Halimedaceae

Halimedaceae, Brunnenkressealgen

1 Einige Spezialitäten

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Als überraschendste Eigenart enthalten

Junge Chloroplasten[1] ein Thylkoidorganisationszentrum[2],

Einen Körper aus konzentrisch geschichteten Thylakoiden[3],

Ausgangspunkt für die finale Chloroplastenstruktur, der ständig erhalten bleibt.

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Ein Zweites Merkmal ist nur ihnen unter den Algen[4] zu eigen:

Zu Chloroplasten Amyloplasten[5] als Stärkespeicherorgan;

Nur als Zwischenspeicher für Stärke dient bei manchen Arten ein

Pyrenoid[6], andere verzichten vollkommen darauf.

Amyloplasten beinhalten in großen Stärkekörnern[7] Mengen an Stärke;

Für den funktionslosen Tylakoidorganisationskörper bleibt aber noch Raum.

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Keine Stephanosporen[8] werden gebildet;

Für die Gameten[9] stirbt der Thallus[10], löst sich fast vollkommen auf.

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Als Polysaccharide[11] der Zellwand liegen

Hauptsächlich Xylan[12] und höchstens ein wenig Cellulose[13] vor. –

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Mehr als einhundertundzehn Arten umfasst die Familie,

Auf fünf Gattungen etwa verteilt,

Leben tropisch[14] und subtropisch[15] in Meeren;

Viele inkrustieren sich unterschiedlich dicht mit Nadeln aus Aragonit[16].

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Fußnoten

[1] Chloroplast (allgemein): Zur Fotosynthese befähigter, grüner Chromatophor

[2] Thylakoidorganisationszentrum, -körper: Ein Körper aus einigen Thylakoiden, die als dünne, konzentrisch geschichtete Cisternen an einem Ende der Chloroplasten und Amyloplasten liegen.

[3] Thylakoide: Membraneinstülpungen der Cyanobakterien, die damit ihre innere Oberfläche vergrößern; solche Einstülpungen der Cyanobakterienmembran finden sich in unterschiedlicher Anordnung auch an der inneren Membran der Chloroplasten. Hier findet die Lichtreaktion der Fotosynthese statt und die Produktion von ATP.

[4] Algen: Eine organismenreichübergreifende Bezeichnung für überwiegend im Wasser lebende, grüne Thallophyten

[5] Amyloplasten: Farblose Plastiden als Stärkespeicher

[6] Pyrenoid: Eine räumlich begrenzte, lichtmikroskopisch oft gut erkennbare Struktur in Plastiden von verschiedenen Algengruppen und Hornmoosen

[7] Stärkekörner: In Chloroplasten von Pflanzen im Zuge der Photosynthese synthetisierte Zucker werden als Reservestärke in Form von Körnern abgelagert, wobei diese Stärkekörner, abhängig von der Pflanzenverwandtschaft, spezielle äußere und interne Strukturen aufweisen können; sie besitzen einen Durchmesser von 2–150 µm.

[8] Stephanosporen: Zoosporen mit subapikalem Kranz aus Geißeln

[9] Gameten: Für sexuelle Fortpflanzung vorgesehene haploide Zellen

[10] Thallus: Körper von Pflanzen (Pilzen); nicht in Spross, Blatt und Wurzel gegliedert

[11] Polysaccharide: Vielfachzucker aus einer großen, unbestimmbaren Zahl von Einfachzuckern (Monosacchariden)

[12] Xylan (Bryopsidales): Polymer aus β-1,3 glycosidisch verknüpften Xylose-Einheiten

[13] Cellulose: Unverzweigte Ketten aus Glucose in β-1,4-Verknüpfung; wobei der 6C-Zucker Glucose in Ring-Form geschrieben, das C1 der Aldehydgruppe ist [CH₂OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO], davon aus gerechnet ist der vierte Kohlenstoff das C4 ist. In Ringform geschrieben weist die OH-Gruppe des C1 nach oben, wie auch die frei gebliebene CH₂OH-Gruppe. Die OH-Gruppen wechseln von 1 bis 4 die Stellung: C1 nach oben, C2 nach unten, C3 noch oben, C4 nach unten, an C5 hängt die nach oben stehende CH₂OH-Gruppe.

[14] Tropen, tropisch: Klimazone zwischen Äquator und Wendekreisen

[15] Subtropen, subtropisch: Klimazone zwischen Wendekreisen und gemäßigtem Klima

[16] Aragonit: [Calciumcarbonat, CaCO₃]; Mineral der wasserfreien Carbonate ohne fremde Anionen; kristallisiert im orthorhomischen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Ca[CO₃]; löst sich leichter in Säuren als Calcit; https://www.chemie.de/lexikon/Calcit.html; nähere Erklärung dort

Eingestellt am 21. Februar 2026

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Halimedaceae, Brunnenkressealgen

2 Ihr Lebenskreislauf

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Die Fächeralge[1] soll helfen, der

Halimedaceen Lebenskreislauf[2] zu versteh’n;

Alle andern Vertreter dieser Familie ähneln darin Udotea,

Auch wenn deren Thalli[3] oft ganz verschieden konstruiert. –

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Blattförmige, gestielte Gametophyten[4] beider Geschlechter

Sterben ab, nachdem sich kleine und größere, biflagellate[5] Gameten[6] befreit

Durch einen Porus aus allen Zellen des Gametophyten,

Partner zu finden für Anisogamie[7].

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Geißellos setzt die Zygote[8] sich fest,

Wächst zur Riesenzelle mit auffällig großem Zellkern heran,

Der sich meiotisch[9] in haploide[10] Kerne,

So nehmen Experten an, zerteilt. –

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 – Doch bliebe zu klären, wie an Stolonen[11] weibliche und männliche Thalli entstehen,

Liegen nach Meiose doch beider Geschlechter Kerne vor.

Womöglich wandert je ein haploider Kern in einen Stolon und vermehrt sich darin mitotisch[12]:

So wären die Kerne nach ihren Geschlechtern getrennt.

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Würde nicht hier die Meiose erfolgen,

Dann fände bei Gametenbildung sie erst statt,

Folglich müsste jeder diploide Kern des laubigen[13], siphonalen Thallus

Meiose vollziehen, was außergewöhnlich für Organismen und einmalig wär. –

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Eine erste Tube[14] bilden Zygoten zum Verankern nach unten als

Ausgangspunkt für substratgebundenes[15] Stolonensystem;

Bilden gleichfalls einen Schlauch nach oben, der mehrfach sich gabelt und

Zellwand verdickend dabei, sich an Verzweigungsstellen verengt.

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Nur gabelig verzweigte Röhren entsteh‘n als erstes Pflänzchen.

Spätere, den rhizoidverkrallten[16] Stolonen entspringend, werden frondos[17],

Wobei sie mit kleinem, geschwollenem, einachsigem[18] Primordium[19] beginnend,

Schläuche nach oben dann bilden, sowie nach unten nicht viel später darauf;

Wiederholt sich verzweigend, formen nach oben stehende ein multiachsiales Gebilde,

Das am Schluss zum typisch blattartigen, gestielten Gametophyten wird.

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Geh‘n am Ende, Gameten zu bilden, völlig zugrunde,

Produzieren Nachkommen damit im Überfluss, um das

Ziel ihres Lebens, ihrer Existenz, zu erfüllen:

Nachkommenzeugende Nachkommen zu sichern, für die Fitness[20] ihrer Art.

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Doch, komplette Einbuße eines Gametophyten

Der für Gameten sich opfert, ist ein herber Verlust:

Setzten doch Halimedaceen alles auf eine Karte,

Streuen das Risiko nicht!

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Ein Ausgleich aber wurde evolutiv ihnen gegeben,

Sonst hätten sie die Zeit womöglich nicht überlebt:

Über den Boden kriechende Ausläufer[21]

Erneuern immer wieder,

Was für Gametenbilden verlorenging.                      

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Fußnoten

[1] Fächeralge: Udotea petiolata (Halimedaceae – Bryopsidales – Ulvophyceae – Chlorophyta – Plantae –…)

[2] Lebenskreislauf, Lebenszyklus, Entwicklungszyklus, Entwicklungskreislauf: Ein Kreislauf (eigentlich ist es eine Schraube, weil immer Neues entsteht, das zwar dem Anfänglichen gleicht, doch zeitlich später kommt), in dem sexuelle Fortpflanzung erfolgt. Zusätzlich kann noch in regelmäßigem Wechsel eine Phase der asexuellen Vermehrung eingeschlossen sein.

[3] Thallus: Körper von Pflanzen (Pilzen); nicht in Spross, Blatt und Wurzel gegliedert

[4] Gametophyt: Bildet im Generationswechsel mitotisch, da selbst haploid, haploide Zellen (Gameten); oder nur Kerne, die direkt oder nach einer dikaryotischen Phase zur Karyogamie bestimmt sind;

[5] Flagellum, Geißel (Eukaryageißel): Charakterisiert durch ihren internen Bau aus 9 peripheren, etwas schräg nach innen gestellten Doppelmikrotubuli (Querschnitt durch die Geißel) und durch ein zentrales Tubulipaar, das etwas Abstand voneinander hält. Dyneinarme verbinden die Mikrotubuli. Die Geißel ist von der Zellmembran umgeben und gefüllt mit Cytosol. Am Übergang der Geißelbasis in den Zellkörper treten spezielle Verstrebungen, Verstärkungen, auf; eine dünne Querplatte (Terminalplatte) trennt oft den untersten, in die Zelle integrierten Teil, der in seiner Struktur einem Centriol entspricht: Es fehlen die beiden zentralen Mikrotubuli und die peripheren Zwillinge wurden zu Drillingen. Die in der Zelle gelegenen Teile der Geißel sind noch durch verwandtschaftsabhängig gestaltete Haltestrukturen verwurzelt.

[6] Gameten: Für sexuelle Fortpflanzung vorgesehene haploide Zellen

[7] Anisogamie (morphologische): Plasmo- und Karyogamie unterschiedlich gestalteter Gameten

[8] Zygote: Diploide Zelle, die nach der Verschmelzung zweier haploider Kerne, im Zuge der sexuellen Fortpflanzung entstand

[9] Meiose, meiotisch, R!: Meiose dient der Reduktion eines diploiden Chromosomensatzes zu haploiden Sätzen. Dabei werden einander entsprechende Chromosomen, im Kern sich dann mittig in einer Ebene gegenüberstehend, gepaart und anschließend in entgegengesetzter Richtung („polwärts“) separiert. Dieser Vorgang wird auch als Reduktionsteilung (oft abgekürzt als R! und zugleich stellvertretend für die ganze Meiose verwendet) bezeichnet. Da die voneinander getrennten haploiden Chromosomen schon zu Chromatiden verdoppelt sind, schließt sich an die Reduktionsteilung noch eine mitotische Teilung an, so dass vier haploide Kerne letztlich vorliegen.

[10] Haploid: Zellkerne mit einfachem Chromosomensatz; ausgedrückt als n

[11] Stolonen (Bryopsidales): Siphonale, am Substrat entlangwachsende, oder im Sand verlaufende Schläuche, denen fertile strauch- oder bäumchenförmige Systeme entspringen

[12] Mitose, mitotisch: Im Kern mittig in einer Ebene versammelte Chromosomen bildeten je zwei identische Chromatiden, die bei der Mitose durch Mikrotubuli separiert werden und, von einer Zellwand getrennt, als identische Chromosomensätze der entstandenen Zellen wirken; abgekürzt M!

[13] Blattartig

[14] Siphonaler Schlauch

[15] Substrat: Allgemeine Bezeichnung für feste, unterstützende, tragende oder nährende Substanz

[16] Rhizoide: Fadenartige, wurzelähnliche, trichale oder unseptierte Auswüchse zum Festheften von Thallophyten

[17] Frondos: blattartig

[18] Mit nur einem Schlauch

[19] Primordium (allgemein): Anlage eines entstehenden biologischen Körpers

[20] Fitness (biologische): Je mehr nachkommenerzeugende Nachkommen entstehen, umso fitter ist ein Organismus

[21] Stolonen

Eingestellt am 21. Februar 2026

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Lebenszyklus von Udotea (Tusche- und ppt-generiert; Reinhard Agerer)

Zwei ungleichgroße Gameten, ein etwas größerer weiblicher (Kringel-Kern) und ein etwas kleinerer männlicher (Punkt-Kern) treffen sich und vollziehen die Plasmogamie (P!). Gleich anschließend erfolgt die Karyogamie (K!), so dass ein diploider Kern (2n, Punktkern in Kringel-Kern) entsteht.

Die Zygote setzt sich fest und wäscht unter Vakuolenbildung (helleres Grün im Vergleich zum randlichen Protoplasten mit vielen Chloroplasten) zu einer großen Zelle heran, die letztlich einen gigantisch großen Zellkern enthält. Nach der Meiose (R!) und anschließenden wiederholen Mitosen (M!) entsteht eine riesige vielkernige Zelle mit Zellkernen beider Geschlechter (Punkt-Kerne zusammen mit Kringelkernen).

Die Zygote wächst mit zwei Schläuchen aus, richtet davon einen nach oben, den zweiten nach unten: Der nach oben stehende wird nach mehrfachen Verzweigungen zum gestielten, etwa 5 cm großen, blättrigen Thallus von Udotea; der nach unten-seitlich wachsende ergibt ein mehrschläuchiges Ausläufersystem, das sich im und auf dem Substrat über größere Strecken hinweg entwickelt, von dem immer wieder Pflänzchen ihren Ursprung nehmen. Eigenartigerweise werden als erste Pflänzchen keine blattartigen entwickelt, sondern locker dichotom verzweigte Sträucher; erst im weiteren Verlauf entwickeln sich die für Udotea typischen Thalli.

Diese verzweigen sich nicht mehr locker, sondern bilden ein flaches, aber mehrschichtiges, dichtes Plectenchym. Ungewiss bleibt noch, wie es zur Sortierung der männlichen und weiblichen Kerne kommt; es entstehen nämlich männliche (Punkt-Kerne) und weibliche Pflänzchen (Kringel-Kerne).

Das ganze siphonal aufgebaute Schlauchsystem entspricht einem riesigen Gametangium, denn Udoteas gesamter Protoplast konvertiert sich zu Gameten (weibliche, bzw. männliche), die am Rand des Thallus über kleine Papillen entlassen werden. Von unten her drängen immer weitere Gameten nach, bis, bald schon sichtbar, der Rand des Thallus, weil geleert, weißlich sich zeigt. Am Ende ist das ganze Pflänzchen abgestorben, erscheint nur noch als weißliche, leere Hülle.

Treffen zwei kompatible Gameten aufeinander, kann wieder Plasmogamie geschehen und der Lebenskreislauf sich wiederholen.

Weil nur die Zygote diploid, alles andere haploid ist, liegt ein Haplont vor und somit ein zygotischer Kernphasenwechsel.

Nach van den Hoek et al. (1995/2002), Fig. 24.11, S. 432.

Eingestellt am 21. Februar 2026

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Udotea flabellum

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Udotea_flabellum_(mermaid%27s_fan_alga)_Bahamas.jpg

Autor: James St. John

Lizenz: Creative Commons Attribution 2.0 Generic license; unverändert

Eingestellt am 21. Februar 2026

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Halimedaceae, Brunnenkressealgen

1 Einige Beispiele

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Einen unverzweigten, multiaxialen[1] Stiel besitzt Penicillus[2],

Umgeben von gablig verzweigtem, dicht schließendem Schlauchsystem

An der Oberfläche des Trägers[3], ihn so stabilisierend,

Und mit mehrfach verzweigten Schläuchen und Rhizoiden[4] sich büschlig verankernd im Meersediment[5].

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Einen bürstenähnlichen Kopf gabeliger Siphons[6] trägt der Stiel,

Die gänzlich zu Gametangien[7] sich konvertier’n;

Der Gametophyt[8] stirbt dabei, wie typisch für Halimedaceen,

Doch Stolonen[9] sorgen für prompten Ersatz.

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In tropischen[10] Meeren finden Pinselalgen[11] die Heimat,

Srpießen oft aus dem Sand in Lagunen[12] empor. –

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Halimeda reiht wie Blätter, wie Nieren, wie Herzen geformte Segmente hintereinander,

Bildet mit vielkernigen, nach außen sich stärker verzweigenden Schläuchen den Abschluss mit

Vesikelartigen[13] Formen, nachts Chloroplasten[14] in die Medulla[15] transportierend:

Deponiert sie im Schutz segmentüberziehenden Calciumcarbonatskeletts[16]

 – Das von Aragonitkristallnadeln[17] gebildet dort nur liegt,

An der Segmente Verbindungsstellen aber fehlen, sie bruchsicher, biegsam zu halten –

Sie vor nächtlich weidenden Tieren, so der Phykologen[18] Vermutung, zu schützen,

Transportieren dem Licht sie entgegen, wird wieder die Nacht zum Tag.

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Gestielte Gametangien steh‘n in Büscheln im oberen Randbereich der Segmente,

Auf zwei verschiedene Gametophyten verteilt,

Sind die anisogamen[19] Gameten[20] produziert, stirbt die gesamte Pflanze:

Nur eine Hülle aus Aragonit bleibt am Ende besteh’n.

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Halimeda[21] steuert, an Korallenriffen[22] lebend,

Am Riffkalk einen nicht unerheblichen Anteil bei;

Sedimentierte Sande, über Jahrmillionen gebildet,

Stammen oft von Halimeda und seinen Konsorten mit Aragonit.

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Dreißig Arten etwa leben in Tropen und Subtropen[23] an

Küsten des wärmeren Meers;

Verbreiten sich mit Stolonen oft in Lagunen,

Woran mit knolliger, im Sand vergrabener Basis, Halimeda entsteht. –

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Caulerpa[24] Spezies[25] erreichen mit die größten Dimensionen der Bryopsidales[26]:

Mehrere Decimeter sind keine Seltenheit.

An dicken Stolonen, auf Felsen, im Sediment verborgen,

Streben blattähnliche, fedrige oder knotige Gametophyten empor;

Rhizoide verankern Caulerpas Ausläufer[27],

Geben, Rasen zu bilden, riesenzelligen Gametophyten Stabilität.

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Auch wenn Decimeter die einzelnen Gametophyten erreichen,

Besteht jeder aus einziger, riesiger Zelle nur,

Trabeculae[28] aus Zellwandmaterial stützen, von Seite zu Seite ziehend, die Zelle,

Vakuolen[29] pressen den dünnen Protoplasten[30] mit Kernen[31], Chloro-[32] und Amyloplasten[33] an ihre Wand.

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Dünn ist der Belag zwar, doch dick genug, Millionen Gameten zu bilden,

Große und kleine, je nachdem, welchen Geschlechts der Gametophyt.

Quellen aus Papillenspitzen[34], die Gametophyten locker überziehen,

Mancher Arten Fläche weit überragend, zu erleichtern ihrer Gameten Start.

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In Meeren der Tropen und Subtropen finden Caulerpen geeignete Nischen,

Wovon über sechzig Arten Kriechsprossalgenexperten bekannt.

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Fußnoten

[1] Viele parallel verlaufende Schläuche

[2] Penicillus capitatus: Rasierpinselalge (Halimedaceae – Bryopsidales – Ulvophyceae – Chlorophyta – Plantae –…)

[3] Stiel

[4] Rhizoide: Fadenartige, wurzelähnliche, trichale oder unseptierte Auswüchse zum Festheften von Thallophyten

[5] Sediment: Ablagerungen von Gesteinspartikeln, gelöstem Material oder was aus Pflanzen und Tieren entstanden ist

[6] Siphon (Chlorophyta): Siphonaler Schlauch, Tubus

[7] Gametangien: Behälter für Gameten; oder für Zellkerne, die, ohne Gameten zu bilden, dazu bestimmt sind, früher oder später über Karyogamie der sexuellen Fortpflanzung zu dienen

[8] Gametophyt: Bildet im Generationswechsel mitotisch, da selbst haploid, haploide Zellen (Gameten); oder nur Kerne, die direkt oder nach einer dikaryotischen Phase zur Karyogamie bestimmt sind

[9] Stolonen (Bryopsidales): Siphonale, am Substrat entlangwachsende, oder im Sand verlaufende Schläuche, denen fertile strauch- oder bäumchenförmige Systeme entspringen

[10] Tropen, tropisch: Klimazone zwischen Äquator und Wendekreisen

[11] Rasierpinselalgen: Penicillus capitatus (Halimedaceae  – Bryopsidales – Ulvophyceae – Chlorophyta – Plantae –…)

[12] Lagunen: Vom offenen Meer durch einen natürlich entstandenen Streifen Land abgetrenntes, meist flaches Wasser

[13] Rundlich oder oval vergrößerte Enden

[14] Chloroplast (allgemein): Zur Fotosynthese befähigter, grüner Chromatophor

[15] Medulla (Laminariales, Bryopsidales): Aufgelockertes, matrixerfülltes Zentrum, von hyphenartigen Fäden oder von siphonalen Schläuchen durchzogen

[16] Calciumcarbonat: [CaCO₃]

[17] Aragonit: [Calciumcarbonat, CaCO₃]; Mineral der wasserfreien Carbonate ohne fremde Anionen; kristallisiert im orthorhomischen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Ca[CO₃]; löst sich leichter in Säuren als Calcit; https://www.chemie.de/lexikon/Calcit.html; nähere Erklärung dort

[18] Phykologen: Sich mit Algen beschäftigende Experten

[19] Anisogameten: Männliche und weibliche begeißelte Gameten von unterschiedlicher Gestalt; der etwas größere Gamet wird häufig als weiblicher Gamet bezeichnet

[20] Gameten: Für sexuelle Fortpflanzung vorgesehene haploide Zellen

[21] Halimeda: Brunnenkressealgen (Halimedaceae – Bryopsidales – Ulvophyceae – Chlorophyta – Plantae –…)

[22] Korallenriff, Korallenbank: Große, festgefügte Formation von Korallen im Meer

[23] Subtropen, subtropisch: Klimazone zwischen Wendekreisen und gemäßigtem Klima

[24] Caulerpa: Kriechsprossalgen (Halimedaceae – Bryopsidales – Ulvophyceae – Chlorophyta – Plantae –…)

[25] Spezies: Art, Arten

[26] Bryopsidales: Moosalgenartige (Ulvophyceae – Chlorophyta – Plantae – Eukarya)

[27] Stolonen

[28] Trabeculae (allgemein): Balkenförmige Strukturen

[29] Saftvakuolen: Vakuolen, deren Aufgabe wesentlich in der Aufnahme, oft Speichern, von in Wasser gelösten Substanzen liegt

[30] Protoplast, Protoplasma: Gesamter Inhalt einer Zelle

[31] Zellkerne

[32] Chloroplast (allgemein): Zur Fotosynthese befähigter, grüner Chromatophor

[33] Amyloplasten: Farblose Plastiden als Stärkespeicher

[34] Papille: Kleine Hervorwölbung einer Zelle

Eingestellt am 21. Februar 2026

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Oben: Penicillus capitatus (Rasierpinselalge)

Weiße Exemplare sind nach Gametenbildung abgestorbene Pinsel

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Penicillus_capitatus-Rhodos.jpg

Autor: W.Strickling

Lizenz: Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license; unverändert

Unten: Caulerpa lentillifera

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tiny_Marine_Plant.jpg

Autor: Harsha K R

Lizenz:  Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic license; unverändert

Eingestellt am 21. Februar 2026

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Links: Caulerpa prolifera

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Caulerpa_prolifera.JPG

Autor:  B.navez

Lizenz:  GNU Free Documentation License; unverändert

Mitte: Caulerpa taxifolia

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:CaulerpaTaxifolia.jpg

Autor: Rachel Woodfield

Lizenz: Public domain; unverändert

Rechts: Halimeda sp.

Mit blattförmigen, aneinandergereihten Segmenten

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:HALIMEDA_PICT0294.jpg

Autor: Alberto Romeo

Lizenz:  GNU Free Documentation License; unverändert

Eingestellt am 21. Februar 2026

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Endpunkt erreicht