzschia kerguelensis (O’Meara) Hasle, 1965 (Species) – uncertain > unassessed. Accepted Name: Terebraria kerguelensis E.O’Meara, 1876 †. </ref> <ref name="WoRMS_Baer"> WoRMS: Nitzschia Baer, 1826 (Genus). </ref> <ref name="AlgaeBase"> AlgaeBase: Nitzschia, Details: Nitzschia Hassall, 1845, nom. cons. (Genus). </ref> <ref name="AlgaeBase_reversa"> AlgaeBase: Search: Nitzschia reversa. </ref> <ref name="AlgaeBase_paleacea"> AlgaeBase: Nitzschia paleacea (Grunow) Grunow 1881 (species). </ref> <ref name="Hasle1994"> Grethe Rytter Hasle: Pseudo-nitzschia as a genus distinct from Nitzschia (Bacillariophyceae). In: Journal of Phycology. 30. Jahrgang, Nr. 6, Dezember 1994, S. 1036–1039, doi:10.1111/j.0022-3646.1994.01036.x (englisch). </ref> <ref name="Meara1876"> E. O’Meara: Contributions to the Botany of H.M.S. ‘Challenger.’ XXVIII. On the Diatomaceous Gatherings made at Kerguelen's Land by H. N. Moseley, M.A., H.M.S. ‘Challenger.’. In: Botanical Journal of the Linnean Society, Band 15, Nr. 82, März 1876, S. 55–59; doi:10.1111/j.1095-8339.1876.tb00222.x, Epub 5. Januar 2009. </ref> <ref name="Sadeghi2021"> Mohammadreza Sadeghi, Yuji Tomaru, Tero Ahola: RNA Viruses in Aquatic Unicellular Eukaryotes. In: MDPI: Viruses, Band 13, Nr. 3, 25. Februar 2021, S. 362; doi:10.3390/v13030362, PMC 7996518 (freier Volltext), PMID 33668994 (englisch). </ref> <ref name="Toyoda2019"> Kensuke Toyoda, Kei Kimura, Keigo Osada, David M Williams, Tomoko Adachi, Katsumasa Yamada, Yuji Tomaru: Novel marine diatom ssRNA virus NitRevRNAV infecting Nitzschia reversa. In: Plant Ecology and Evolution, Band 152, Nr. 2, 9. Juli 2019, S. 178–187; doi:10.5091/plecevo.2019.1615, ResearchGate:334329754, Epub 26. Oktober 2019 (englisch). </ref> </references>