Archiv für Mikrobiologie

, Volume 61, Issue 1, pp 1–19 | Cite as

Untersuchungen zur Variabilität der Entwicklung vonGloeococcus bavaricus Skuja

  • H. v. Witsch
  • K. H. Runkel
  • R. Geranmayeh
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Zusammenfassung

Die im Eggstätter Seengebiet weit verbreitete und teilweise in der Algenflora dominierende ProtococcaleGloeococcus bavaricus Skuja wurde in durchlüfteten Algenkulturrohren und in einer 50 I-Apparatur kultiviert, um ihre Eignung zur Massenkultur zu prüfen und um weiteren Aufschluß über ihren Entwicklungsgang zu erhalten.

Im normalen Entwicklungsgang einer Kultur erfolgt die Vermehrung anfangs durch reichliche Schwärmerbildung, später immer mehr durch Bildung unbeweglicher Tochterzellen. In der Regel werden bis32 Schwärmer bzw. bis 16 Akineten je Mutterzelle gebildet.

Schwärmerbildung setzt reichliches Nährsalzangebot voraus. Sie kann auch in älteren schwärmerfreien Kulturen durch weitere Nährsalzgaben neuerlich angeregt werden. Akineten entstehen, wenn mit steigender Kulturdichte die Wachstumsbedingungen schlechter werden.

Die Generationsdauer vonGloeococcus bavaricus beträgt unter optimalen Bedingungen bei Schwärmerbildung etwa22 Std.

Neben zahlreichen als Zoosporen anzusprechenden Schwärmern wurde bei günstigen Wachstumsbedingungen häufig auch das Verschmelzen zweier Schwärmer zu viergeißligen Zygoten beobachtet. Morphologische Unterschiede zwischen Zoosporen und Gameten konnten nicht festgestellt werden.

Die bisherigen Beobachtungen werden in einem Entwicklungsschema zusammengefaßt.

Bei Kultur in hoher (etwa 10–18 facher) Nährsalzkonzentration bildetGloeococcus bavaricus eine kleinzellige Form. Es entstehen entweder kugelige, sehr kleine Akineten oder paarweise in einer kleinen Mutterzelle gebildete Schwärmer.

Diese Schwärmer schlüpfen im Gegensatz zu den im normalen Entwicklungsgang gebildeten geißellos und bilden ihre Geißeln erst nach dem Schlüpfen im Zeitraum von etwa 60 min aus. Die Entstehung der Geißeln konnte unter dem Mikroskop direkt verfolgt werden.

Die kleinzellige Form bildet abweichend von der normalen beim Altern Sekundärcarotinoide aus. Alte Kulturen sind dadurch im Gegensatz zu den normalen, bleich grünlich-gelben, orangerot gefärbt.

Die kleinzellige Form geht erst nach mehrfachem Überimpfen in einfach konzentrierte Nährlösung allmählich wieder in die Normalform über.

Investigations on the variability of the development ofGloeococcus bavaricus Skuja

Summary

In the Eggstätt moor and lake district, which is situated west of the Chiemsee, in some distance from the Bavarian Alps, which offers an interesting object of study to any investigator of vegetation, a rich algae flora can be found in which the ProtococcalGloeococcus bavaricus sometimes is predominant. In its habitat, it forms colonies which, to some extent, consist of loose jelly-like conglomerations. It is characterized by its resistance against high temperatures and chemical influences. By laboratory experiments on agar-agar and in Erlenmeyer flasks new insights into the various stages of its development were gained. The tests showed great variability of development and habit, dependent on the test conditions.

In order to test the suitability ofGloeococcus bavaricus for production on a larger scale and in order to obtain further information on the process of its development it was cultivated in aerated tubes and in a 50-l-apparatus. The following report gives an account of the results of these tests.

In the normal course of development of the culture the algae multiply first by producing a large amount of swarmspores and later on, increasingly, by producing immovable daughter cells. As a rule, up to32 swarmspores, or up to 16 akinetes respectively, emerge from each parental cell.

The formation of swarmspores requires a plentiful supply of nutritive salts. It is also possible, by an additional dosage of nutritive salts, to re-stimulate the development of swarmspores in older cultures from which they have already disappeared. Akinetes develop when the conditions of growth become worse by the increasing density of the cultures. Under optimum conditions, when swarmspores are produced, one generation ofGloecoccus bavaricus lasts approximately22 hours.

In addition to numerous swarmspores which may be regarded as zoospores, it was frequently observed that, under favourable conditions, two swarmspores would fuse to form zygotes with four flagella. Morphological differences between zoospores and gametes were not observed.

The observations that have been made so far are summed up in a development diagram.

When cultivated in a nutritive solution, 10–18 times as strong as the normal one,Gloeococcus bavaricus produces a small-cell variety represented by either very small globular akinetes, or swarmspores that have been formed in pairs in a small parental cell.

These swarmspores contrary to those produced in the normal course of development, do not have flagella at the moment of emerging from the mother cell. Flagella are formed only afterwards, within approximately 60 min. The process of the formation and growth of the flagella could be watched immediately under the microscope.

The small-cell form, contrary to the normal one, produces secondary carotinoids when growing older. For this reason, the colour of old cultures is orange red quite different from the faded greenish yellow of normal ones.

The small-cell form has to be inoculated repeatedly into simple concentrated nutritive solution before changing gradually into the normal form.

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Copyright information

© Springer-Verlag 1968

Authors and Affiliations

  • H. v. Witsch
    • 1
  • K. H. Runkel
    • 1
  • R. Geranmayeh
    • 1
  1. 1.Botanisches Institut der Technischen Hochschule München in WeihenstephanMünchenDeutschland

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