Neue Kieselalgen-Gattung Gomphonella entdeckt

Verborgene Artenvielfalt auch in Deutschlands Gewässern

Die neue Kieselalgen-Gattung Gomphonella umfasst nach heutigem Wissensstand 30 Arten. Sie leben weltweit überwiegend in Süßwasserseen. Die Artenvielfalt von Gomphonella wurde durch den schlechten wissenschaftlichen Kenntnisstand bisher unterschätzt, weshalb sie für Gewässerqualitätsuntersuchungen im Rahmen der EU Wasserrahmenrichtlinie in Zukunft bedeutend werden könnte. Die neue Gattung umfasst eine der häufigsten und für Gewässergüteeinschätzungen besonders wichtigen Algenart Gomphonella olivacea. Der Forschungsgruppe Diatomeen am Botanischen Garten und Botanischen Museum Berlin, Freie Universität Berlin gelang es, weitere der Wissenschaft bisher völlig unbekannte Vertreter der Gattung Gomphonella ausfindig zu machen. Die spektakulärste ist die von der Arbeitsgruppe erst 2017 im Berliner Tegeler See entdeckte neue Art und 2019 als Gomphonella tegelensis beschriebene Art. Die Verwandtschaftsbeziehungen dieses Neobionten, d.h. eine neu eingewanderte Art, waren lange unklar und wurden nun geklärt. Die Ergebnisse der Studie wurden gerade in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Plant Ecology and Evolution“ veröffentlicht.

Die Forschungsgruppe Diatomeen am Botanischen Garten und Botanischen Museum Berlin musste sich für die zu einem Verwandtschaftskreis gehörenden Kieselalgen-Arten allerdings keinen gänzlich neuen Gattungsnamen ausdenken. Tatsächlich wurde die Gattung Gomphonella bereits 1859 gültig für eine der zu dieser Kieselalgen-Gruppe zählenden Art beschrieben, war jedoch wissenschaftlich nicht mit Leben gefüllt und fast vergessen. Die aktuellen Untersuchungen mit modernsten licht- und elektronenmikroskopischen und molekularbiologischen Methoden sowie die Recherche in naturhistorischen Sammlungen weltweit bestätigt nun, welche Arten zur Gattung Gomphonella zählen und dass die Gattung weit umfangreicher ist, als bis zuletzt gedacht.

Diese neuen Entdeckungen wurden im Rahmen des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „German Barcode of Life – Diatoms“ (GBOL) gemacht. Für dieses werden Kieselalgen aus deutschen Gewässern für die Erstellung einer DNA-Referenzdatenbank für das Gewässermonitoring im Rahmen der EU Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) isoliert und kultiviert. Die weit unter einen Millimeter großen Kieselalgenarten werden morphologisch mit dem Lichtmikroskop untersucht und fotografisch dokumentiert. Ihre Feinstruktur wird mit dem Rasterelektronenmikroskop analysiert. Auch ihre Erbinformation, die DNA, wird molekulargenetisch untersucht. Nur die Kombination von molekularen und morphologischen Analysen sowie die Untersuchungen von Algenkulturen im Labor hat das Aufklären der Feinheiten der evolutionären Zusammenhänge in dieser Kieselalgengruppe ermöglicht. Dank der systematischen Forschung ist auch in der Zukunft damit zu rechnen, dass das Forscherteam weitere neue Arten entdecken wird und damit zur weiteren Beschreibung der Biodiversität beitragen wird.

Full bibliographic information


Jahn, R., Kusber, W.-H., Skibbe, O., Zimmermann, J., Van, A., Buczkó, K. and Abarca, N. (2019) “Gomphonella olivacea (Bacillariophyceae) – a new phylogenetic position for a well-known taxon, its typification, new species and combinations”, Plant Ecology and Evolution, 152(2), pp. 219-247. https://doi.org/10.5091/plecevo.2019.1603
Attached files
  • Fünf lebende Zellen der Kieselalge Gomphonella olivacea mit braunem Chloroplast; 4 Zellen in Seitenansicht und 1 Zelle in Schalenansicht. Maßstab: 10µm = 0,01 mm.Foto: Forschungsgruppe Diatomeen / Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin
  • Präparierte Schalen der Kieselalge Gomphonella olivacea im Rasterelektronenmikroskop. Links: Außenansicht der Schale; Mitte: Innenansicht der Schale; Rechts: Seitenansicht der beiden Schalen (= Zelle). Maßstab: 10µm = 0,01 mm.Foto: Forschungsgruppe Diatomeen / Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin
  • 14 lebendige Zellen der Kieselalge Gomphonella tegelensis in Seitenansicht im Lichtmikroskop. Der braune Zellinhalt ist der Chloroplast. Maßstab: 100µm = 0,1 mm.Foto: Forschungsgruppe Diatomeen / Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin
  • Drei präparierte Schalen der Kieselalge Gomphonella tegelensis in Schalenansicht im Lichtmikroskop. Maßstab: 10µm = 0,01 mm.Foto: Forschungsgruppe Diatomeen / Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin
  • Zwei präparierte Schalen von zwei Kieselalgen-Arten der Gattung Gomphonella im Rasterelektronenmikroskop. Links Außenansicht auf Gomphonella transylvanica; rechts Innenansicht auf Gomphonella tegelensis. Maßstab: 10µm = 0,01 mm.Foto: Forschungsgruppe Diatomeen / Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin

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