Charofyter (Charophyceae) – grønalger tæt på landplanter

Charofyter (Charophyceae): opdag grønalgernes rolle som landplanternes nærmeste slægtninge — evolution, reproduktion og kloroplastudvikling. Læs mere.

Charophyceae er de grønalger, der er tættest på planter.

Deres nøjagtige rang er genstand for en del diskussion. Nogle botanikere anbefaler, at man udvider det eksisterende planterige til også at omfatte charofyceaner og klorofytter.

Andre klassificerer Charophyceae som en klasse under divisionen Charophyta, mens Chlorophyta forbliver en særskilt division. Der er også andre muligheder.

Der er enighed blandt botanikere om, at charofyceaner er de organismer, der er nærmest beslægtet med landplanter (embryofytter).

Mange af de komplekse planteegenskaber, der er forbundet med seksuel reproduktion, udviklede sig først i charofycerne. Analyser af cpDNA (kloroplast-DNA) viser, at egenskaberne ved planternes kloroplaster også udviklede sig først i charofyceerne, før Zygnematales adskilte sig fra den slægt, der førte til Coleochaetales, Charales og landplanterne.

Hvad er karakteristisk for charofycer?

Charofycerne udgør en gruppe af grønne alger (streptophyte algae) med stor variation i form og kompleksitet. Nogle er encellede eller danner simple filamenter, mens andre er stærkt forgrenede og makroskopiske — f.eks. de såkaldte stoneworts (Charales), som ligner små vandplanter.

Vigtige træk der ofte fremhæves, er:

• Tilbageholdelse af ægget på moderplanten og pleje af zygoten i nogle grupper (et skridt mod den embryofyte livscyklus).
• Oogami eller andre specialiserede former for kønsceller hos de mere komplekse grupper; Zygnematales har f.eks. konjugation som parringstype.
• Cellulære træk som celleskillevægge med cellulose og lignende bestanddele som hos landplanter, plasmodesmata (celleforbindelser) i visse linjer og lignende mekanismer for cytokinese.
• Kloroplaster med genetiske og strukturelle ligheder til dem i landplanter, hvilket støttes af cpDNA-analyser.

Systematik og slægtskab

Inden for moderne fylogeni optræder charofycerne som en parafyletisk eller monofyletisk gruppe afhængigt af afgrænsning og analysemetode. Forskning i genomisk og kloroplast-DNA har rykket forståelsen, men enkelte spørgsmål — f.eks. præcis hvilke linjer der er nærmest embryofyterne — diskuteres fortsat. Generelt peger mange studier på, at Coleochaetales, Charales og visse Zygnematales-relaterede grupper ligger tæt på de første landplanter.

Livscyklus og formering

Livscyklussen varierer mellem grupperne: nogle har isomorf generationsveksling, andre er haplobiontiske eller udviser specialiseret kønscelledannelse. Mange charofycer viser træk, der i udgangspunktet ligner dem, der findes hos landplanter — f.eks. oogami (store, ikkeflyttende ægceller og mindre, ofte flagellerede sædceller) i de mest komplekse grupper. Zygnematales formerer sig ofte ved konjugation, hvor to celler udveksler genetisk materiale direkte.

Økologi og udbredelse

Charofycer lever primært i ferskvand (søer, damme, langsomtflydende vandløb), men nogle forekommer i brakvand eller fugtige jordområder. De danner ofte tætte bestande, som er vigtige habitater for smådyr og kan påvirke vandkvaliteten. Charales kan udfælde kalk i deres væv og danner ofte karakteristiske "stenede" bevoksninger – disse er også vigtige i paleoøkologiske studier.

Betydning for evolutionen af landplanter

Charofycerne betragtes som nøglen til at forstå overgangen fra vand til land. Mange træk, som anses som afgørende for landplanters kolonisering af terrestiske habitater — f.eks. udvikling af mere komplekse reproduktive strategier, beskyttelse af gameter og zygote, og ændringer i kloroplast- og cellebiologi — har formentlig opstået gradvist i charofycerne.

Derfor bruges charofycer ofte som modelorganismer i studier af planternes evolutionære oprindelse. Genomiske og molekylære data fra repræsentanter som Klebsormidium, Coleochaete og Chara-slægten har givet indsigt i hvilke gener og mekanismer, der muligvis banede vejen for terrestrisk liv.

Fossilregister og forskning

Charofycer efterlader ofte fossiliserede strukturer (f.eks. gyrogonities fra Charales), som er nyttige til stratigrafi og paleoøkologiske rekonstruktioner. Moderne forskning kombinerer paleontologi, morfologi, cellebiologi og molekylær fylogeni for at klarlægge de evolutionære forhold.

Typiske grupper i Charophyceae

Grupper, der generelt indgår i Charophyceae, er:

• Mesostigmatales — primitive, ofte encellede former.
• Chlorokybales — små terrestriske eller jordlevende former i fugtige habitater.
• Klebsormidiales — filamentøse vækster, ofte i fugtig jord eller på fugtige overflader.
• Zygnematales (inkl. desmider) — encellede og filamentøse former, kendetegnet ved konjugation.
• Coleochaetales — flercellede, ofte flade vækster med nogle landplante-lignende træk.
• Charales (stoneworts) — komplekse makroskopiske alger, ofte kalkaflejrede, vigtige i ferskvandssamfund.

Anvendelse og vigtighed

Udover deres nøglestilling i planteevolutionen fungerer charofycer som indikatorer for vandkvalitet og økologisk tilstand i ferskvand. De studeres også til at forstå organismefloraens tilpasninger til stress (tørring, UV-eksponering) og udviklingen af strukturer, der senere blev centrale for landplanter.

Kort sagt: Charophyceae er en gruppe grønne alger med stor variation og med flere evolutionære træk, der forbinder de enklere vandalger med de første landplanter. Deres studier giver indsigt i, hvordan planter koloniserede landjorden og udviklede de komplekse strukturer, vi kender fra moderne flora.

Spørgsmål og svar

Sp: Hvad er Charophyceae?

Sp: Hvad er debatten omkring rangordningen af Charophyceae?

Spørgsmål: Hvordan er Charophyceae beslægtet med landplanter?

Spørgsmål: Hvilke planteegenskaber menes at have udviklet sig først hos charofyceerne?

Spørgsmål: Hvilken betydning har analysen af cpDNA i forbindelse med Charophyceae?

Sp: Hvilke grupper er typisk omfattet af Charophyceae?

Spørgsmål: Hvordan klassificerer nogle botanikere Charophyceae?

Søg efter bogstav