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Epithemia

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

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Veraltete systematische Gruppe

Das hier behandelte Taxon ist nicht Teil der in der deutschsprachigen Wikipedia dargestellten Systematik. Näheres hierzu findet sich im Artikeltext.

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Zeitliches Auftreten

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Fundorte

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Systematik
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Epithemia ist eine Gattung der Kieselalgen (Bacillariophyta) in der Familie Rhopalodiaceae mit etwa 26 Arten in Süß- und Brackwasser. Die Gattung ist mit ihren verschiedenen Arten insgesamt weltweit (kosmopolitisch) verbreitet.<ref name="GBIF"/>

Merkmale

Morphologie

Die Vertreter sind am Substrat sitzende, einzellige Kieselalgen der Familie Rhopalodiaceae. Die Zellen haben die für Kieselalgen typische Schale (Frustel) aus zwei Theken. Die Schale ist in Seitenansicht rechteckig, in Schalenansicht gebogen, wobei eine Seite konvex, die andere mehr oder weniger stark konkav ist. Die Schalen besitzen eine Raphe, die nicht in der Mitte, sondern am konkaven Rand hin verschoben verläuft. Die Schalen sind mit quer verlaufenden Rillen besetzt. Der einzelne Plastid steht wandständig an der konkaven Seite. Die Länge variiert je nach Art etwa von 20 bis 160 µm.

Bei Epithemia sind die Schalen deutlich gebogen und haben eine innere Trennwand. Bei der Schwestergattung Rhopalodia dagegen sind die Schalen nur leicht gebogen (lanzettlich, en. {{#invoke:Vorlage:lang|flat}}) oder gar (bis auf die Enden) linear und die Raphe ist am Rand verborgen.<ref name="Boyer1927" />

Die Zellen von E. catenata können langkettige Kolonien bilden.<ref name="Schvarcz2022"/>

Diazoplast

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Datei:41467 2022 28065 Fig1n.jpg
Fluoreszenz- überlagert mit Hell­feld­mikroskopie-Aufnahme einer fixierten Zelle von E. pelagica, Endosymbionten (weiße Pfeile) und Zellkern (roter Pfeil) grün gefärbt.

Mitglieder der Gattung Epithemia haben (wie die der Schwestergattung Rhopalodia) morphologisch Sphäroidkörper genannte spezielle Endosymbionten, die Stickstoff fixieren und von Cyanobakterien abstammen.<ref name="Nakayama2011"/><ref name="Nakayama2014"/> Wegen dieser Stoffwechselfunktion werden diese Sphäroidkörper auch Diazoplasten genannt.<ref name="Schvarcz2022"/> Der Epithemia-Endosymbiont ist eng mit dem Nitroplasten genannten Organell der Haptophyten-Spezies Braarudosphaera bigelowii verwandt. Aufgrund dieser Umstände wurde Epithemia als Modellsystem zur Untersuchung von frühen Stadien der Organellevolution vorgeschlagen.<ref name="Abresch2024"/><ref name="Schvarcz2022"/>

Fortpflanzung

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

Vorkommen

Epithemia lebt auf festem Substrat, auf Wasserpflanzen und Fadenalgen. Sie kommen in stehenden und fließenden Gewässern, auch in Brackwasser vor.

Anwendungen

Aufgrund ihrer stickstofffixierenden Endosymbionten können Epithemia-Arten ein möglicher Indikator für Eutrophierung sein, da ihre Abundanz mit zunehmender anorganischer Stickstoffkonzentration in der Umgebung abnimmt. Eine hohe Konzentration von Epithemia-Arten könnte bedeuten, dass mehr Stickstoff im Ökosystem fixiert wird, und daher als Frühindikator für eine Nährstoffüberlastung dienen.<ref name="Stancheva2013"/>

Artenliste

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Als Autoren der gültigen Erstbeschreibung werden entweder Friedrich Traugott Kützing (1844)<ref name="AlgaeBase"/><ref name="WoRMS"/><ref name="Nordicµ"/><ref name="Western"/> oder (Louis Alphonse de) Brébisson ex Kützing<ref name="Flôres1999"/> genannt.

Als Typusspezies (Holotyp) gilt entweder Epithemia turgida <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Ehrenberg) Kützing, 1844{{#if:| {{{5}}}|}}<ref name="Western" /><ref name="Boyer1927">Charles S. Boyer: Synopsis of North American Diatomaceae, Supplement, Part 2. Naviculatae, Surirellatae, in: Proceedings of the Academy of Natural Sciences of Philadelphia, Band 79, 1927, S. 229–583. Siehe insbes. S. 487f</ref> oder Epithemia argus <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Ehrenberg) Kützing, 1844{{#if:| {{{5}}}|}}<ref name="AlgaeBase" />

Eine Auswahl anerkannter Arten der Gattung Epithemia (Stand 5. November 2024):

Datei:Diatomaceae of Philadelphia Plate 31-18.jpg
E. proboscidea
[E. zebra var. proboscidea].
Illustration von 1916.

Gattung Epithemia

  • Spezies Epithemia adnata <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Kützing) Brébisson, 1838{{#if:| {{{5}}}|}}<ref name="planktonnet61246"/>(A,W,µ,N)
  • Spezies Epithemia agharkarii <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Vigneshwaran, J. P. Kociolek & B. Karthick, 2021{{#if:| {{{5}}}|}}(A,W)
  • Spezies Epithemia amphicephala <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Østrup) Kobayasi & Kobayashi, 1988{{#if:| {{{5}}}|}}(A,W)
  • Spezies Epithemia argus <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Ehrenberg) Kützing, 1844{{#if:| {{{5}}}|}}(A,W,N) – Typus nach AlgaeBase – unterscheide Rhopalodia argus <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}W. Smith{{#if:| {{{5}}}|}}
  • Spezies Epithemia catenata <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Schvarcz, Stancheva & Steward{{#if:| {{{5}}}|}}, 2022(A,N) [Epithemia catena, Epithemia sp. CRS-2021a(N)]<ref name="Schvarcz2022"/>
  • Spezies Epithemia compacta <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Kulikovskiy & Lange-Bertalot, 2014{{#if:| {{{5}}}|}}(A,W)
  • Spezies Epithemia contorta <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Hustedt) Ruck & Nakov, 2016{{#if:| {{{5}}}|}}(A,N,W)
  • Spezies Epithemia frickei <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Krammer{{#if:| {{{5}}}|}} 1987(A,W)
  • Spezies Epithemia hellenica <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Ehrenberg) Ralfs{{#if:| {{{5}}}|}} in <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Pritchard, 1861{{#if:| {{{5}}}|}}(A,W)
  • Spezies Epithemia hirudiniformis <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(O. Müller) Rimet{{#if:| {{{5}}}|}} et al. 2018(A,N,W) [Rhopalodia hirudiniformis <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Otto Müller{{#if:| {{{5}}}|}} 1895(N)]
  • Spezies Epithemia hyndmannii <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}W. Smith{{#if:| {{{5}}}|}} 1850(A,N)
  • Spezies Epithemia iriomontensis <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Kobayashi, Nagumo & Tanaka) Ruck & Nakov, 2016{{#if:| {{{5}}}|}}(A,N,W) [Rhopalodia iriomotensis <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}H. Kobayasi, T. Nagumo & S. Tanaka{{#if:| {{{5}}}|}} 1993]
  • Spezies Epithemia operculata <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(C. Agardh) Ruck & Nakov, 2016{{#if:| {{{5}}}|}}(A,N,W)
  • Spezies Epithemia parallela <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Grunow) Ruck & Nakov, 2016{{#if:| {{{5}}}|}}(A,N, W)
  • Spezies Epithemia pelagica <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Schvarcz, Stancheva & Steward{{#if:| {{{5}}}|}}, 2022(A,N) [Epithemia sp. CRS-2021b(N)]<ref name="Schvarcz2022"/>
  • Spezies Epithemia perlongicornis <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Vishnyakov, Kulikovskiy & Genkal, 2014{{#if:| {{{5}}}|}}(A,W)
  • Spezies Epithemia proboscidea <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Kützing{{#if:| {{{5}}}|}} 1844 [Epithemia zebra var. proboscidea <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Kützing) Grunow{{#if:| {{{5}}}|}} 1862](A)
  • Spezies Epithemia reicheltii <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Fricke, 1904{{#if:| {{{5}}}|}}(A,W)
  • Spezies Epithemia selengaensis <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Vishnyakov, Kulikovskiy & Genkal, 2014{{#if:| {{{5}}}|}}(A,W)
  • Spezies Epithemia turgida <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Ehrenberg) Kützing, 1844{{#if:| {{{5}}}|}}(A,W,N,µ) – Typus nach Boyer (1927) und diatoms.org, ehem. Rhopalodia turgida <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Ehrenberg) Kützing{{#if:| {{{5}}}|}}(A,W)

Anmerkungen:

  • {{#invoke:Vorlage:Anker|f |errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Anker |errHide=1}}A – AlgaeBase<ref name="AlgaeBase" />
  • {{#invoke:Vorlage:Anker|f |errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Anker |errHide=1}}W – {{#invoke:Vorlage:lang|flat}}<ref name="WoRMS" />
  • {{#invoke:Vorlage:Anker|f |errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Anker |errHide=1}}N – Taxonomie des {{#invoke:Vorlage:lang|flat}}<ref name="NCBI" />
  • {{#invoke:Vorlage:Anker|f |errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Anker |errHide=1}}µ – {{#invoke:Vorlage:lang|flat}}<ref name="Nordicµ"/>
Datei:Epithemia sorex guertelbandansicht.jpeg
Epithemia sorex, Gürtelbandansicht

Die Spezies Epithemia sorex <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Kützing, 1844{{#if:| {{{5}}}|}} (A,N, Nordic MicroAlgae) ist nach WoRMS (neben etlichen weiteren Kandidaten) ein unsicheres Mitglied der Gattung (W).

Die Spezies Epithemia zebra <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Ehrenberg) Kützing{{#if:| {{{5}}}|}}, 1844 (N) ist nach WoRMS ein Synonym für Navicula zebra <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Ehrenberg{{#if:| {{{5}}}|}}, 1833, nach AlgaeBase aber für Epithemia adnata.

Die Spezies Rhopalodia gibba <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Ehrenberg) Otto Müller, 1895{{#if:| {{{5}}}|}} gilt einerseits als Typusspezies der Gattung Rhopalodia und ist auch nach WoRMS ein gültiger Name in dieser Gattung, aber nach AlgaeBase ein Synonym für Epithemia gibba <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Ehrenberg) Kützing 1844{{#if:| {{{5}}}|}}.<ref name="AlgaeBase-Rhopalodia-gibba"/><ref name="WoRMS-Rhopalodia-gibba"/>

Es wurde sogar vorgeschlagen, die ganze Gattung Rhopalodia als Untergattung Epithemia subg. Rhopalodia aufzufassen.<ref name="Cocquyt2018"/>

Phylogenie

Phylogenie von Epithemia
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Sequenzdaten rbcL-psbC-cob-rDNA 18S rDNA-psbC-rbcL
Methode Vier MrBayes-Läufe, Majority Rule Unbekannt
Phylogramm

Vorlage:Klade

Vorlage:Klade

Anmerkungen:

  • {{#invoke:Vorlage:Anker|f |errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Anker |errHide=1}}D – Besitzt Diazoplasten (NCBI txid 2841584 (adnata), 2809052 (catenata), 3034674 (clementina), 2809053 (pelagica), 718215 (sorex), 718217 (turgida), 3418554 (fuxianensis), 309035 (gibba), 1763363 (gibberula), 3418553 (inflata), 3455944 (musculus), 3420184 (sterrenbergii), 3418552 (yunnanensis).)

Legende zu den Kladen-Labeln:

  1. Epithemia s. l. (nach der Zusammenführung im Sinne von Ruck et al. 2016)
  2. Süßwasser-Klade
  3. Traditionelle Epithemia s. s.
  4. Süßwasser-Rhopalodia

Das, was traditionell als Rhopalodia bekannt ist, verhält sich paraphyletisch zu Epithemia. Um die Monophylie zu wahren, führten Ruck et al. (2016) eine Zusammenführung durch. Eine Alternative wäre es, Rhopalodia auf die Süßwasser-Klade zu beschränken (welche die Typusart R. gibba enthält) und den Grad der „marinen Rhopalodia“ als incertae sedis zu führen. In dieser neuen Sichtweise wäre Rhopalodia sensu stricto die Schwestergruppe zu Epithemia.<ref name=Ruck16/>

Die traditionelle (vor der Zusammenführung bestehende) Gattung Epithemia ist laut den Erstbeschreibern von Tetralunata die Schwestergruppe zu dieser Gattung.<ref name=Ruck16/> Die weiter gefasste Gattung Epithemia (post-merge) ist die Schwestergruppe zu Protokeelia, sofern man die einzige in Ruck et al. (2016) untersuchte Art – Protokeelia bassonii – betrachtet. Hinsichtlich der Platzierung von Auricula besteht erhebliche Unsicherheit.<ref name=Ruck16/>

Bildergalerie

{{#invoke:Vorlage:Anker|f |errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Anker |errHide=1}}Literatur

Einzelnachweise

<references> <ref name="NCBI"> NCBI Taxonomy Browser: Epithemia, Details: Epithemia (genus). </ref> <ref name="AlgaeBase"> AlgaeBase: Epithemia und Epithemia Kützing, 1844, auf algaebase.org. </ref> <ref name="WoRMS"> WoRMS: Epithemia F.T. Kützing, 1844. </ref> <ref name="GBIF"> GBIF: Epithemia F.T.Kützing, 1844. </ref> <ref name="Nordicµ"> Nordic Microalgae: Epithemia F.T. Kützing, 1844, auf: Nordic Microalgae and aquatic protozoa, Swedish Meteorological and Hydrological Institute (SMHI). </ref> <ref name="AlgaeBase-Rhopalodia-gibba"> AlgaeBase: Rhopalodia gibba (Ehrenberg) O.Müller 1895 (synonym). </ref> <ref name="WoRMS-Rhopalodia-gibba"> WoRMS: Rhopalodia gibba (Ehrenberg) Otto Müller, 1895 (gültig). </ref> <ref name="planktonnet61246"> Wolfgang Bettighofer: Epithemia adnata (Kützing) Brébisson, 1838. Cell accompanied by the cyanobacteria Aphanothece stagnina. Cingular view (Zelle begleitet von Cyanobakterien der Spezies Aphanothece stagnina. Zinguläre Ansicht) – 2000. </ref> <ref name="Western">Epithemia Kützing 1844 auf Vorlage:Webarchiv/diatoms.org</ref> <ref name="Abresch2024"> Vorlage:Cite journal </ref> <ref name="Cocquyt2018"> Christine Cocquyt, Wolf-Henning Kusber, Regine Jahn: Epithemia hirudiniformis and related taxa within the subgenus Rhopalodiella subg. nov. in comparison to Epithemia subg. Rhopalodia stat nov. (Bacillariophyceae) from East Africa. In: BioOne: Cryptogamie, Algologie, Band 39, Nr. 1, S. 35–62, 23. Februar 2018; doi:10.7872/crya/v39.iss1.2018.35, ResearchGate:323361752 (Vorlage:EnS).
Der Name der erstgenannten Autorin ist bei BioOne falsch angegeben (mit ‚i‘ am Ende)
. </ref> <ref name="Flôres1999"> Thaís Leme Flôres, Hermes Moreira Filho, Thelma A. Veiga Ludwig: Contribution to a Floristic Survey of the Diatoms (Bacillariophyta) From "Banhado" Taim, Rio Grande do Sul State, Brazil: I. Epithemia Brébisson ex Kützing, Rhopalodia O. Müller And Suriella Turpin. In: Insula Florianópolis, Nr. 28, S. 149–166, 1999 (Vorlage:EnS). </ref> <ref name="Nakayama2011"> Vorlage:Cite journal </ref> <ref name="Nakayama2014"> Vorlage:Cite journal </ref> <ref name="Schvarcz2022"> Christopher R. Schvarcz, Samuel T. Wilson, Mathieu Caffin, Rosalina Stancheva, Qian Li, Kendra A. Turk-Kubo, Angelicque E. White, David M. Karl, Jonathan P. Zehr, Grieg F. Steward: Overlooked and widespread pennate diatom-diazotroph symbioses in the sea. In: Nature Communications, Band 13, Nr. 799, Vorlage:ISSN, 10. Februar 2022; doi:10.1038/s41467-022-28065-6, bibcode:2022NatCo..13..799S, Vorlage:PMC, PMID 38637300 (Vorlage:EnS). </ref> <ref name="Stancheva2013"> Vorlage:Cite journal </ref> </references>