| Wissenschaftlicher Name
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| Ciliophora
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| Copeland, 1956
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| Unterstämme
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Wimpertierchen (
Chilophora,
Ciliata) sind
eukaryotische, einzellige
Lebewesen, die im
Süßwasser,
Meer und
Boden vorkommen und deren Zelloberfläche ganz oder teilweise von
Wimpern bedeckt ist, die zur
Fortbewegung und zum Herbeistrudeln von partikulärer
Nahrung dienen. Wimpertierchen sind ein
Stamm der
Protisten, zu denen etwa 7500 Arten gezählt werden. Sie gelten als die am höchsten entwickelten und am stärksten
differenzierten Protisten.
Aufbau
Ihre Länge beträgt zwischen 50 und 300
Mikrometer. Bei bestimmten
Arten beträgt die Länge sogar mehr als 1 Millimeter. Ein Netz aus kontraktilen
Fibrillen, wie Actinmyosin- und
Mikrotubulifilamenten, ermöglicht es den Ciliata, ihre Oberflächenstruktur zu verändern und so auf chemische wie physische
Reize zu reagieren. Besonders auf Änderungen der Sauerstoff- und Kohlendioxidkonzentration reagieren Wimpertierchen mit Bewegungsrichtungsänderungen, bis sie sich in ein Milieu mit günstigeren Bedingungen befinden.
Ähnlich wie die Wimpern angeordnete Trichocysten sind in der Lage, auf Reize einen langen Proteinfaden nach außen zu schleudern, dessen Funktion allerdings noch nicht ganz klar ist. Zudem können bei räuberischen Arten auch sogenannte Toxicysten vorkommen, welche sich ähnlich wie die Nesselkapseln der Cnidaria entladen, durch die Membran der Opfer durchschlagen und toxische Stoffe injizieren können, um diese zu immobilisieren.
Ein besonderes Kennzeichen der Ciliaten ist der so genannte Kerndimorphismus, das heißt, es kommen bei ihnen unterschiedlich große Zellkerne vor: ein diploider kleiner Kern, der Mikronukleus, und ein polyploider großer Kern, der Makronukleus. Der Makronukleus steuert das Soma, stellt also das vegetative Zentrum der Zelle dar, und kann vom Mikronukleus, welcher die Keimbahn steuert, regeneriert werden. Wird der Mikronukleus aus einem Individuum entfernt, ist es zwar noch lebensfähig, verliert aber die Fähigkeit, sich zu vermehren.
Es gibt Ciliataformen mit mehreren Mikronuklei und auch welche, die zwar mehrere Nuclei besitzen, bei denen aber noch keine Trennung von Soma und Keimbahn vollzogen ist.
Lebensweise
Ciliata kommen als Einzelindividuen meist in kolonieförmigen Ansiedlungen in allen feuchten Gebieten der Welt vor. Es gibt freischwimmende und festsitzende Formen. Einige können
kommensalisch leben, wie die
Enodinia im Pansen von Wiederkäuern. Diese können mit Hilfe von
Cellulasen die
Cellulose aus der aufgenommenen Nahrung zersetzen. Manche leben auch
symbiontisch mit in der Innenschicht eingelagerten
Grünalgen (
Zoochlorellen). Wieder andere leben rein
parasitär, wie der
Ichthyophthirius multifilis, ein Hauptparasit der Aquarienfische.
Fortpflanzung
Neben der Querteilung sind die Wimpertierchen in der Lage, mittels einer
Konjugation mit Hilfe einer sogenannten Plasmabrücke das
Genmaterial zwischen verschiedenen Individuen auszutauschen. Dieser Austausch findet nur zwischen Individuen statt, die verschiedenen
Paarungstypen angehören. So wird verhindert, dass Angehörige desselben Paarungstyps Genmaterial austauschen. Die Paarungstypen werden durch
Glycoproteine auf der Oberfläche definiert.
Bei diesem Prozess, der Konjugation, löst sich der Makronukleus allmählich auf und aus den Mikronuklei beider Partner entstehen durch beide Teilungsvorgänge der Meiose jeweils vier haploide Kerne. Bis auf jeweils einen dieser haploiden Kerne lösen sich alle so entstandenen Kerne ebenfalls wieder auf. Die beiden verbliebenen Kerne teilen sich nun in einer weiteren Mitose in zwei haploide Kerne, einen stationären Kern und einen Wanderkern. Der stationäre Kern wird auch als weiblicher, der Wanderkern als männlicher Kern bezeichnet. Der stationäre, wie der Name schon sagt, bleibt im jeweiligen Individuum, der Wanderkern dringt über die Plasmabrücke in den Konjugationspartner ein und verschmilzt dort mit dessen stationären Kern. Damit hat nun jedes Individuum einen diploiden Kern.
Nach der Trennung beider Geschlechtspartner wird durch eine weitere Mitose der diploide Kern verdoppelt, aus einem der beiden Tochterkerne wird durch Polyploidisierung der Makronukleus aufgebaut, der andere Tochterkern bleibt unverändert als Mikronukleus.
Bei der Konjugation findet demnach nur ein Sexualvorgang ohne Vermehrung statt. Die eigentliche Vermehrung findet ohne Partner durch eine normale Zellteilung statt. Die Konjugation dient hier demnach nicht der Vermehrung sondern nur der Rekombination der Gene.
Ernährung
Die
Ernährung verläuft über ein
Cytostom, eine mundähnliche Öffnung, durch die das Nahrungspartikel, in einer sogenannten Nahrungsvakuole verpackt, in das Zellinnere gelangt. Dort kreist die Vakuole auf einem festgelegtem Weg einmal durch den gesamten Zellkörper, während sie durch
Acidosome angesäuert und durch
Lysosomen mit
Hydrolasen versorgt wird. In ihrem Inneren wird die Nahrung zersetzt. Die lebensnotwendigen Stoffe werden in das Cytoplasma aufgenommen und die Reststoffe an einer Art Zellafter, der
Cytopyge, ausgeschieden. Der zyklische Vorgang wird auch
Cyclose genannt.
Osmoregulation
Die in Süßwasser lebenden Ciliata besitzen zudem eine, zwei oder mehrere
kontraktile Vakuolen, welche die Funktion eines
osmoregulatorischen Drainagesystems erfüllen. Dazu liegen
Mikrotubulifilamente in Verbänden um eine Art Sammelkanäle, welche sich durch das gesamte Zellinnere ziehen. Über einen Exkretionsporus gelangt das aufgesammelte Wasser nach außen. Wie genau dieser Apparat funktioniert, ist bisher umstritten. Klar allerdings ist seine osmotische Funktion, da dieser Apparat nur bei Süßwasserarten vorkommt und dort auf Veränderung des osmotischen Druckes mit pulsierenden Kontraktionsveränderungen reagiert. Dies ist deshalb so wichtig, weil durch eine geringere
Ionenkonzentration im Außenmedium das Wasser leicht durch die
Membran in das Zellinnere übergeht und so die Zelle zum Platzen bringen könnte, wenn es nicht ständig durch eine kontraktile Vakuole wieder nach außen transportiert wird.
Beispiele
Die berühmtesten Beispiele für Ciliata sind das
Pantoffeltierchen (
Paramecium), das
Trompetentierchen (
Stentor) und das
Glockentierchen (
Vorticella).
Stentor_coeruleus.jpg
Siehe auch: Waffentierchen, Parasiten des Menschen
Weblinks
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