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Chaetoceros (z řec. chaeta-štětec, kera-roh) druhově bohatý rod rozsivek, jednobuněčných nebo tvořících různě dlouhá vlákna. Jejich buňky jsou z pohledu z určité strany kulaté, z jiného pohledu však mají tvar obdélníku. Charakteristickým rysem tohoto rodu jsou dlouhé výběžky směřující ven z rohů buněk. Žijí při mořské hladině, nejčastěji v chladnějších mořích mírného a polárního pásu. Na jaře mohou být v moři původcem vodního květu.[1]
Chaetoceros je zřejmě druhově nejbohatší rod mořských planktonních rozsivek, bylo popsáno již asi 400 druhů, ačkoliv některé druhy jsou dnes již velmi sporné. Není totiž snadné určit jednotlivé druhy rodu Chaetoceros.[2] Bylo učiněno několik pokusů tuto situaci zpřehlednit a rozčlenit rod na několik podrodů, uspokojivého výsledku však zatím nebylo dosaženo.[3][4] Problém představuje hlavně skutečnost, že celý druh je kosmopolitní, jenže studie se zaměřují spíše na druhy mírného pásu.[5]
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Chaetoceros na anglické Wikipedii.
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Chaetoceros (z řec. chaeta-štětec, kera-roh) druhově bohatý rod rozsivek, jednobuněčných nebo tvořících různě dlouhá vlákna. Jejich buňky jsou z pohledu z určité strany kulaté, z jiného pohledu však mají tvar obdélníku. Charakteristickým rysem tohoto rodu jsou dlouhé výběžky směřující ven z rohů buněk. Žijí při mořské hladině, nejčastěji v chladnějších mořích mírného a polárního pásu. Na jaře mohou být v moři původcem vodního květu.
Chaetoceros je zřejmě druhově nejbohatší rod mořských planktonních rozsivek, bylo popsáno již asi 400 druhů, ačkoliv některé druhy jsou dnes již velmi sporné. Není totiž snadné určit jednotlivé druhy rodu Chaetoceros. Bylo učiněno několik pokusů tuto situaci zpřehlednit a rozčlenit rod na několik podrodů, uspokojivého výsledku však zatím nebylo dosaženo. Problém představuje hlavně skutečnost, že celý druh je kosmopolitní, jenže studie se zaměřují spíše na druhy mírného pásu.
Chaetoceros ist wahrscheinlich die größte Gattung mariner planktonischer Diatomeen (Kieselalgen) mit etwa 400 beschriebenen Arten (Spezies), wobei allerdings viele dieser Beschreibungen inzwischen nicht mehr gültig sind. Es ist oft sehr schwierig, zwischen verschiedenen Chaetoceros-Arten zu unterscheiden.[1][2] Es wurden mehrere Versuche unternommen, diese große Gattung in Untergattungen zu strukturieren.[3][4] Diese Arbeit ist aber noch im Gange, wie die unterschiedlichen Systematiken der einschlägigen Datenbanken zeigen, etwa AlgaeBase,[5] ITIS,[6] WoRMS[7] oder NCBI.[8]
Chaetoceros ist in erster Linie eine marine Gattung, aber es gibt auch Berichte über Arten in den Binnengewässern der Vereinigten Staaten.[9] Lange Zeit hatte sich die Forschung hauptsächlich auf boreale Gebiete konzentriert. Die Gattung ist kosmopolitisch, so dass viele tropische Arten früher noch unbekannt blieben. Seit etwa fünf bis zehn Jahren hat die Forschung begonnen, dieses Defizit zu beheben, beispielsweise durch die Arbeiten von Li und Kollegen (2017),[10] Chen und Kollegen (2018),[11] sowie Xu und Kollegen (2018/19).[3][4]
Die Gattung Chaetoceros wurde erstmals 1844 von Ehrenberg beschrieben.[5] Chaetoceros ist die Typusgattung ihrer Familie Chaetocerotaceae.
Über diese rezenten Vertreter hinaus sind eine Reihe fossiler Belege bekannt, insbesondere aus dem Quartär. Offenbar existiert die Gattung aber bereits seit mindestens 48,6 Millionen Jahren.[12]
Die Einzelzellen der Chaetoceros-Kieselalgen sind bipolar zentrisch aufgebaut,[5][9] was sie als Kieselalgen der Gruppe „Centrales“ klassifiziert. Meist (Stand 4. August 2021) werden (wie beispielsweise bei WoRMS[7]) diese als veraltete Bezeichnung der Coscinodiscophyceae aufgefasst, mit der Gattung Chaetoceros, ihrer Familie Chaetocerotaceae und ihrer Ordnung Chaetocerotales (alias Chaetocerotanae) darin. Andere Quellen (wie AlgaeBase[5]) stellen diese Ordnung aber in ein eigenes Taxon Chaetocerotophycidae, abgetrennt von den Coscinodiscophyceae.
Die Form der Einzelzellen ist zylindrisch mit einer ovalen oder kreisförmigen Basis.[5] Als Kieselalgen ist ihre Morphologie gekennzeichnet durch einen Cingulum (englisch girdle ‚Gürtel‘[13]) und zwei Valven (en. valves ‚Schalen‘,[14] siehe Kieselalgen §Morphologie), genannt Epitheka und Hypotheka. Das Cingulum ist mehr oder weniger stark entwickelt.[5] Es gibt Ecken oder Spitzen (Apices, sing. Apex), von denen unterschiedlich dicke Fortsätze ausgehen, die Setae („Stacheln“ oder „Borsten“) genannt werden.[9][5]
Sie besitzen eine aus Kieselsäure bestehende Zellwand (Frustel, englisch frustule),[10] von der aus lange, dünne Fortsätze (sog. Setae, „Stacheln“ oder „Borsten“) sich nach außen erstrecken.[9]
Es gibt zwar einzellige, nicht koloniebildende („solitäre“) Arten, beispielsweise in der Monterey Bay,[2] bei den meisten Arten verbinden die Setae die Zellen miteinander und bilden so eine Zellkolonie.[9] Diese Zellkolonien haben die Form von Ketten, die gewunden, gerade oder gekrümmt sind.[2] Bei diesen koloniebildenden Arten unterscheidet man zwischen den terminalen Setae, die aus der jeweils letzten Schale der kettenförmigen Kolonie austreten, und den interkalaren Setae, d. h. den Setae der inneren Schalen, die sich kreuzen und/oder an einem bestimmten Punkt miteinander verschmelzen. Bei einigen Arten (C. compressus, C. diversus, C. messanensis) finden sich spezialisierte interkalare Setae, die sich in Größe und Form von den anderen Setae derselben Kolonie unterscheiden.[5]
Die Größe einer Einzelzelle kann von weniger als 10 µm bis 50 µm reichen.[2] Einige Arten bilden Ruheformen (englisch resting spores) und/oder Auxosporen.[2]
Die Zellen enthalten einen, zwei oder mehr Chloroplasten. Die Chloroplasten scheinen in der Gürtelansicht (Cingulumansicht, en. girdle view ‚Ansicht auf den Gürtel‘[15]) viereckig und in der Valvenansicht (en. valve view ‚Ansicht auf die Schalen‘[16]) elliptisch oder kreisförmig zu sein.[5]
Eine Öffnung (en. aperture ‚Apertur‘: in der Medizin und Morphologie eine Öffnung), die in Größe und Form variiert und von den Schalenflächen und dem proximalen Teil der Setae begrenzt wird, trennt die Zellen innerhalb der Kette einer Kolonie.[5]
Die Schalenoberfläche weist im Allgemeinen radiale Rippen auf, die von einem zentralen hyalinen (durchsichtigen) Ring (Annulus[17]) ausgehen. Eine Rimoportula,[18] sofern vorhanden hat in der Regel eine kurze äußere Röhre. Die Setae haben eine variable Struktur oder Ornamentierung, die oft aus Reihen von Stacheln oder Poren unterschiedlicher Größe besteht.[5][3]
Der Gattungsname Chaetoceros kommt aus dem Altgriechischen und setzt sich zusammen aus altgriechisch χαίτη chaítē, deutsch ‚wallendes Haar, Mähne, Borste, Kamm‘, lateinisch seta und altgriechisch κέρας kéras, deutsch ‚Horn‘[19]
Der Name wurde ursprünglich als feminin angedacht (Ehrenberg 1844), dann als Neutrum und schließlich als maskulin (Van Landingham 1968). Wie alle Gattungen mit dem Suffix "-ceros" wird auch diese hier wie in der AlgaeBase als maskulin behandelt. In Übereinstimmung mit dem Kodex werden Gattungen mit dem Suffix „-ceras“ jedoch als Neutrum behandelt. (M. D. Guiry, 9. September 2012)[5]
Die verschiedenen Arten von Chaetoceros sind häufig dominante Bestandteile der Phytoplankton-Gemeinschaft mit kosmopolitischer (weltweiter) Verbreitung in allen Weltmeeren.[2] Die Bandbreite ihres Vorkommens beträgt:[20]
Wegen der hohen Wachstumsraten und der hohen Lipidkonzentrationen wurde die Nutzbarkeit von Chaetoceros-Arten bzw. -Stämmen als Biokraftstoff-Produzent in Forschungsarbeiten geprüft.[9][21]
Studien deuten darauf hin, dass Chaetoceros-Kolonien eine wichtige Nahrungsquelle in der Wassersäule und ein wichtiger Kohlenstofflieferant für die benthische Umwelt sind. Im Nordwasser, das sich in der nördlichen Baffin Bay befindet, trägt Chaetoceros Berichten zufolge etwa 91 % der gesamten Phytoplanktonmasse bei und ist damit ein wichtiger Primärproduzent in diesem Gebiet und trägt auch zur Sauerstoffproduktion im Nordwasser bei.[22] Insgesamt trägt Phytoplankton zu über der Hälfte der Sauerstoffproduktion der Erde bei.[23]
Es wurde berichtet, dass durch Chaetoceros-Arten hervorgerufene Algenblüten Konzentrationen von 30.100 Zellen/ml erreichen und mehrere Monate überdauern können.[22] Die Blüten können deshalb so lange überdauern, weil die Individuen auch bei niedrigen Nährstoffwerten überleben können. Wenn sie in großen Mengen vorkommen, können Arten mit größeren, dickeren Stacheln die Kiemen tierischer Organismen beschädigen. Im Grunde hilft diese defensive Eigenschaft diesen Kieselalgen, Räubern zu entkommen, was aber wiederum den „Erfolg“ der Blüte weiter fördern kann.[24]
Über die rezenten Vertreter hinaus sind fossilen Belege bekannt, unter anderem:
Ruheformen (englisch resting spores) von Chaetoceros werden sogar in Sedimenten aus der Kreidezeit erfolgreich als Proxy eingesetzt.[30][31]
Anbei eine Auswahl der Arten in der Gattung Chaetoceros (Stand 3. August 2021) nach AlgaeBase,[5] ITIS,[6] OBIS,[20] WoRMS,[7] NCBI[8] und Nordic Microalgae;[33] die Einteilung in Untergattungen folgt im Wesentlichen ITIS,[34][35] ggf. Yamazi (1958)[36] und Xu et al, (2018,2019) und Hernández-Becerril (1999).[37]
Gattung Chaetoceros C.G.Ehrenberg, 1844
Verschiebungen/incertae sedis (Auswahl):
Anmerkungen:
C. affinis Lauder
Chaetoceros cf. lorenzianus
C. crinitus
F.Schütt, 1895
H. Mohn et al.
C. scolopendra Cleve, 1896,
aktuell: C. radicans F.Schütt, 1895
H. Mohn et al.
C. similis Cleve, 1896
H. Mohn et al.
Cyanobakterien der Spezies Calothrix rhizosoleniae, Stamm SC01, leben als epiphytischen Symbionten auf den Kolonien von Chaetoceros-Arten. Calothrix haftet äußerlich an Chaetoceros spp., kann aber auch ohne die Wirtskieselalge in stickstoffarmen Medien kultiviert werden.[72]
Es gibt eine Reihe von Viren, die Chaetoceros-Arten parasitieren oder zumindest mit solchen assoziiert sind. Vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) offiziell bestätigte Virusspezies (Stand Juni 2021), Master Species List (MSL) #36, zusammen mit ihren Referenzstämmen nach NCBI (Stand 3. August 2021):
Weitere Vorschläge nach NCBI (Auswahl, Stand 4. August 2021):
Chaetoceros ist wahrscheinlich die größte Gattung mariner planktonischer Diatomeen (Kieselalgen) mit etwa 400 beschriebenen Arten (Spezies), wobei allerdings viele dieser Beschreibungen inzwischen nicht mehr gültig sind. Es ist oft sehr schwierig, zwischen verschiedenen Chaetoceros-Arten zu unterscheiden. Es wurden mehrere Versuche unternommen, diese große Gattung in Untergattungen zu strukturieren. Diese Arbeit ist aber noch im Gange, wie die unterschiedlichen Systematiken der einschlägigen Datenbanken zeigen, etwa AlgaeBase, ITIS, WoRMS oder NCBI.
Chaetoceros ist in erster Linie eine marine Gattung, aber es gibt auch Berichte über Arten in den Binnengewässern der Vereinigten Staaten. Lange Zeit hatte sich die Forschung hauptsächlich auf boreale Gebiete konzentriert. Die Gattung ist kosmopolitisch, so dass viele tropische Arten früher noch unbekannt blieben. Seit etwa fünf bis zehn Jahren hat die Forschung begonnen, dieses Defizit zu beheben, beispielsweise durch die Arbeiten von Li und Kollegen (2017), Chen und Kollegen (2018), sowie Xu und Kollegen (2018/19).
Die Gattung Chaetoceros wurde erstmals 1844 von Ehrenberg beschrieben. Chaetoceros ist die Typusgattung ihrer Familie Chaetocerotaceae.
Über diese rezenten Vertreter hinaus sind eine Reihe fossiler Belege bekannt, insbesondere aus dem Quartär. Offenbar existiert die Gattung aber bereits seit mindestens 48,6 Millionen Jahren.
Chaetoceros is a genus of diatoms in the family Chaetocerotaceae, first described by the German naturalist C. G. Ehrenberg in 1844.[1] Species of this genus are mostly found in marine habitats, but a few species exist in freshwater.[2] It is arguably the common and most diverse genus of marine planktonic diatoms,[3] with over 200 accepted species.[1] It is the type genus of its family.[1]
Species in the genus Chaetoceros are found in marine waters all over the world, where they can often form algal blooms.[4] Some strains grow quickly and produce high amounts of lipids, sparking interest in potential usage for biofuels.[2]
Chaetoceros consists of cells linked together, forming long chains. Individual cells are elliptical to circular in valve view, making them centric diatoms, and are rectangular in girdle view.[2] Like other diatoms, cells of Chaetoceros are surrounded by siliceous cell walls known as frustules. Each frustule has four hollow processes called setae, or spines, that allow adjacent cells to link together and form colonies.[2]
Colonies can form chains that are coiled, straight, or curved. Cell size can range from <10 um to 50 um.[5]
Some species of Chaetoceros produce resting spores that are highly tolerant to adverse conditions.[2]
Depth range (m): 0–470
Temperature range (°C): -1.952–29.468
Nitrate (μmol L-1): 0.053 - 34.037
Salinity: 18.564 - 37.775
Oxygen (mL L-1): 4.139 - 9.192
Phosphate (μmol L-1): 0.046 - 2.358
Silicate (μmol L-1): 0.648 - 92.735
[6]
Due to its high growth rates, research has been conducted to potentially use of Chaetoceros in biotechnology.[2][7] Some Chaetoceros species are well-established commercial aquacultures.[8][9][10] Many of them are recognized as generally good producers of useful lipids and other biologically active products with high value-added. They have enormous potential for producing nutraceuticals and biofuel.[11][12]
Studies suggest that colonies of Chaetoceros serve as an important food source within the water column and major carbon contributor to the benthic environment. Within the North Water, located in northern Baffin Bay, Chaetoceros has been reported to contribute about 91% of total phytoplankton cells serving as an important primary producer within this area. Therefore, contributing to oxygen production in the North Water.[4] Overall, phytoplankton contributes to over half of Earth's oxygen production.[13]
Chaetoceros blooms have been reported to reach concentrations of 30,100 cells/ml and can persist for multiple months.[4] Blooms are able to persist because individuals can survive at low nutrient levels. When present in large quantities, species with larger, thicker spines can damage organisms' gills.[14] Although, this defensive trait can help the species avoid predation and further promote bloom success. Overall, intensive development of the species of the genus Chaetoceros in the Arctic Ocean has a significant impact on the biogeochemical cycle of organic carbon and silicon, as well as on a wide range of macronutrients, trace and rare earth elements.[15]
Approximately 400 species of Chaetoceros have been described, although many of these descriptions are no longer valid. It is often very difficult to distinguish between different species.[16][17] Several attempts have been made to restructure this large genus into subgenera and this work is still in progress.[18][19] However, most of the effort to describe species has been focused in boreal areas, and the genus is cosmopolitan, so there are probably many tropical species still undescribed.[20] Some species are known from the fossil record, from the Quaternary of Sweden.
Phytoplankton – such as this colony of Chaetoceros socialis – naturally give off fluorescent light as they dissipate excess solar energy that they cannot consume through photosynthesis. Bright-field microscopy image of epiphytic cyanobacterial symbiont Calothrix rhizosoleniae SC01 9 (indicated by arrows) attached to a host diatom Chaetoceros sp. (c). Scale bar, 50 μm. Chaetoceros is a genus of diatoms in the family Chaetocerotaceae, first described by the German naturalist C. G. Ehrenberg in 1844. Species of this genus are mostly found in marine habitats, but a few species exist in freshwater. It is arguably the common and most diverse genus of marine planktonic diatoms, with over 200 accepted species. It is the type genus of its family.
Species in the genus Chaetoceros are found in marine waters all over the world, where they can often form algal blooms. Some strains grow quickly and produce high amounts of lipids, sparking interest in potential usage for biofuels.
Chaetoceros est un genre de diatomées de la famille des Chaetocerotaceae.
Chaetoceros est un genre de diatomées de la famille des Chaetocerotaceae.
Chaetoceros er trolig den største gruppen av marine planktoniske kiselalger med omtrent 400 arter beskrevet. En stor andel av disse er riktignok ikke vitenskapelig aksepterte. Det er ofte vanskelig å skille de forskjellige Chaetoceros artene fra hverandre, noe som leder til at feilidentifisering er ganske utbredt.[1] I tillegg har det blitt gjort mange forsøk på å restrukturere denne store gruppen, men dette arbeidet er langt fra ferdig[2][3] Mesteparten av forskningen som har blitt gjort på denne verdensomspennende gruppen har vært konsentrert i boreale områder, dermed er det trolig et stort antall tropiske arter som enda ikke har blitt beskrevet.[4]
Gruppen Chaetoceros ble først beskrevet av Ehrenberg i 1844.
Cellene er mer eller mindre rektangulære sett ovenfra, og litt mer ovale sett fra siden.
Setaene til celler i kjede er sammenføyde ved utgangspunktet til setaene.
Chaetoceros er trolig den største gruppen av marine planktoniske kiselalger med omtrent 400 arter beskrevet. En stor andel av disse er riktignok ikke vitenskapelig aksepterte. Det er ofte vanskelig å skille de forskjellige Chaetoceros artene fra hverandre, noe som leder til at feilidentifisering er ganske utbredt. I tillegg har det blitt gjort mange forsøk på å restrukturere denne store gruppen, men dette arbeidet er langt fra ferdig Mesteparten av forskningen som har blitt gjort på denne verdensomspennende gruppen har vært konsentrert i boreale områder, dermed er det trolig et stort antall tropiske arter som enda ikke har blitt beskrevet.
See text.
角毛藻属（Chaetoceros）有约400个物种，可能是海洋浮游硅藻中最大的一个属。角毛藻属里不同的物种较难辨认。[1]许多人都在将这一庞大的属分类为亚属，但这一工作仍在继续。[2][3]现已发现的物种主要分布在北半球，由于角毛藻属遍布各地，故应该还有分布在热带的物种尚未被发现。[4]
角毛藻属（Chaetoceros）有约400个物种，可能是海洋浮游硅藻中最大的一个属。角毛藻属里不同的物种较难辨认。许多人都在将这一庞大的属分类为亚属，但这一工作仍在继续。现已发现的物种主要分布在北半球，由于角毛藻属遍布各地，故应该还有分布在热带的物种尚未被发现。
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