Endocytobiose bei Algen

Nach der Endosymbiontenhypothese sind die eukaryotischen Algen (Algen im eigentlichen Sinne) entstanden, indem eine heterotrophe eukaryotische Zelle einen Cyanobakterien-ähnlichen Prokaryoten aufgenommen (primäre Endocytobiose) und ihn auf die Stufe eines Organells reduziert hat. Hierfür sprechen eine Reihe morphologischer Merkmale, sowie biochemische und molekulare Eigenschaften der Plastiden. Anhand der Plastiden-Morphologie kann man die Algen in solche einteilen, deren Plastiden von 2 Membranen umhüllt sind, und in solche mit 3 bzw. 4 Hüllmembranen. 2 umhüllende Membranen finden sich bei den Glaucophyta, Chlorophyta und Rhodophyta (wie auch bei den Chloroplasten der Landpflanzen), während 3 Membranen bei den Dinophyta und Euglenophyta (Euglenozoa), 4 bei den Haptophyta, Heterokontophyta, Cryptophyta und Chlorarachniophyta vorkommen.

Heute weiß man, dass Algen mit zwei Plastidenmembranen in primärer Endocytobiose entstanden sind, während Algen mit Plastiden mit mehr als 2 Hüllmembranen durch die Aufnahme einer bereits plastidenhaltigen eukaryotischen Zelle in eine andere eukaryotische Zelle entstanden sind (sekundäre Endocytobiose). Dies wird unter anderem durch das Vorkommen eines zwischen der zweiten und dritten Membran gelegenen Restzellkerns (Nucleomorph) bei den Cryptophyta und Chlorarachniophyta belegt. Es wird angenommen, dass der Vorgang der primären Endocytobiose monophyletisch ist, während sekundäre Endocytobiosen polyphyletisch mindestens sechsmal unabhängig etabliert wurden.

Die einzelnen Algen-Abteilungen haben sich vermutlich schon früh separiert und seit langem eine getrennte Entwicklung durchlaufen. Heute kennt man ca. 39 000 beschriebene Arten, der gesamte Artenbestand wird auf bis zu 280 000 Arten geschätzt. Die Formenvielfalt reicht von 1 μm großen Einzellern bis hin zu meterlangen Großtangen.