Lektion 3. Subreich Einzellige Tiere (allgemeine Charakteristik).

Allgemeine Charakteristik des Subreichs der Einzelligen Tiere
Anzahl der Arten.
Es gibt mehr als 70.000 Arten von einzelligen und kolonialen Tieren, die in fünf Typen unterteilt sind. Wir werden uns ausführlich mit den Wurzelfußern und den Wimperntieren befassen. Lebensräume. Einzellige Tiere haben alle Lebensräume besiedelt, in denen Wasser vorhanden ist. Viele leben im Meer und in Süßgewässern. Einige Arten kommen in feuchtem Boden vor. Etwa 3.500 Arten haben einen parasitischen Lebensstil entwickelt und verursachen Krankheiten bei Menschen, Tieren und Pflanzen.
Körperbau.
Wie der Name des Subreichs schon verrät, besteht der gesamte Körper dieser Tiere aus einer einzigen Zelle. Diese Zelle jedoch erfüllt alle lebenswichtigen Funktionen: Stoffwechsel mit der Umgebung, Reizbarkeit, Bewegung und Fortpflanzung. Neben den typischen Organellen, die für tierische Zellen charakteristisch sind, besitzt sie auch spezialisierte Organellen, die für Einzeller typisch sind. Lassen Sie uns diese näher betrachten.
Organellen für die Fortbewegung – Pseudopodien (Scheinfüßchen), Geißeln oder Wimpern.
Organellen für die Ernährung – Verdauungsvakuolen, Zellmund, Zellrachen, Afterpore (Porizellen).
Exkretions- und osmoregulatorische Organellen – kontraktile Vakuolen.
Das Zellkern ist für die Fortpflanzung verantwortlich, bei einigen hochentwickelten Einzellern gibt es mehrere Kerne.
Schutz- und Abwehrorganellen – Trichocysten (besondere Nesselzellen, die am Rand des Cytoplasmas liegen).
Die Körperform der meisten Einzeller ist konstant, Ausnahmen bilden einige Wurzelfußarten (z.B. die gewöhnliche Amöbe).
Ernährung.
Einzeller werden nach ihrer Ernährungsweise in zwei Gruppen unterteilt:
Heterotrophe. Es gibt Raubtiere, Parasiten und Saprophyten.
Mixotrophe (vom griechischen "mixer" – mischen) besitzen eine gemischte Ernährungsweise – autotroph (sie besitzen Chromatophoren und können bei Licht Fotosynthese betreiben) und heterotroph. Diese Einzeller sind die raffiniertesten und stellten die Systematiker vor eine unlösbare Aufgabe: Zu welchem Reich gehört z.B. die grüne Euglena? Die Zoologen ordnen sie zur Klasse der Pflanzengeißeltierchen des Typs Wurzelfüßer, die Botaniker zur Abteilung der Euglena-Algen der niederen Pflanzen.
Fortpflanzung.
Wenn es den Einzellern warm, satt und ruhig geht, vermehren sie sich ungeschlechtlich und schnell. Die Rekorde in der Anzahl der Nachkommen halten Parasiten. Ihre Fortpflanzung wird als Multiple Teilung oder Schizogonie bezeichnet.

Der Geschlechtsprozess kann durch Verschmelzung der Gameten oder durch Konjugation – eine vorübergehende Annäherung mit Austausch genetischer Information (bei Wimperntieren) – erfolgen. Bei primitiven Amöben ist der Geschlechtsprozess unbekannt, allerdings ist nicht ausgeschlossen, dass sie ihn einfach gut verbergen.
Die Entwicklung der Einzeller ist durch einen besonderen Lebenszyklus gekennzeichnet, der vom Lebensstil und den Umweltbedingungen abhängt. Er besteht aus einer Abfolge von Geschlechtsprozessen und anschließender mehrfacher ungeschlechtlicher Teilung.
Überleben unter ungünstigen Bedingungen.
Bei Austrocknung des Gewässers oder Änderung der Umgebungstemperatur können einzellige Tiere Zysten bilden (inkystieren). Dabei rundet sich das Tier, verliert seine Fortbewegungsorgane, bildet eine dichte Hülle auf seiner Oberfläche und tritt in einen Ruhezustand über. Wenn die Bedingungen wieder günstig werden, öffnen sich die Zysten und die zufriedenen Einzeller kehren zu einem aktiven Lebensstil zurück.

„Ich bin im Häuschen!“
Typ Wurzelfüßer.
Klasse der Amöben. Erzählung aus der Ich-Perspektive. Wir sind 11.000 Arten. Wir leben in Meeren und Süßgewässern, in feuchtem Boden, im Körper von Menschen und Tieren.

Ich bin die gewöhnliche Amöbe, obwohl ich mich selbst für ein einzigartiges Naturwunder halte. Mein lateinischer Name Amoeba proteus ist direkt mit der griechischen Mythologie verbunden. Das Meeresgottheit Proteus (Sohn des Poseidon) konnte sein Aussehen bis zur Unkenntlichkeit ändern. Für mich ist es ein Leichtes, meine Form zu verändern. Mein Cytoplasma fließt in verschiedene Teile der Zelle, wo meine „Hand“ (oder doch mein Fuß?) entsteht. Ich nenne diese Auswüchse Pseudopodien, und die Wissenschaftler nennen sie ebenfalls Pseudopodien. Sie dienen mir erstens für die aktive amöboide Fortbewegung, das heißt, ich benutze sie als Beine. Ich renne mit einer Geschwindigkeit von 200 µm/Min. Zweitens kann ich mit ihnen meine Nahrung ergreifen (Bakterien, Algen oder ein leckerer organischer Stoff), also benutze ich sie wie Hände. Neben den Organellen, die für jede tierische Zelle typisch sind, habe ich eine kontraktile Vakuole. Sie zieht sich ständig zusammen und entfernt überschüssiges Wasser aus meinem Körper, wodurch sie die Exkretions- und Osmoregulationsfunktionen übernimmt. Wenn mir langweilig wird, teile ich mich durch Mitose und bekomme einen Freund und Gesprächspartner. Meine Verwandten, die in Meeren und Ozeanen leben, haben aufgrund ihres kalkhaltigen oder kieselsäurehaltigen Skeletts eine ungewöhnliche Form. Sie ähneln Schneeflocken oder kleinen Sonnen, was sich in ihren Namen widerspiegelt – Strahlenamöben, Sonnenamöben, Radiolarien, Schalenamöben. Eine von uns hat sich dem kriminellen Weg des Parasitismus zugewandt und ist der Erreger der gefährlichen Krankheit Dysenterie. Um den Kontakt mit ihr zu vermeiden, befolgen Sie die Regeln der persönlichen Hygiene: Waschen Sie Ihre Hände, Gemüse und Obst und trinken Sie kein ungekochtes Wasser. Unter uns gibt es auch Symbionten, die der Verdauung von Menschen und Tieren helfen; ohne sie kommt es zu einer Störung der Verdauung – Dysbakteriose.

Gewöhnliche Amöbe, Schalenamöben (2-3), Sonnenamöben (4), Foraminiferen (5).
Klasse der Geißeltierchen.
Mehr als 6.000 Arten. Bei den meisten ist die Körperform konstant. Der dichte periphere Teil der Zelle besteht aus einer Hülle aus chitinhaltigen Stoffen oder Zellulose, oder er kann als Verdichtung des peripheren Cytoplasmas (Pellicula) vorliegen. Zur Fortbewegung und Nahrungsaufnahme gibt es Geißeln (eine oder mehrere). Die Ernährung ist heterotroph oder mixotroph. Der Eintritt fester Stoffe in die Zelle erfolgt über den Zellmund, der sich normalerweise an der Basis der Geißel befindet. Süßwasserarten besitzen eine kontraktile Vakuole. Fortpflanzung erfolgt meist ungeschlechtlich. Der Geschlechtsprozess wird bei kolonialen Formen beobachtet.
Bau der Zelle der grünen Euglena.
Vielfalt der Geißeltierchen.

Die pflanzlichen Geißeltierchen umfassen sowohl einzelne (Euglena) als auch koloniale (Volvox, Pandorina) Formen. Viele tierische Geißeltierchen haben einen parasitischen Lebensstil entwickelt und verursachen Krankheiten bei Menschen und Tieren (Giardien, Trypanosomen, Leishmanien).
Typ der Wimperntiere (oder Infusorien).
Dieser Typ umfasst etwa 6.000 Arten der am besten organisierten Einzeller. Sie zeichnen sich durch folgende Merkmale aus:
Vorhandensein zahlreicher Wimpern zur Fortbewegung oder Nahrungsaufnahme.
Vorhandensein von zwei Kernen (Kern-Dualismus). Der große Kern (Makronukleus) steuert die Zellaktivität, der kleine Kern (Mikronukleus) ist an der Übertragung genetischer Information bei der Fortpflanzung beteiligt.
Die meisten haben Trichocysten – kurze Stäbchen, die in Form eines dünnen Fadens in den Körper der Beute (oder des Feindes) geschleudert werden.
Die Verdauung erfolgt in spezialisierten Strukturen. Im Zellmaul der Infusorie befindet sich eine besondere Vertiefung – die Vor-Mund-Trichter, am Boden davon liegt der Zellmund. Dieser führt in den Zellrachen, der in der Cytoplasma endet und als Verdauungs-Vakuole erscheint. Diese trennt sich ab und wird in den Cytoplasma-Strömungen mitgezogen, wodurch der Nahrungsvorgang durchgeführt wird. Währenddessen wird die Nahrung durch Enzyme zersetzt. Unverdaute Reste werden über die Porizelle ausgeschieden.
Der Geschlechtsprozess erfolgt durch Konjugation, wobei der Mikronukleus eine Schlüsselrolle spielt. Ungeschlechtliche Fortpflanzung durch Zellteilung.

Bau der Infusorie-Paramecium
Vielfalt. Die meisten Infusorien sind Raubtiere und leben frei (z.B. Infusorie-Trompete, Infusorie-Glas), aber es gibt auch Infusorien, die ein sesshaftes Leben führen (Sauginfusorien) sowie Parasiten (Balantidium, das eine Darmerkrankung verursacht).
Typ Sporozoen.
Beinhaltet etwa 2.000 parasitäre Einzellerarten, von denen der Malariaparasiten eine der bekanntesten Vertreter ist – der Erreger der Malaria bei Reptilien, Vögeln und Säugetieren. Der Überträger des Malariaparasiten ist die Mücke. Durch ihren Stich gelangt der Parasit in den menschlichen Körper, wo er die Leber- und Blutzellen (Erythrozyten) zerstört, was zu Fieber, Schwäche und Kopfschmerzen führt. Im Menschen erfolgt nur die ungeschlechtliche Fortpflanzung des Malariaparasiten, weshalb der Mensch ein Zwischenwirt für diesen Parasit ist. Der Geschlechtsprozess erfolgt im Körper der Mücke – des Endwirts.
Bedeutung der Einzeller in der Natur und im Leben des Menschen

  • Sie sind ein Glied in der Nahrungskette der Biozönosen.

  • Sie sind Erreger von Krankheiten bei Menschen und Tieren.

  • Koloniale Einzeller sind die Vorfahren der vielzelligen Tiere.

  • Sie sind an der Bodenbildung beteiligt.

  • Symbiotische Einzeller helfen bei der Verdauung.

Fragen:

  • Warum fehlt bei Meeres-Einzellern eine kontraktile Vakuole?

  • Beweisen Sie, dass Kalkablagerungen biogenen Ursprungs sind.

  • Schlagen Sie ein Experiment vor, das den komplexen Weg der Nahrung durch die Zelle der Infusorie von der Mundtrichter bis zur Porizelle zeigt.

  • Beschreiben Sie die Infektionswege des Menschen durch parasitäre Einzeller.

  • Was ist die positive Rolle von Einzellern für den Menschen?

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