Show simple item record

Manganese as a site factor for epiphytic lichens

dc.contributor.advisorHauck, Markus PD Dr.de
dc.contributor.authorPaul, Alexanderde
dc.date.accessioned2013-01-31T07:59:37Zde
dc.date.available2013-01-31T07:59:37Zde
dc.date.issued2005-09-12de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-F236-3de
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-3619
dc.description.abstractDie Wirkung von Mn auf die Lebensfähigkeit epiphytischer Flechten mit besonderer Berücksichtigung von Hypogymnia physodes wurde untersucht. In Kapitel 1 wird eine allgemeine Einführung über die Adsorption und Toxizität von Metallen bei Flechten gegeben. Kapitel 2 diskutiert den Einfluß von Mn auf Soredien von H. physodes und Interaktionen mit Ca und Mg. Das Kapitel basiert auf Kulturexperimenten mit Soredien bei 7 µM und 7 mM Mn. Es wurden Soredienwachstum und Chlorophyllkonzentrationen untersucht. Elementverteilung in den Soredien wurde mit Hilfe der Röntgenmikroanalyse bestimmt und gleichzeitig wurden strukturelle Veränderungen mittels TEM und REM beobachtet. Kapitel 3 behandelt die kleinräumige Elementverteilung in Soredien von H. physodes, die mit 500 µM Mn bei unterschiedlicher Kulturdauer kultiviert worden war. Der Elementgehalt wurde mit Hilfe der Röntgenmikroanalyse in Kombination mit dem TEM festgestellt. In Kapitel 4 werden ultrastrukturelle Veränderungen der Soredien von H. physodes, die mit unterschiedlichen Mn-Konzentrationen (7 µM, 500 µM und 7 mM Mn) kultiviert wurden, beschrieben.Kapitel 5 beschäftigt sich mit der extrazellulären Adsorption und der intrazellulären Aufnahme von Mn in die Thalli von H. physodes und Lecanora conizaeoides. Zusätzlich wurde die Umwandlung von Mn2+ in unlösliches Mn3+ und Mn4+ im Apoplasten untersucht. Kapitel 6 behandelt die Elementverteilung in unbehandelten und mit Mn behandelten Thalli von H. physodes und L. conizaeoides auf subzellulärer Ebene. Weiterhin wurden die Thallusstrukturen mit Hilfe von TEM und REM beobachtet. Kapitel 7 widmet sich dem Einfluß von Mn auf die Chlorophyllgehalte in den Thalli von H. physodes und L. conizaeoides, die mit Mn alleine oder in Kombination mit Ca, Mg oder Fe inkubiert worden waren. Zusätzlich wurde die Wirkung von Mn auf die ATP-Gehalte in den Thalli von H. physodes berücksichtigt, um die Hypothese, daß hohe Mn-Konzentrationen einen intrazellulären P-Mangel bewirken könnten, zu überprüfen. Kapitel 8 beleuchtet die Adsorption und Aufnahme von Mn bei den Bartflechten Alectoria sarmentosa und Bryoria fuscescens. Gleichzeitig wurde die Wirkung von Mn auf die Membranintegrität untersucht.Im Kapitel 9 steht die Adsorption und Aufnahme von Mn bei den Cyanoflechten Leptogium saturninum, Lobaria pulmonaria und Nephroma helveticum im Mittelpunkt. Kapitel 10 zeigt die Wirkung von Mn auf Photosyntheseparameter bei der Grünalgenflechte H. physodes und den Cyanoflechten L. saturninum, L. pulmonaria und N. helveticum auf. Es wurden dabei die Parameter Φ2, NPQ, qN und qP untersucht. Kapitel 11 vergleicht die Wirkung von erhöhten Mn-Gaben auf die Photobionten von H. physodes, L. conizaeoides, L. saturninum, N. helveticum und L. pulmonaria mit Hilfe der Fluoreszenzmikroskopie.Ein Rückgang der Abundanz der epiphytischen Flechten bei einem Anstieg der Mn-Zufuhr aus dem Substrat oder dem Stammablauf wurde sowohl in mehreren Nadelwäldern Europas (Deutschland) als auch im westlichen (Montana, British Kolumbien) und östlichen Nord-Amerika (New York State) festgestellt. Die mit H. physodes und anderen Grünalgen- und Cyanoflechten durchgeführten Experimente legen nahe, daß diese Korrelationen begründet sind. Hohe Mn-Konzentrationen führten beispielsweise zu reduzierten Chlorophyll-Gehalten, Chlorophyllfluoreszenz und einer Degradierung des Chloroplasten im Photobionten der Flechte. Überschüssiges Mn minderte das Wachstum der Soredien von H. physodes und führte zu Schäden in der Fein- und Ultrastruktur der Soredien. Ausgewachsene Flechtenthalli veränderten durch Mn nicht ihre Struktur. Eine Mn-Aufnahme führte nicht zu Membranschäden. Ca, Mg, Fe und möglicherweise Si vermindern die Symptome der Mn-Toxizität bei H. physodes. L. conizaeoides erwies sich weder experimentell noch im Gelände als Mn-sensitiv. Die Ergebnisse zeigen, daß hohe Mn-Konzentrationen einen wichtigen Standortfaktor für epiphytische Flechten in Nadelwäldern darstellen, der bis jetzt übersehen wurde.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleManganese as a site factor for epiphytic lichensde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedMangan als Standortfaktor für epiphytische Flechtende
dc.contributor.refereeGradstein, Stephan Robbert Prof. Dr.de
dc.date.examination2005-04-27de
dc.subject.dnb580 Pflanzen (Botanik)de
dc.subject.gokWWH 000de
dc.subject.gokWVR 200de
dc.subject.gokWHA 000de
dc.description.abstractengThe effect of Mn on the viability of the epiphytic lichens, with special reference to Hypogymnia physodes, was studied. In Chapter 1 a general introduction to metal adsorption and toxicity in lichens is presented. Chapter 2 discusses the influence of Mn on soredia in H. physodes and interaction with Ca and Mg. The chapter is based on culture experiments with soredia at 7 µM and 7 mM Mn. Soredia growth and chlorophyll concentrations were studied. Element distribution in the soredia was determined with X-ray microanalysis and simultaneously structural changes were studied with TEM and SEM. Chapter 3 focusses on element microdistribution in soredia of H. physodes cultivated at 500 µM for varying cultivation periods. Element content was studied with x-ray microanalysis combined with TEM. Chapter 4 examines ultrastructural changes in soredia of H. physodes, cultured at different Mn concentrations (7 µM, 500 µM and 7 mM Mn).Chapter 5 studies extracellular adsorption and intracellular uptake in thalli of H. physodes and Lecanora conizaeoides. In addition, conversion of Mn2+ to insoluble Mn3+ and Mn4+ in the apoplast was studied. Chapter 6 deals with the element distribution in thalli of Mn supplemented and unsupplemented H. physodes and L. conizaeoides on a subcellular level. Furthermore, thallus structures were observed with a TEM and SEM. Chapter 7 is about the influence of Mn on the chlorophyll concentrations in thalli of H. physodes and L. conizaeoides incubated with Mn alone or in combination with Ca, Mg or Fe. Further, the effect of Mn on ATP concentrations was studied in thalli of H. physodes to test the hypothesis that high Mn concentration cause intracellular P deficiency. Chapter 8 studies Mn adsorption and uptake in the beard lichens Alectoria sarmentosa and Bryoria fuscescens. Simultaneously, effects of Mn on membrane integrity was investigated.Chapter 9 focusses on Mn adsorption and uptake in the cyanolichens Leptogium saturninum, Lobaria pulmonaria and Nephroma helveticum. Chapter 10 studies effects of Mn on chlorophyll parameters in the chlorolichen H. physodes and the cyanolichens L. saturninum, L. pulmonaria and N. helveticum. Parameters studied were Φ2, NPQ, qN and qP. Chapter 11 compares effects of excess Mn on the photobionts of H. physodes, L. conizaeoides, L. saturninum, N. helveticum and L. pulmonaria by means of fluorescence microscopy.Decreasing abundance of epiphytic lichens with increasing Mn supply from the sub­strate or from stemflow was found in several coniferous forests of Europe (Germany) as well as western (Montana, British Columbia) and eastern North America (New York State). Experiments carried out with H. physodes and other species of chloro- and cyano-lichens suggests that these correlations are causal. High Mn concentrations, e.g., reduce chlorophyll concentrations, chlorophyll fluorescence and degrade the chloroplast in lichen photobionts. Excess Mn inhibits the growth of soredia of H. physodes and causes damage in the fine- and ultra-structure of the soredia. Adult lichen thalli remain structurally unaffected by Mn. Mn uptake does not result in membrane damage. Ca, Mg, Fe and perhaps also Si alleviate Mn toxicity symptoms in H. physodes. L. conizaeoides is not sensitive to Mn both in laboratory experiments and in the field. The data suggest that high Mn concentrations are an important site factor for epiphytic lichens in coniferous forests that has been overlooked until recently.de
dc.contributor.coRefereeGerold, Gerhard Prof. Dr.de
dc.contributor.thirdRefereeMühlenberg, Michael Prof. Dr.de
dc.subject.topicMathematics and Natural Sciencede
dc.subject.gerFlechtenökologiede
dc.subject.gerHypogymnia physodesde
dc.subject.gerLecanora conizaeoidesde
dc.subject.gerBryoria fuscescensde
dc.subject.gerAlectoria sarmentosade
dc.subject.gerLobaria pulmonariade
dc.subject.gerNephroma helveticumde
dc.subject.gerLeptogium saturninumde
dc.subject.gerMangande
dc.subject.gerSchwermetalltoleranzde
dc.subject.gerUltrastrukturde
dc.subject.gerTrebouxiade
dc.subject.gerNostocde
dc.subject.gerRöntgenmikroanalysede
dc.subject.gerChlorophyllfluoreszenzde
dc.subject.englichen ecologyde
dc.subject.engHypogymnia physodesde
dc.subject.engLecanora conizaeoidesde
dc.subject.engBryoria fuscescensde
dc.subject.engAlectoria sarmentosade
dc.subject.engLobaria pulmonariade
dc.subject.engNephroma helveticumde
dc.subject.engLeptogium saturninumde
dc.subject.engmanganesede
dc.subject.engheavy metal tolerancede
dc.subject.engultrastructurede
dc.subject.engTrebouxiade
dc.subject.engNostocde
dc.subject.engX-ray microanalysisde
dc.subject.engchlorophyll fluorescencede
dc.subject.bk42.44de
dc.subject.bk42.48de
dc.subject.bk42.51de
dc.subject.bk42.41de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-17-2de
dc.identifier.purlwebdoc-17de
dc.identifier.ppn502446064de


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record