De Zygnematophyceae vormen een klasse van eencellige of filamenteuze algen binnen de Streptophyta. Het is een algengroep waarvoor sterk genomisch bewijs bestaat dat het de nauwste verwanten zijn van de landplanten (Embryophyta). Tot deze groep behoren onder andere filamenteuze algen zoals Spirogyra en Zygnema, maar ook eencellige sieralgen (bijv. Cosmarium en Closterium). De klasse bestaat uit vijf orden, en bevat meer dan 4000 soorten volgens een taxonomische inventarisatie uit 2024.
Beschrijving De Zygnematophyceae zijn eencellige tot draadvormige (filamenteuze) zoetwateralgen. Ze missen complexe weefselstructuren zoals die bij landplanten voorkomen. Een opvallend kenmerk is de afwezigheid van flagellen: zowel vegetatieve cellen als gameten zijn onbeweeglijk. Hiermee onderscheiden ze zich van veel andere eencellige algen. De cellen bevatten soms bijzonder gevormde chloroplasten, zoals de spiraalvormige chloroplasten in Spirogyra. Pyrenoïden zijn vaak aanwezig en betrokken bij zetmeelopslag.
De meeste soorten behoren tot de soortenrijke familie Desmidiaceae. De soorten uit de Demisdiaceae en de verwante familie Mesotaeniaceae wordt in het Nederlands ook wel aangeduid als sieralgen. Dit is een verwijzing de symmetrische, sierlijk en regelmatig gevormde cellen.
Ecologisch zijn Zygnematophyceae belangrijk als primaire producenten in zoetwatersystemen en als voedselbron voor microfauna. Daarnaast worden ze veel gebruikt in evolutionair en ontwikkelingsbiologisch onderzoek vanwege hun sleutelpositie in de overgang van aquatische naar terrestrische planten.
Voortplanting Zygnematophyceae vertonen een unieke vorm van geslachtelijke voorplanting genaamd conjugatie. Hierbij vormen twee compatibele cellen een conjugatiekanaal waardoor het cytoplasma van de ene cel naar de andere stroomt. De gameten zijn morfologisch gelijk (isogamie), maar niet beweeglijk. Na versmelting ontstaat een diploïde zygospore met een dikke wand, die resistent is tegen ongunstige omstandigheden. Deze zygospore ondergaat later meiose om weer haploïde cellen te vormen.
Het conjugatiekanaal wordt een "juk" genoemd. In het Oudgrieks is dat ζυγόν (zugon). Dit woord komt terug in de naam van deze klasse. In het Duits wordt de orde zygnematales "jochalgen" (jukalgen) genoemd.
Verwantschap met landplanten Moleculair-fylogenetisch onderzoek heeft aangetoond dat de Zygnematophyceae de zustergroep vormen van de Embryophyta (landplanten). Deze bevinding is gebaseerd op vergelijkingen van genoom- en transcriptoomgegevens (DNA- en RNA-sequencing) van diverse groene algen en landplanten. De resultaten impliceren dat de gemeenschappelijke voorouder van landplanten waarschijnlijk nauwer verwant was aan de Zygnematophyceae dan aan andere groepen zoetwateralgen, zoals de Charophyceae (kranswieren). Kranswieren werden eerder als meest waarschijnlijke voorouders beschouwd, onder meer door gelijkenissen in de structuur van de voortplantingscellen en vorm van de chloroplasten.
De overgang van aquatische algen naar terrestrische planten was een belangrijke evolutionaire stap. Aanpassingen aan stressfactoren zoals uitdroging, verhoogde UV-straling en variabele zoutconcentraties was hierbij van belang. Genoomanalyses tonen aan dat Zygnematophyceae genen bezitten die betrokken zijn bij stressresponsen, celwandmodificatie en signaaltransductie, die ook voorkomen in Embryophyta. Ook zijn er aanwijzingen dat interacties met bodembacteriën en nieuwe voortplantingsorganen een grote rol speelden bij de evolutie van landplanten.
Onderstaande fylogenie uit 2019 is gebaseerd op uitgebreide genoomanalyses van ruim duizend plantensoorten.
Orden Desmidiales (3473 soorten) Serritaeniales (3 soorten) Spirogloeales (1 soort) Spirogyrales (561 soorten) Zygnematales (704 soorten)
Categorie:Charophyta