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Pantoffeltierchen

Pantoffeltierchen

Paramecium aurelia

Systematik
Klasse: Oligohymenophorea
Unterklasse: Peniculia
Ordnung: Peniculida
Unterordnung: Parameciina
Familie: Parameciidae
Gattung: Pantoffeltierchen
Wissenschaftlicher Name
Paramecium
O.F. Müller, 1773

Das Pantoffeltierchen (Paramecium) ist ein einzelliges Lebewesen, das durch eine Einbuchtung im Mundfeld eine gewisse Ähnlichkeit mit einem Pantoffel hat. Es kommt in heimischen Gewässern wie in Tümpeln, Teichen, Seen, Flüssen, aber auch in Wasserpfützen vor. Somit ist es ein wichtiger Bestandteil des Ökosystems.


Inhaltsverzeichnis

Aussehen

Es gibt unterschiedliche Paramecienarten, beispielsweise Paramecium caudatum, Paramecium bursaria, Paramecium putrinum oder Paramecium trichium. Diese unterschiedlichen Pantoffeltierchenarten sind zwischen 0,05 und 0,32 mm lang. Die größten, ungefähr 0,3 mm langen Arten zählt man zu den „Riesen“ unter den Einzellern, denn schon mit bloßem Auge sind sie als kleine, weiße Pünktchen in einem Wassertropfen zu erkennen.

Nahrung

Das Pantoffeltierchen nimmt seine Beute und Nahrung durch seinen "chemischen" Sinn (Chemorezeptoren) und durch Tastreize (andere molekulare Rezeptoren) wahr. Es ernährt sich vorwiegend von Bakterien, die durch Wimpernschläge zum Mundfeld befördert werden. Mit Hilfe der Mundfeldbewimperung gelangen die Bakterien über das Mundfeld zum Zellmund, wo sie anschließend im Zellschlund in eine Nahrungsvakuole importiert werden. Dieser Vorgang heißt Endocytose.

Zu dieser Nahrungsvakuole führen zahlreiche bandartige Strukturen, mithilfe derer viele Membranbläschen herantransportiert werden, die die Nahrungsvakuole vergrößern. Hat sie eine bestimmte Größe erreicht, schnürt sie sich ins Zellinnere ab. Das überschüssige Wasser wird der Nahrungsvakuole entzogen.

Zunächst gelangen Acidosomen in die Nahrungsvakuole und säuern diese bis zu einem pH-Wert von 1,2 an. Über Lysosomen gelangen Verdauungsenzyme ins Bläschen, das von nun an Verdauungsvakuole heißt. Während die Verdauung abläuft und die Bakterien zersetzt werden, wird die Verdauungsvakuole auf einer ovalförmigen Bahn durch die Zelle transportiert. Dies nennt man Cyclose.

Die verwertbaren Nahrungsstoffe werden resorbiert und die unverdaulichen Substanzen über die Cytopyge (den so genannten Zellafter) ausgeschieden. Damit dies geschehen kann, muss das Verdauungsbläschen als Kontaktvakuole am Zellafter Kontakt mit der Zellmembran aufnehmen. Dieser Vorgang heißt Exocytose.

Vermehrung

Pantoffeltierchen vermehren sich normalerweise ungeschlechtlich durch Querteilung in zwei Tochterzellen. Das Pantoffeltierchen zieht sich in die Länge und das Mundfeld teilt sich. Es bildet sich jeweils eine weitere pulsierende Vakuole aus. Der Kleinkern und der Großkern verdoppeln sich. Das Pantoffeltierchen schnürt nun noch den Zellleib so durch, dass jedes der beiden auf diese Weise neu entstehenden Individuen einen Kleinkern, einen Großkern, zwei pulsierende Vakuolen und ein Mundfeld enthält.

Gelegentlich kommt es auch zu geschlechtlichen Vorgängen, die man Konjugation nennt und bei denen die Paramecien mit anderen Individuen der gleichen Art Erbinformationen austauschen. Zwei Pantoffeltierchen legen sich dazu an den Mundfeldern aneinander. Die Zellmembranen verschmelzen in diesem Bereich, die Wimpern verschwinden. Die Großkerne lösen sich allmählich auf. Die Kleinkerne teilen sich durch Reduktionsteilung in vier haploide Tochterkerne. Von diesen vier sterben drei ab und einer teilt sich zu zwei haploiden Kernen. Jeweils ein Tochterkern wandert in das andere Pantoffeltierchen, um mit dem dort verbliebenen Tochterkern zu verschmelzen. In jedem Individuum teilt sich der durch Verschmelzung entstandene neue Kern in zwei Tochterkerne. Der eine ist der neue Kleinkern, der andere entwickelt sich (vermutlich durch mehrfache Verdoppelung der Chromosomen) zu einem Großkern. Nun trennen sich die Konjugationspartner wieder, Wimpern und Mundfelder bilden sich normal zurück.

Fortbewegung

Das Pantoffeltierchen wird außen von vielen (etwa 10.000) Wimpern (Zilien) umgeben, die der Fortbewegung dienen. Durch rhythmischen Schlag der Wimpern bewegt sich die Zelle voran. Die Wimpern helfen aber auch bei der Nahrungsaufnahme. Sie strudeln Nahrungspartikel heran. Das Merkmal "Wimpern" hat das Pantoffeltierchen mit einigen anderen Einzellern gemeinsam, die zu den Wimpertierchen (Ciliata, Ciliophora) gehören. Bei Hindernissen oder Engpässen kommt das Pantoffeltierchen mit Leichtigkeit hindurch, da es eine elastische Haut hat und sich mühelos durchzwängen kann.

Feinde

Zu den Feinden der Pantoffeltierchen gehören Amöben und der Einzeller Didinium nasutum. Letzterer gehört ebenfalls zu den Ciliaten. Didinium ergreift mit Hilfe einer nasenartigen Vorstülpung das Pantoffeltierchen und verleibt es sich anschließend ein. Amöben und Sonnentierchen umhüllen das Pantoffeltierchen mit Scheinfüßchen und verdauen es anschließend in einer Nahrungsvakuole.

Gegen Angreifer versucht sich das Pantoffeltierchen mit Hilfe der Trichocysten zu wehren. Es handelt sich dabei um stäbchenförmige Gebilde enthaltende Haarbläschen, die direkt unterhalb der Zellmembran liegen und bei Gefahr lange, klebrige Proteinfäden (Eiweißfäden) ausschleudern. Sobald ein Angreifer ein Pantoffeltierchen berührt, explodieren diese Gebilde und schießen die Proteinfäden ins Wasser hervor. Ein ganzes Büschel der Proteinfäden kann dem Pantoffeltierchen helfen, sich Feinde vom Leib zu halten. In den abgeschossenen Proteinfäden können sich manche Fressfeinde verfangen und letztendlich auch absterben.

Arten (Auswahl)

Besonderheiten des Paramecium caudatum

Im Gegensatz zu vielen anderen Protisten besitzt Paramecium caudatum, ein sehr häufig vorkommendes Pantoffeltierchen, zwei Zellkerne, nämlich einen polyploiden Großkern (Makronukleus) und einen diploiden Kleinkern (Mikronukleus). Der nierenförmige Makronucleus steuert die Lebensvorgänge in der Zelle, der Mikronucleus sorgt beim geschlechtlichen Vorgang der Konjugation für den Austausch eines Chromosomensatzes mit dem Konjugationspartner.

Zwei pulsierende Bläschen (kontraktile Vakuolen) dienen Paramecium caudatum zur Wasserausscheidung. Die pulsierenden Bläschen sammeln dabei über sternförmige Kanäle Wasser, das aufgrund der semipermeablen Zellmembran ins Cytoplasma eingedrungen ist, in einer Sammelblase und scheiden es über einen Exkretionsporus aus. Sie sind somit für die Entfernung von überschüssigem Wasser aus der Zelle verantwortlich.

Grafik: Pantoffeltierchen

Literatur