5. DIE CILIATEN
Der Stamm der Ciliophora umfasst einige der komplexesten Protozoen. Merkmale des Stammes Ciliophora sind:
1. Ciliaten sind im Süßwasser und im Meer weit verbreitet.
2. Einige Ciliaten sind symbiotisch.
3. Sie haben Flimmerhärchen zur Fortbewegung. Die Flimmerhärchen werden auch für die Erzeugung von Fütterungsströmen im Wasser verwendet.
4. Sie haben eine starre Pellicula. Sie hält ihre Form fest.
5. Sie haben eine ausgeprägte Zytostomstruktur (Mund).
6. Sie haben demographische Kerne: Einen größeren Makronukleus und einen oder mehrere kleinere Mikronuklei.
Zilien und andere Pellikelstrukturen
1. Cilia: Zilien sind im Allgemeinen den Geißeln ähnlich. Sie sind jedoch viel kürzer und zahlreicher. Sie sind weit über die Oberfläche des Ciliaten verteilt. Die Zilienbewegung ist eine koordinierte Bewegung. Die Zilienwellen laufen über die Oberfläche des Wimpertieres.
Viele Wimpertierchen können die Richtung des Zilienschlages und die Richtung der Zellbewegung umkehren. Einige Ciliaten haben spezialisierte Cilien entwickelt. Cilien können die äußere Oberfläche des Protozoen bedecken. Sie können sich zu Cirren zusammenschließen, die der Fortbewegung dienen. Cilien können in großen Bereichen eines Ciliaten verloren gehen.
2. Basalkörper (Kinetosomen): Sie sind die Wurzel der Zilien. Die Zilien entstehen
aus den Basalkörpern. Die Basalkörper benachbarter Zilien sind miteinander verbunden. Sie bilden ein ausgeklügeltes Netz von Fasern. Diese Fasern verankern die Zilien und geben dem Organismus seine Form.
3. Trichocysten: Trichozysten sind sackartige, pellikuläre Strukturen. Sie sind senkrecht zur Plasmamembran angeordnet. Sie sind stäbchenförmige oder ovale Organellen. Sie dienen in erster Linie dem Schutz. Bei Paramecium haben sie das Aussehen eines „Golfbaums“. Trichozysten können aus der Pellikel austreten. Sie bleiben dann durch einen klebrigen Faden mit dem Körper verbunden.
ERNÄHRUNG
Ernährungsmechanismus
1. Paramecium: Paramecium hat eine flimmernde Mundrinne entlang einer Seite des Körpers. In der Mundfurche befinden sich Flimmerhärchen. Diese Flimmerhärchen schieben die kleinen Nahrungspartikel in Richtung Cytopharynx. Im Cytopharynx wird eine Nahrungsvakuole gebildet. Die Nahrungsvakuole wird ‚mal größer. Sie löst sich dann aus dem Cytopharynx und wird frei. Sie zirkuliert frei durch das Endoplasma und die Verdauung findet statt.
2. Didinium: Einige freilebende Wimperntierchen fressen andere Protisten oder kleine Tiere. Die Beute berührt den Organismus und sie fangen ihn. Der Wimpertierchen Didinium ernährt sich von Paramecium. Seine Beute ist größer als er selbst. Didinium bildet eine vorübergehende Öffnung. Diese Öffnung ist stark gekrümmt und verschlingt seine Beute.
3. Suctorien: Ihre Flimmerhärchen sind mit dem Substrat verbunden. Sie verfügen über Tentakel. Ihre Sekrete lähmen die Beute. Die Beute sind Wimperntierchen oder Amöben. Die Tentakel bilden eine Öffnung in der Pellikel des Beutetieres. Dann wird das Zytoplasma der Beute durch winzige Kanäle in den Tentakeln angesaugt. An diesem Mechanismus sind Mikrotubuli der Tentakel beteiligt.
Genetische Kontrolle und Fortpflanzung
Wimperntierchen haben zwei Arten von Kernen.
(a) Makronukleus: Es ist ein großer polvploider Makronukleus. Er regelt die täglichen Stoffwechselaktivitäten.
(b) Mikronuklei: Es gibt einen oder mehrere kleinere Mikronuklei. Diese sind die genetische Reserve der Zelle.
Asexuelle Fortpflanzung
Ciliaten vermehren sich ungeschlechtlich durch transversale Binärspaltung. Einige vermehren sich durch Knospung. Die Knospung kommt bei den Suctorien vor. Sie führt zur Bildung von flügelartigen, freischwimmenden Organismen. Diese Organismen heften sich an das Substrat und nehmen die Form des Erwachsenen an.
Schlechtliche Fortpflanzung: Konjugation
Ciliaten pflanzen sich sexuell durch Konjugation fort. Die Partner werden als Konjuganten bezeichnet. Viele Ciliatenarten haben zahlreiche Paarungstypen. Alle diese Paarungstypen sind nicht miteinander kompatibel.
1. Der erste Kontakt zwischen den Individuen ist zufällig. Die Pellikel zweier Konjuganten scheiden ein klebriges Sekret aus. Diese Sekrete helfen bei der Adhäsion der beiden Konjuganten.
2.Die Plasmamembranen der Wimperntierchen verschmelzen dann. Sie bleiben für mehrere Stunden verschmolzen.
3. Der Makronukleus nimmt nicht am genetischen Austausch teil. Der Makronukleus löst sich auf. Er bildet sich dann aus den Mikrokernen der Tochterwimpertierchen neu.
4. In den Konjuganten findet die Meiose statt und es entstehen vier haploide Vorkerne.
5. Die drei Pronuklei in jeder Konjugation degenerieren. Die verbleibende Pronuklei teilt sich durch Mitose. Somit hat jede Konjugante nun zwei Vorkerne.
6. Die Konjuganten tauschen gegenseitig Vorkerne aus. Die Vorkerne verschmelzen in jedem Konjuganden miteinander.
7. Die Konjuganden trennen sich voneinander und werden nun Exkonjuganden genannt.
8. Jeder Exkonjugand durchläuft eine Reihe von drei Kernteilungen. So werden in jedem Exkonjuganten acht Tochterkerne gebildet. Zwei davon sind degeneriert.
9. Vier der verbleibenden sechs Kerne werden zu Makronuklei. Jeder Exkonjugant teilt sich in diesem Stadium. Jetzt hat jedes Tochterparamecium zwei Makronuklei und einen Mikronukleus.
10. Jeder Mikronukleus teilt sich erneut. Es findet eine Zytoplasmateilung statt. So entstehen aus jedem Exkonjuganten vier Paramecien.
Abbildung: Phylogenie der Protozoen anhand des 80S rRNA Sequenzvergleichs
Symbotische Ciliaten
Die meisten Ciliaten sind freilebend. Einige sind jedoch kommensalistisch oder mutualistisch und parasitisch.
1. Balantidium coli: Es ist ein wichtiger parasitischer Wimpertierchen. Er lebt im Dickdarm von Menschen, Schweinen und anderen Säugetieren. Manchmal ist er ein Zilienfresser. Manchmal produziert er proteolytische Enzyme für die Verdauung des Wirtsepithels. Er verursacht ein flaschenförmiges Geschwür. B. coli bilden Zysten.
2.Eine große Anzahl verschiedener Wimpertierchenarten bewohnt auch den Pansen vieler Huftiere (Klauen). Diese Wimperntierchen helfen bei den Verdauungsprozessen ihrer Wirte.
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