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Über den Einfluß des Salzgehaltes auf die photosynthetische Leistung verschiedener Standortformen vonDelesseria sanguinea undFucus serratus

On the influence of salinity on photosynthetic performance of various ecotypes ofDelesseria sanguinea andFucus serratus

Abstract

The phaeophyceanF. serratus and the rhodophyceanD. sanguinea came from the North Sea (30‰ S) and the Baltic Sea (15‰ S). The activity of photosynthesis was taken as a criterion of algae vitality. Experiments were made in salinity concentrations of 0‰, 5‰, 10‰, 15‰, 20‰, 30‰, 40‰ and 50‰ S. Thirty-minute exposures to sub- or supranormal salinities stimulate photosynthesis. Within their physiological salinity ranges the algae assume normal photosynthetic rates within 24 hours. Extreme salinities cause a reduction in photosynthetic activity; this reduction mostly disappears, however, after re-transfer into normal salinity conditions. At 5‰ S all test individuals ofDelesseria from different locations exhibit a reduction of photosynthetic rates. At 50‰ SDelesseria from the North Sea still show increased activity, whileDelesseria from the Baltic are already severely damaged. The brackish-water formD. sanguinea (formalanceolata) is most sensitive to salinity variations. The photosynthetic activity ofF. serratus from Helgoland does not vary in all salinities employed. The range of test salinities corresponds to that of the habitat in the littoral zone, where high salinities occur during air exposure, and low salinities, during rainfall. By contrast, inF. serratus from the Baltic Sea occurring only in the sublittoral zone, photosynthetic rates are similarly affected by salinity as inDelesseria.

Zusammenfassung

1. Es wurde untersucht, welchen Einfluß kurzfristige und langfristige Salzgehaltsveränderungen auf verschiedene Standortformen der RotalgeDelesseria sanguinea und der BraunalgeFucus serratus haben. Als Kriterium des Lebenszustandes wurde die photosynthetische Leistung gewählt. Die Algen wurden folgenden Salzgehaltskonzentrationen ausgesetzt: 0‰, 5‰, 10‰, 15‰, 20‰, 30‰, 40‰, 50‰ S.

2. Die Versuche ergaben, daß kurzfristige Konzentrationsveränderungen (30 min) — sowohl Erniedrigung als auch Erhöhung des Salzgehaltes — die photosynthetische Leistung stimulieren. Ein langfristiger Aufenthalt (24 Std) unter den veränderten Bedingungen bewirkt, sofern diese innerhalb der Toleranzgrenzen der Algen liegen, einen Ausgleich der anfänglichen Stimulation. Außerhalb der Toleranzgrenzen liegende Konzentrationen rufen nach der Stimulation eine Leistungsdepression hervor. Bei Rückübertragung in den Ausgangssalzgehalt sind die Depressionen teilweise reversibel.

3. Im hypotonischen Milieu verhalten sich die Delesserien der verschiedenen Standorte (Helgoland, Kattegat, Kieler Bucht) gleich: in 5‰ S treten starke Depressionen auf. Nordsee-Delesserien sind im hypertonischen Milieu weniger empfindlich, sie zeigen noch bei 50‰ S eine gesteigerte photosynthetische Leistung. In diesem Bereich sind die Ostseeformen schon schwer geschädigt. Am empfindlichsten gegenüber allen Konzentrationsänderungen ist die BrackwasserformDelesseria sanguinea formalanceolata aus der Kieler Bucht.

4.Fucus serratus aus dem Litoral von Helgoland zeichnet sich im Gegensatz zu der submers lebenden Form der Ostsee, die sich ähnlich wieDelesseria verhält, in allen untersuchten Konzentrationsbereichen durch eine unveränderte photosynthetische Leistung aus. Die beiden Standortformen vonFucus entsprechen gemäß der Einteilung vonMontfort (1931) dem „resistenten Typ“ und dem „Stimulations-Depressionstyp“.

Zitierte literatur

  • Biebl, R., 1938. Trockenresistenz und osmotische Empfindlichkeit der Meeresalgen verschieden tiefer Standorte.Jb. wiss. Bot. 86, 350–386.

    Google Scholar 

  • —— 1939. Protoplasmatische Ökologie der Meeresalgen.Ber. dt. bot. Ges. 57, 78–90.

    Google Scholar 

  • —— 1958. Temperatur- und osmotische Resistenz von Meeresalgen der bretonischen Küste.Protoplasma 50, 217–242.

    Article  Google Scholar 

  • —— 1959. Das Bild des Zelltodes bei verschiedenen Meeresalgen.Protoplasma 50, 321–339.

    Article  Google Scholar 

  • Bünning, B., 1934. Zellphysiologische Studien an Meeresalgen.Protoplasma 22, 444–456.

    Article  Google Scholar 

  • Gessner, F., 1940. Die Bedeutung der Wasserbewegung für die Atmung und Assimilation der Meerespflanzen.Jb. wiss. Bot. 89, 1–12.

    CAS  Google Scholar 

  • —— 1940a. Untersuchungen über die Osmoregulation der Wasserpflanzen.Protoplasma 34, 593–600.

    Article  Google Scholar 

  • —— &Hammer, L., 1960. Die Photosynthese von Meerespflanzen in ihrer Beziehung zum Salzgehalt.Planta 55, 306–312.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • —— &Pannier, F., 1958. Der Sauerstoffverbrauch der Wasserpflanzen bei verschiedenen Sauerstoffspannungen.Hydrobiologia 10, 323–351.

    Article  Google Scholar 

  • Grasshoff, K., 1962. Untersuchungen über die Sauerstoffbestimmung im Meerwasser.Kieler Meeresforsch. 18, 42–50.

    CAS  Google Scholar 

  • Green, E. J., 1965. A redetermination of the solubility of oxygen in sea water and some thermodynamic implications of solubility relations. Dissertation Pasadena, 1–137.

    Google Scholar 

  • Höfler, K., 1931. Hypotonietod und osmotische Resistenz einiger Rotalgen.Öst. bot. Z. 80, 51–71.

    Article  Google Scholar 

  • Hoffmann, C., 1929. Die Atmung der Meeresalgen und ihre Beziehung zum Salzgehalt.Jb. wiss. Bot. 71, 214–268.

    CAS  Google Scholar 

  • -- 1943. Der Salzgehalt des Seewassers als Lebensfaktor mariner Pflanzen.Kieler Blätter, 160–176.

  • Iljin, W. S., 1928. Die Durchlässigkeit des Protoplasmas, ihre quantitative Bestimmung und ihre Beeinflußbarkeit durch Salze und die Wasserstoffionenkonzentration.Protoplasma 3, 558–602.

    Article  Google Scholar 

  • Kaltwasser, J., 1938. Assimilation und Atmung bei Submersen als Ausdruck ihrer Entquellungsresistenz.Protoplasma 29, 498–535.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Kesseler, H., 1962. Beziehung zwischen Atmung und Turgorregulation.Helgoländer wiss. Meeresunters. 8, 243–256.

    Article  Google Scholar 

  • Kinne, O., 1956. Über Temperatur und Salzgehalt und ihre physiologisch-biologische Bedeutung.Biol. Zbl. 57, 314–327.

    Google Scholar 

  • Kylin, H., 1938. Über den osmotischen Druck und die osmotische Resistenz einiger Meeresalgen.Svensk bot. Tidskr. 32, 238–248.

    CAS  Google Scholar 

  • Levring, T., 1940. Studien über die Algenvegetation von Blekinge, Südschweden. Dissertation Lund, 178 pp.

    Google Scholar 

  • Montfort, C., 1931. Assimilation und Stoffgewinn der Meeresalgen bei Aussüßung und Rückversalzung.Ber. dt. bot. Ges. 49, 50–66.

    Google Scholar 

  • —— 1937. Die Trockenresistenz der Gezeitenpflanzen und die Frage der Übereinstimmung von Standort und Vegetation.Ber. dt. bot. Ges. 55, 85–95.

    Google Scholar 

  • Munda, I., 1964a. The influence of salinity on the chemical composition, growth and fructification of some Fucaceae.Proc. 4th Int. Seaweed Symp., 123–127.

  • —— 1964b. Water and electrolyte exchange in the brown algaeAscophyllum nodosum (L.)Le Jol.,Fucus vesiculosus L. andFucus ceranoides L.Botanica mar. 6, 158–188.

    Article  Google Scholar 

  • Nath, H., 1966. Der Einfluß verschiedener Sauerstoffspannungen und Salzgehalte auf die Sauerstoffaufnahme einiger mariner Braun- und Grünalgen.Botanica mar. (im Druck).

  • Ogata, E. &Matsui, T., 1965. Photosynthesis in several marine plants of Japan as affected by salinity, drying and pH, with attention to their growth habitats.Botanica mar. 8, 199–217.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Paauw, F. v. d., 1932. The indirect action of external factors on photosynthesis.Extr. rec. trav. bot. néerl. 29, 490–620.

    Google Scholar 

  • Printz, H., 1939. Über die Kohlensäureassimilation der Meeresalgen in verschiedenen Tiefen.Skr. norske Vidensk-Akad. 1, 1–101.

    Google Scholar 

  • —— 1942. Algenphysiologische Untersuchungen. I. Über Wundreiz bei Meeresalgen. II. Über die Bedeutung der Wasserbewegung für den Gaswechsel der Meeresalgen.Skr. norske Vidensk-Akad. 1, 1–35.

    Google Scholar 

  • Remane, A. &Schlieper, C., 1958. Die Biologie des Brackwassers.Binnengewässer 22, 1–348.

    Google Scholar 

  • Schwenke, H., 1958a. Über die Salzgehaltsresistenz einiger Rotalgen der Kieler Bucht.Kieler Meeresforsch. 14, 11–22.

    Google Scholar 

  • —— 1958b. Über einige zellphysiologische Faktoren der Hypotonieresistenz mariner Rotalgen.Kieler Meeresforsch. 14, 130–150.

    CAS  Google Scholar 

  • —— 1960a. Neuere Erkenntnisse über die Beziehungen zwischen den Lebensfunktionen mariner Pflanzen und dem Salzgehalt des Meer- und Brackwassers.Kieler Meeresforsch. 16, 28–47.

    Google Scholar 

  • —— 1960b. Vergleichende Resistenzuntersuchungen an marinen Rotalgen aus Nord- und Ostsee (Salzgehaltsresistenz).Kieler Meeresforsch. 16, 201–213.

    Google Scholar 

  • Steemann Nielsen, E., 1942. Der Mechanismus der Photosynthese (Versuche mitFucus serratus und anderen Submersen).Dansk bot. Ark. 11, 1–95.

    Google Scholar 

  • Stocker, O. &Holdheide, W., 1937. Die Assimilation Helgoländer Gezeitenalgen während der Ebbezeit.Z. Bot. 32, 1–59.

    Google Scholar 

  • Walter, H., 1928. Die Bedeutung des Wassersättigungszustandes für die CO2-Assimilation der Pflanzen.Ber. dt. bot. Ges. 46, 28–42.

    Google Scholar 

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Nellen, U.R. Über den Einfluß des Salzgehaltes auf die photosynthetische Leistung verschiedener Standortformen vonDelesseria sanguinea undFucus serratus . Helgolander Wiss. Meeresunters 13, 288–313 (1966). https://doi.org/10.1007/BF01611429

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