Die geheime Welt im Untergrund

In den nachfolgenden Bildern wird versucht die Winzlinge einmal sichtbar zu machen und die wichtigsten Körperteile zu bezeichnen. Allerdings kann diese Art und Weise der Darstellung nur einen fragmentarischen Einblick in diese kleine Welt geben. Ich kann nur jedem Interessierten raten sich die ganze Sache einmal durch ein Mikroskop anzusehen und sich einen eigenen Eindruck zu verschaffen. Es lohnt sich!

"Am Anfang war das Rad"

Ironie beiseite, aber am Anfang geht es tatsächlich zunächst einmal um die sogenannten "Rädertierchen", auch Rotifera genannt. Ihre Größe variiert von 0,1 mm bis 70 cm (Acanthocephala). Dabei ist die Anzahl der Zellen genetisch festgelegt und bei allen Arten von Rädertierchen gleich. Auf der gesamten Erde hat man bisher circa 2000 unterschiedliche Arten entdeckt. In Deutschland sind etwa 550 Arten heimisch.

Wie ihre Länge ist auch der von ihnen beanspruchte Lebensraum sehr variabel. Auf dem Land, in Bäumen, in feuchtem Moos oder zwischen Bodenpartikeln sind sie ebenso zu Hause wie im Meer oder im Süßwasser. Antarktis und Thermalquellen begrenzen die Amplitude ihrer Wohlfühltemperatur. Sie leben entweder dauerhaft an Pflanzen festsitzend oder freischwebend im Wasser. Aber wie sehen diese Lebewesen aus?

Die Grobunterteilung ihres Körpers in Kopf, Rumpf und Fuß lässt noch nicht viel Spektakuläres erkennen. Das Aussehen der Rädertiere ist sehr vielgestaltig, dennoch lässt sich der Körper grob in drei Abschnitte gliedern: Am Kopf findet man neben der Mundöffnung das Räderorgan. Es besteht aus den Wimpernfeldern und/oder den Wimpernkränzen. Die Wimpern sind fast ständig in Bewegung. Diese Region dient zum einen der Fortbewegung und zum anderen dem Heranführen der Nahrung an die Mundöffnung.

Den Mittelpunkt des Körpers bildet der Rumpf. Bei manchen Arten ist der Rumpf in einer Art Panzer versteift. Die Verpanzerung rührt nicht von einer Cuticula her, sondern von der Sklerotisierung einer in der Rumpfepidermis befindlichen Schicht. Unter Sklerotisierung versteht sich ein chemischer Prozess, bei dem eine Verfestigung stattfindet (Das Exoskelett der Insekten stellt zum Beispiel eine sklerotisierte Struktur dar). Häufig sind besonders stark beanspruchte Körperpartien stärker sklerotisiert als andere.

Die Rumpfepidermis besteht nicht aus einzelnen Zellen, sondern aus einem Syncytium, das durch das Verschmelzen der Epidermiszellen entstanden ist. Einige Rädertiere besitzen am Rumpf lange Stacheln, andere wiederum eine klebrige Epidermis. Die meisten Arten können Kopf und Fuß in den Rumpf einziehen.

Am Fuß des Rädertiers findet man zwei Anhänge, die Zehen. Im Fuß befinden sich Klebedrüsen, die auf den Zehen münden. Mit Hilfe der Klebdrüsen kann sich das Rädertier zeitweise oder dauerhaft an einen gewählten Untergrund festheften.

Die Fortbewegung der Rädertiere hängt von ihrer Körperform ab. Die unterschiedlichen Formen der Bewegung sind: gleitend, schwimmend, kriechend, mit den Wimpern des Kopfes laufend oder strudelnd.

Um Trockenzeiten zu überstehen geben einige Arten einen Teil ihrer Körperflüssigkeit ab und schrumpfen zu einer kugelförmigen Gestalt zusammen. In dieser Trockenstarre können sie bis zu vier Jahre überleben. Nicht nur adulte Tiere sind extrem widerstandsfähig. Auch ihre Eier oder auch Eierpakete, die am Fuß oder Rumpf hängen, besitzen eine hohe Widerstandskraft gegen Umwelteinflüsse.

An dem für Rädertierchen typischen Kaumagen stehen kieferartige, komplexe Gerüste aus einzelnen stäbchen-, schild- oder plattenförmigen, chitinhaltigen Hartteilen parat, die gegeneinander bewegt werden können. Ihre Funktion ist unterschiedlich und hängt auch hier wieder von der Form ab. Sie können zum Einsaugen, Zermahlen, Zerquetschen oder Ergreifen von Beute genutzt werden.

Geißeltierchen

Geißeltierchen sind eine Gruppe einzelliger Lebewesen, deren Zellen einen eigenen Zellkern und peitschenähnliche Zellfortsätze besitzen. Die ältesten Nachweise dieser Tiergruppe stammt aus dem Perm, sind also über den Daumen 270 Millionen Jahre alt.

Diese Flagellaten (lateinisch flagellum 'Peitsche, Geißel') verfügen über eine einzige bis zu Tausenden Geißeln, welche sowohl zur Fortbewegung dienen, als auch für das "Heranstrudeln" von Nahrung genutzt werden. Außerdem kann sich das Geißeltierchen mit seiner Geißel auch an festen Strukturen festhalten.

Die Geißel ist nicht aktiv verformbar, kann sich aber in einer rotierenden Bewegung aktiv zeigen. Der Anschub für eine gezielte Bewegung kommt durch eine peitschenartige Bewegung.

Die Zellen besitzen oft zwei pulsierende Bläschen (Vakuolen) die sich rhythmisch vergrößern, dabei Flüssigkeit aus dem Cytoplasma aufnehmen und diese dann nach außen entleeren. Diese Tätigkeit dient der Ausscheidung unerwünschter körpereigener Stoffwechselprodukte und körperfremder Stoffe aus dem Körper in die Umwelt. In Hinsicht auf Ernährung, Morphologie und Ökologie sind sie außerordentlich vielgestaltig.

Eine ungewöhnliche "Rentner-WG"

Testate Amöben (Schalenamöben) sind nicht-taxonomische Kladen. Eine Klade (auch monophyletische Gruppe genannt) ist eine Gruppe von Organismen, die einen einzigen Vorfahren und alle seine Nachkommen umfasst. Kladen stellen ununterbrochene Linien der evolutionären Abstammung dar. Unsere Amöben sind eine monophyletische Gruppe von mindestens drei größeren, nicht verwandten Kladen einzelliger amöbenartiger Eukaryonten (deren Zellen besitzen einen Zellkern und dort lagert ihr Erbgut). Sie leben in einer Schale, welche man als Testa bezeichnet, und vermehren sich in der Regel ungeschlechtlich durch Teilung.

Die Testa umschließt die Zelle teilweise und weist eine Öffnung auf, aus der die Scheinfüßchen austreten. Die Schale bietet der Amöbe Schutz vor Räubern und widrigen Umweltbedingungen. Sie wird entweder selbst erzeugt oder mit Fremdmaterial angereichert. Dieses Material ist mineralischen Ursprunges oder stammt von der Beute dieser Amöben. Testate Amöben ernähren sich überwiegend heterotroph.

Testate Amöben leben in feuchten Böden und in Moosen beziehungsweise im Süßwasser. Im Boden lebende Vertreter können Dauerstadien bilden, wodurch sie resistent gegenüber Austrocknung sind. Dank der Widerstandsfähigkeit der Testa kann diese lange nach dem Tod der Amöbe erhalten bleiben. Die bisher ältesten Amöbennachweise stammen mit einem Alter zwischen 736 und 748 Millionen Jahren aus dem Cryogenium (mittleres Neoproterozoikum).

Ihre Eigenschaften sowie die Empfindlichkeit einiger Arten gegenüber Veränderungen der Umweltbedingungen (zum Beispiel Temperatur, pH-Wert und elektrische Leitfähigkeit) haben in den letzten Jahren dazu geführt, dass sie als Bioindikatoren Verwendung finden.

Auf einen Augenaufschlag, bitte!

Die Wimpertierchen sind einzellige Eukaryoten (also haben auch ihre Zellen einen eigenen Zellkern zum Speichern der DNA). Wimpertierchen sind ein Stamm der Alveolata, zu dem etwa 7500 Arten gezählt werden. Sie kommen im Süßwasser, Meer und Boden vor und ihre Zelloberfläche ist ganz oder teilweise von Wimpern bedeckt. Mit diesen Wimpern bewegen sie sich fort und schaufeln sich Nahrung in die Mundöffnung.

Ihre Länge beträgt zwischen ~10 und 300 µm. Bei bestimmten Arten beträgt die Länge sogar mehr als 1 mm.

Ein Netz aus kontraktilen Zellskelettfilamenten ermöglicht es den Wimpertierchen, ihre Oberflächenstruktur zu verändern und so auf chemische wie physische Reize zu reagieren. Besonders auf Änderungen der Sauerstoff- und Kohlendioxidkonzentration reagieren Wimpertierchen mit Änderung der Bewegungsrichtung (Taxien), bis sie sich in einem Gebiet mit günstigeren Bedingungen befinden.

Außerdem verfügen sie über, ähnlich wie die Wimpern angeordnete, fadenförmige und mit Sekret gefüllte Eiweißstäbchen (Trichozysten). Mit ihnen sind sie 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, die sich ähnlich wie die Nesselkapseln entladen, durch die Membranen der Opfer durchschlagen und toxische Stoffe injizieren können, um diese zu lähmen oder zu töten.

Ein besonderes Kennzeichen aller Wimperntierchen ist der so genannte Kerndimorphismus. Es kommen bei ihnen unterschiedlich große Zellkerne vor: Ein diploider kleiner Kern (Mikronukleus) und ein polyploider großer Kern (Makronukleus). Der Makronukleus stellt das vegetative Zentrum der Zelle dar, und kann vom Mikronukleus, der die Keimbahn bildet, regeneriert werden. Wird der Mikronukleus aus einem Individuum entfernt, ist es zwar noch lebensfähig, verliert aber die Fähigkeit, sich zu vermehren.

Hier steppt der Bär

Bärtierchen bilden einen Tierstamm innerhalb der Häutungstiere. Die in der Regel weniger als 1 mm großen achtbeinigen Tiere erinnern durch ihr Aussehen und ihre tapsig wirkende Fortbewegungsweise etwas an Bären (ich finde, sie erinnern an Gummibärchen).

Sie leben weltweit im Meer, Süßwasser oder in feuchten Lebensräumen an Land. Besonders häufig findet man sie dort in Mooskissen. Eine Eigenschaft der Tiere ist ein todesähnlicher Zustand, in dem sie extreme Umweltbedingungen überdauern können.

Bärtierchen sind Allesfresser (auch eine Eigenart, die sie mit richtigen Bären gemein haben) und können sich somit vom Inhalt von Pflanzenzellen ernähren als auch räuberisch von kleinen Tieren wie Fadenwürmern (Nematoden) oder Rädertierchen (Rotifera), die sie dazu anstechen und aussaugen.

Sie pflanzen sich meistens geschlechtlich fort. Manche Arten vermehren sich aber auch ohne Beteiligung von Männchen, jedoch entwickeln sich die Eier der Weibchen in diesem Fall ohne Befruchtung. Die Größe von Bärtierchen liegt zwischen 50 µm und 1,5 mm, meist beträgt sie aber etwa 100 bis 500 µm.

Sie haben einen relativ plumpen, zylindrisch geformten Körper, der bauchseitig abgeflacht ist und oberflächlich gesehen aus vier Körpersegmenten mit je einem Beinpaar und einem Kopfsegment zu bestehen scheint.

Landlebende Arten sind meistens in den Farben Rot, Gelb, Grün, Rosa, Lila oder Schwarz anzutreffen. Die Färbung wird entweder durch Pigmente in der Außenhaut oder durch den farbigen Inhalt der Leibeshöhle oder des Darms hervorgerufen.

Charakteristischerweise sind viele Gewebe der Bärtierchen eutelisch, das heißt: die Zahl der Zellen, aus denen sie bestehen, ist genetisch festgelegt. Größenwachstum kann daher nicht durch eine Vermehrung der Zellenanzahl, sondern nur durch ein Wachstum der individuellen Zellen selbst stattfinden.

Bedeutende Würmchen

Die Fadenwürmer, auch Nematoden oder Älchen genannt, sind ein sehr artenreicher Stamm des Tierreichs.

Bislang wurden mehr als 20.000 Arten beschrieben, Schätzungen gehen aber von insgesamt 100.000 bis 10 Millionen Arten aus. Überdies sind Nematoden wahrscheinlich die individuenreichste Gruppe unter den vielzelligen Tieren. Einer Schätzung zufolge stellen sie etwa 80 Prozent aller vielzelligen Tiere.

Es handelt sich zumeist um relativ kleine, weiße bis farblose, fädige Würmchen, die in feuchten Medien leben. Die Mehrzahl der Arten ernährt sich von Mikroben, es gibt aber auch räuberische und zahlreiche parasitäre Arten, die Pflanzen, Tiere und den Menschen befallen.

Fadenwürmer haben sich erfolgreich an nahezu jedes terrestrische und aquatische Ökosystem angepasst, einschließlich extremer Lebensräume wie tieferer Bereiche der obersten Erdkruste und der Polarregionen.

Nematoden haben eine typisch wurmförmige Gestalt, sind lang und im Querschnitt rund. Eine Segmentierung fehlt. Die Körperhöhle ist ein enger Raum zwischen Körperwand und Darm, der im Wesentlichen aus einem mit Flüssigkeit gefüllten Hohlraum besteht.

Hornmilben

Die Hornmilben werden auch Moos-, Käfer- oder Panzermilben genannt. Sie sind eine Ordnung der Milben, die überwiegend im Humus und Boden, aber auch in feuchtem Moos leben. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Streuzersetzung. Die Ordnung der Hornmilben ist nicht nur äußerst arten- und formenreich, sondern auch ziemlich alt. Fossilien belegen ihre Anwesenheit auf der Erde seit etwa 380 Millionen Jahren im Devon.

Heute sind weltweit etwa 10.000 Hornmilbenarten bekannt, von denen circa 60 Familien mit 400 Arten in Deutschland zu finden sind.

Die meisten Arten sind stark gepanzert und haben eine kugelige Form. Diese dient zum Schutz vor Feinden und gegen Austrocknung. Die kugelförmige Schutzstellung kann zusätzlich durch das Anlegen der Beine in Körpervertiefungen oder durch Überdeckung der Beine durch flügelartige Anhänge verstärkt werden.

Nicht der springende Punkt, sondern der springende Schwanz

Die Springschwänze sind eine zu den Sackkieflern (Entognatha) gehörende Klasse der Sechsfüßer (Hexapoda). Sie erreichen eine Körperlänge von 0,1 mm bis zu 17 mm und finden sich vor allem in Humusschichten nicht zu trockener Böden, in den Bodenporen bis in einige Meter Tiefe sowie an verrottendem Pflanzenmaterial. Es sind etwa 9500 Arten bekannt, von denen 522 auch in Deutschland vorkommen.

Die Körper der Springschwänze weisen die für Hexapoda typische Dreiteilung des Körpers in Kopf, beintragenden Thorax (Brustkorb) und Abdomen (Hinterleib).

Die meisten Arten sind zwischen 1 und 5 mm lang, Längen zwischen 0,1 und 17 mm sind jedoch durchaus üblich. Oberirdisch lebende Springschwänze sind eher dunkel pigmentiert, teilweise mit artspezifischen Färbungsmustern, starker Behaarung und großen Körperanhängen.

Überwiegend oder ausschließlich im Boden lebende Arten sind als Anpassung an ihre Lebensweise im Porengefüge des Bodens wenig gefärbt bis völlig weiß, von kompaktem Körperbau, mit kurzen Antennen, teilweise oder völlig reduzierter Sprunggabel und verringerter Augenzahl. Der Körper ist bei allen Arten nur schwach sklerotisiert. Ein Tracheensystem besitzen nur einige Gruppen der Kugelspringer, die meisten Springschwänze atmen ausschließlich über ihre dünnwandige Cuticula.

Ihre Mundwerkzeuge liegen in einer Mundtasche und sind äußerlich nicht sichtbar.

Charakteristisch für die meisten dieser flügellosen Tiere ist ihre Sprunggabel. Bei einer Reizung des Tieres bohren sich die Enden der Gabel in den Untergrund und der Springschwanz vollführt einen ungerichteten Sprung aus der Gefahrenzone. Die Sprungdistanz beträgt ein Vielfaches seiner eigenen Körperlänge. Bei vielen im Boden lebenden Arten ist die Furca zurückgebildet. Sie sondern stattdessen bei Gefahr Wehrsekrete ab, die abschreckend auf ihre Fressfeinde wirken.

Allen Arten gemein ist der hinter den Beinen gelegene Ventraltubus, der vermutlich für den Wasser- und Elektrolythaushalt eine wichtige Rolle spielt. Mit Hilfe des Ventraltubus können sich Springschwänze auch an glatten Oberflächen festhalten und fortbewegen.

Die Komplexaugen der Springschwänze bestehen aus maximal acht Einzelaugen, die oft reduziert beziehungsweise ganz zurückgebildet sind.

Springschwänze erreichen üblicherweise ein Alter zwischen sechs und zwölf Monaten. In dieser Zeitspanne häuten sie sich etwa vier- bis über fünfzig Mal. Ein Weibchen legt in seinem Leben einige hundert Eier, einzeln oder in mehreren Gelegeklumpen. Die Jungtiere erreichen die Geschlechtsreife nach etwa fünf bis acht Häutungen.

Uwe Bienert

Nächsten Monat lesen Sie: "Kindel, Kindel, Kindel!"

Quellen:

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