Deutsche Gesellschaft für Protozoologie

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Einzeller des Jahres 2017

Diaphanoeca grandis

Zum zehnten Jubiläum hat die Deutsche Gesellschaft für Protozoologie einen besonderen Protisten zum „Einzeller des Jahres“ gekürt.

 

Der diesjährige Einzeller des Jahres – Diaphanoeca grandis – wird von Dr. Frank Nitsche (FNitsche@uni-koeln.de), Universität zu Köln, vorgestellt.

 

Bedeutung und Besonderheit Der letzte gemeinsame Vorfahre von Einzellern (Protisten) und Tieren war ein Choanoflagellaten ähnlicher Protist. Wegen ihrer Verwandtschaft zu den Tieren und der Fähigkeit Kolonien zu bilden, stehen Choanoflagellaten im Fokus der Evolutionsforschung – insbesondere hinsichtlich der Entstehung der Mehrzelligkeit. Dazu wurde zum einen das gesamte Genom von zwei Arten sequenziert und nach Genen untersucht, die eine Rolle bei mehrzelligen Organismen spielen. Zum anderen wurden die Gene untersucht, die zum Beispiel bei der Koloniebildung aktiv sind. Dabei wurden viele Gene wiedergefunden, die auch bei höheren Tieren und dem Menschen eine Rolle in der Zell-Zell-Kommunikation und beim Transport spielen.
Morphologie und Lebensweise D. grandis weist den typischen Bauplan eines Choanoflagellaten auf: ein ovoider Zellkörper (Protoplast) der eine Geißel (Flagellum) trägt, die von einem Kragen aus Mikrovilli umgeben wird. Zudem fasziniert diese Art durch eine gitterförmige Struktur aus reinem Silizium, die Lorica. Die Funktion ist bis heute unklar, es wird jedoch angenommen dass sie eine Rolle bei der Nahrungsaufnahme spielt. Diese Organismen sind freilebende, marine Flagellaten, die sich hauptsächlich von Bakterien ernähren. Mit Hilfe der Geißel erzeugen sie einen Wasserstrom, der Bakterien an den Kragen bringt. Die Mikrovilli des funktionieren wie ein Filter; die gefangenen Bakterien werden an der Außenseite des Kragen zur Zelle gebracht und dort aufgenommen und verdaut. Diese besondere Ernährungsform des Filtrierens macht Choanoflagellaten zu hocheffizienten Bakterienjägern. Viele Choanoflagellaten sind in der Lage Kolonien zu bilden, eine Vorform der Mehrzelligkeit.
Historisches
Choanoflagellaten, zu dieser Gruppe zählt Diaphanoeca grandis, wurden erstmals 1866 beschrieben, wobei D. grandis 1929 entdeckt wurde. Erst 1965 wurde zu den beiden Familien Codosigidae und Salpingoecidae eine dritte Familie hinzugefügt, die Acanthoecidae, zu der Diaphanoeca zählt. Bei den acanthoeciden Choanoflagellaten ist die Lorica (s.u.) ein eindeutiges Artmerkmal. Bezogen auf andere Formen der Choanoflagellaten erkannte man im weiteren Verlauf der Forschung aber, dass das Aussehen alleine, auf das die Artbeschreibung (Taxonomie) hauptsächlich beruhte, nicht ausreichend ist. Seit etwa einem Jahrzehnt beruht die Taxonomie von Choanoflagellaten vor allem auf molekularbiologischen Daten und durchlief gravierende Änderungen. Bereits im Jahr der Erstbeschreibung, 1866, erkannten Wissenschaftler die Ähnlichkeiten zwischen Schwammzellen (Choanocyten) und Choanoflagellaten und folgerten daraus ein nahes Verwandtschaftsverhältnis zwischen den einzelligen Choanoflagellaten und den mehrzelligen Schwämmen, die echte Tiere sind. Der Nachweis ihrer Verwandtschaft zu Tieren gelang allerdings erst im 21. Jahrhundert mit Hilfe molekularbiologischer Methoden.