{"id":219,"date":"2018-07-04T12:22:21","date_gmt":"2018-07-04T10:22:21","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/?p=219"},"modified":"2021-11-28T03:40:52","modified_gmt":"2021-11-28T02:40:52","slug":"foraminiferen-kammer-das-noch-sehen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/2018\/07\/04\/foraminiferen-kammer-das-noch-sehen\/","title":{"rendered":"Foraminiferen \u2013 \u201eKammer\u201d das noch sehen?"},"content":{"rendered":"

Von Christoph Kulmann<\/a> und Greta Sondej<\/a>
\n(aktualisiert: 28.11.2021)<\/span><\/i><\/span><\/p>\n

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Abb.1: Links: Gro\u00dfaufnahme einer Foraminifere mit Pseudopodien; rechts: Vier Foraminiferen im direkten Gr\u00f6\u00dfenvergleich mit einem Stecknadelkopf. Copyright \u00a9 FORAREX 2018<\/p><\/div>\n

Foraminiferen (fr\u00fcher auch Kammerlinge genannt) sind Einzeller, die in der Regel ein vielkammeriges Geh\u00e4use besitzen, welches je nach Art unterschiedlich gebaut sein kann. Diese sind die Stars im Projekt <\/b>FORAREX<\/b><\/a> (<\/b>FORA<\/b>minifera <\/b>R<\/b>ocket <\/b>EX<\/b>periment), in welchem wir deren Verhalten und Schalenwachstum unter Mikrogravitationsbedingungen untersuchen.\u00a0\u00a0<\/b><\/p>\n

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Und was sind das jetzt f\u00fcr Lebewesen? Ehrlich, ihr seid nicht die Ersten, die uns diese Frage stellen. Das ist ja auch klar, die kleinen Tierchen kommen einem eher nicht so oft unter.<\/p>\n


\nDie Riesen unter den Einzellern<\/span><\/strong><\/span>
\nForaminiferen sind klein und leben \u00fcberwiegend im Meer. Sie besetzen vielf\u00e4ltige Meeresumgebungen: von der flachen Gezeitenzone, Korallenriffen bis hin zur Tiefsee. Man unterscheidet sie in planktische (im Wasser \u201eschwebende\u201c) und benthische (am Meeresgrund lebende) Arten. Sie bilden entweder ein simples oder ein mehrfach gekammertes, h\u00e4ufig kompliziert gebautes Geh\u00e4use. Es besteht aus einem organischen Gef\u00fcge, in das Kalk oder Fremdmaterial (z.B. Sand, Schwammnadeln) zur Stabilit\u00e4t eingelagert werden. Ihre Schalenformen \u00e4hneln dabei filigranen Schneckenh\u00e4usern, kleinen Sternchen oder frisch aufgepoppten Popcorn. Ihre Gr\u00f6\u00dfe variiert zwischen der eines kleinen Sandkorns bis hin zu der einer Kiwi. Fossile Vertreter wie z.B. Nummuliten<\/em> – umgangssprachlich auch M\u00fcnz(en)steine genannt – zeigen sogar Schalengr\u00f6\u00dfen von bis zu 16 cm auf.[1]<\/sup> Das ist etwa die Breite einer handels\u00fcblichen Postkarte. Beachtlich, vor allem wenn man bedenkt, dass es sich hier immer noch um einen Organsimus handelt, der nur aus einer einzigen Zelle. Einer EINZIGEN<\/u> Zelle!\u00a0Let that sink in.<\/p>\n

Grob gesagt, teilt man heute das Leben auf der Erde in drei gro\u00dfe Organismenreiche ein \u2013 die Bakterien, die Archaeen und die Eukaryoten. Bakterien und Archaeen leben jeweils als einzelne Zellen mit einem eher einfachen Aufbau. Sie haben beide keinen Zellkern. W\u00e4hrend wir Bakterien im Alltag st\u00e4ndig begegnen, bevorzugen Archaeen oft extremere Lebensr\u00e4ume, wie hei\u00dfe Quellen mit kochender Schwefels\u00e4ure (siehe Abb. 2) oder tiefe Schlammschichten ohne Sauerstoff. Es spricht einiges daf\u00fcr, dass die Archaeen den ersten Lebensformen auf der Erde noch am \u00e4hnlichsten sind. Manche Archaeen bl\u00fchen erst so richtig unter Bedingungen auf, die ansonsten beispielsweise in einem Schnellkochtopf herrschen (110\u00b0C bis 135\u00b0C).<\/p>\n

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Abb. 2: Manche Archaeenarten k\u00f6nnen nur in sehr ungem\u00fctlichen Biotopen, wie z.B. in hei\u00dfen sauren Quellen gedeihen. Ein ber\u00fchmtes Beispiel ist die Grand Prismatic Spring im Yellowstone Nationalpark (USA). Copyright \u00a9 WikiImages 2012 \/ Pixabay<\/p><\/div>\n

Die Eukaryoten sind komplexer gebaut, haben feiner strukturierte Zellen mit einem Zellkern und anderen Unterabteilungen. Extreme Bedingungen wie Hitze oder S\u00e4ure vertragen sie nicht so gut. Daf\u00fcr k\u00f6nnen die Eukaryoten andere interessante Dinge. Sie k\u00f6nnen komplexe K\u00f6rper aus vielen Zellen und unterschiedlichen Geweben aufbauen und so Aufgaben besser verteilen. Das ist doch viel spannender als alleine in ranziger Milch oder kochender Schwefels\u00e4ure zu schwimmen. Fast alles, was wir in der belebten Welt ohne Mikroskop tats\u00e4chlich sehen k\u00f6nnen, geh\u00f6rt zu den Eukaryoten.<\/p>\n


\nVerwandschaftsbeziehungen<\/span><\/strong><\/span>
\nWozu geh\u00f6ren hier nun die Foraminiferen? Genau wie wir Menschen stehen sie bei den Eukaryoten und somit bei den h\u00f6her organisierten Lebensformen. Aber womit k\u00f6nnen wir sie anschaulich vergleichen?<\/p>\n

Aus der Schule kennt man vielleicht noch einige Einzeller. Da gab es im Biologieunterricht die Am\u00f6ben, die Kieselalgen, das Pantoffeltierchen (siehe Abb. 2) oder das Augentierchen (ja, die kamen dran). Die Am\u00f6ben sind dabei f\u00fcr Einzeller ziemlich gro\u00df \u2013 in etwa so gro\u00df wie die Spitze einer Bleistiftmine (0,5 mm) \u2013 und k\u00f6nnen Teile ihrer Zelle ausst\u00fclpen, um sich damit fortzubewegen oder um Beute zu fangen. Auch Foraminiferen weisen diese Eigenschaften auf. Die erste Erkl\u00e4rung, die wir im Zusammenhang mit Foraminiferen h\u00f6rten, war also, dass es \u201eAm\u00f6ben mit kleinen Schalen\u201c seien.<\/p>\n

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Abb. 3: Schematische Zeichnung eines Pantoffeltierchens auch Paramecium genannt. Copyright \u00a9 OpenClipart-Vectors 2016 \/ Pixabay<\/p><\/div>\n

Sp\u00e4ter d\u00e4mmerte uns allerdings, dass diese Erkl\u00e4rung nur unzureichend sein kann, weil es irgendwie doch gr\u00f6\u00dfere Unterschiede zwischen unseren Foraminiferen und den Am\u00f6ben gibt. Zum Gl\u00fcck sind Biologen sehr ordentliche Leute \u2013 wer einmal das B\u00fcro eines wirklich leidenschaftlichen Naturforschers gesehen hat, der versteht, was wir meinen. Neben prallgef\u00fcllten B\u00fccherregalen mit ausgestopften Tieren oder fremdartigen Pflanzen geh\u00f6ren auch halbmeterhohe Stapel von Fotokopien, Zeitschriften, Ordnern und Pr\u00e4paratkisten zur „d\u00e9coration int\u00e9rieure“. Sie nehmen nicht nur jede verf\u00fcgbare Tischfl\u00e4che, sondern generell jedes M\u00f6belst\u00fcck ein und dennoch kann der B\u00fcrobesitzer auf Nachfrage immer noch zielsicher einen Artikel aus den 45 Stapeln hervorziehen. Entsprechend haben Biologen ein ausgekl\u00fcgeltes System entwickelt, um s\u00e4mtliche bekannte Arten von Lebewesen der Erde zu katalogisieren und abzuheften. Dieses System richtet sich nach der bekannten oder nach aktuellem Stand vermuteten Verwandtschaft von Arten. Das Ergebnis ist ein Stammbaum, \u00e4hnlich Ihrem eigenen Familienstammbaum \u2013 nur gr\u00f6\u00dfer.<\/p>\n

Einen etwas vereinfachten Stammbaum der Eukaryoten haben wir unten einmal aufgef\u00fchrt (Abb. 3). Die Menschen als Art sind darin nicht direkt zu sehen, noch nicht einmal die S\u00e4ugetiere oder die Wirbeltiere allgemein. Stattdessen taucht darin nur die wirklich gr\u00f6\u00dfere, \u00fcbergeordnete Gruppe der Eumetazoen (\u201eechte Vielzeller\u201c) auf, zu der neben vielen anderen auch die Menschen, S\u00e4ugetiere und Wirbeltiere geh\u00f6ren. Gleich die erste Verzweigung hinter den Eumetazoen gibt die Schw\u00e4mme (Porifera<\/em>) als unsere n\u00e4chste, n\u00e4her verwandte Gruppe wieder. Schw\u00e4mme k\u00f6nnen bis zu zehntausend Jahre alt werden und sind wichtige Filtrierer im Meer\u2013 vielleicht nicht die unangenehmsten \u201eVettern\u201c.<\/p>\n

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Abb. 4: Grobe \u00dcbersicht \u00fcber den Stammbaum der Eukaryoten; ver\u00e4ndert nach [2]<\/sup>.<\/p><\/div>\n

Die n\u00e4chsten beiden Verzweigungen fassen uns und die Schw\u00e4mme (siehe Abb. 4a und b) mit den \u2013 sicher noch nie geh\u00f6rten \u2013 Choanoflagellaten und den Am\u00f6ben zusammen. Alles sind Organismen, die wir noch am ehesten als \u201eTiere\u201c bezeichnen k\u00f6nnten, weil der Aufbau ihrer Zellen immer noch \u00c4hnlichkeiten mit dem der Tiere aufweist. W\u00e4re unser erster Vergleich mit den Am\u00f6ben richtig gewesen, dann w\u00e4ren wir schon an dieser Stelle mit den Foraminiferen verwandt \u2013 Vettern dritten Grades sozusagen.<\/p>\n

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Abb. 5a und b: Schw\u00e4mme in ihrer nat\u00fcrlichen Umgebung. Im Gegensatz zu Foraminiferen sind Schw\u00e4mme abstammungsgeschichtlich mit uns Menschen n\u00e4her verwandt. Foto links: Copyright \u00a9 Dimitris Vetsikas 2017 \/ Pixabay; Foto rechts: Copyright \u00a9 Angie Johnston 2015 \/ Pixabay<\/p><\/div>\n

Aber ganz so einfach ist es dann doch wieder nicht. Schauen wir auf das Diagramm, so finden wir die Foraminiferen an einer ganz anderen Stelle. Die Gruppe aus Eumetazoen, Schw\u00e4mmen, Choanoflagellaten und Am\u00f6ben wird durch eine sehr deutliche Abzweigung von einer anderen gro\u00dfen Gruppe getrennt. Auf dieser anderen Seite finden wir zum Beispiel alle Landpflanzen sowie die Gr\u00fcn- und Rotalgen. Unsere Zimmerpflanzen, die Gew\u00e4chse im Wald und das Gr\u00fcnzeug, das wir beim Baden im Meer oft mit rausholen, geh\u00f6ren alle in diese Gruppe. Hier finden wir alles, auf das die klassische Bezeichnung der \u201ePflanze\u201c noch zutrifft.<\/p>\n

Aber auch die Pflanzen sind wiederum sehr deutlich von mehreren anderen Gruppen getrennt, die\u2026 ja, was eigentlich sind? Es sind weder Tiere noch Pflanzen, sonst h\u00e4tte man sie zu einer dieser beiden Gruppen gestellt. Offenbar gibt es auch unter den Eukaryoten noch mehr zwischen Himmel und Erde als nur Tiere und Pflanzen. Das Pantoffel\u201ctierchen\u201c zum Beispiel w\u00fcrde man unter den Ciliaten (\u201eWimperntierchen\u201c) finden. Die Kieselalgen sind die Diatomeen. Das Augen\u201ctierchen\u201c Euglena wiederum steht unter der sehr weit abseits gelegenen Gruppe der \u201eExcavata\u201c (Einzeller mit ausgepr\u00e4gter Mundgrube) und ist offensichtlich noch einmal ganz anders beschaffen als die anderen Gruppen, die wir schon weder als Tiere noch als Pflanzen ansprechen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Die Foraminiferen finden wir schlie\u00dflich in einer gr\u00f6\u00dferen Gruppe, die als Rhizaria (\u201cScheinf\u00fc\u00dfchenwesen\u201d) bezeichnet wird. Das ist interessant \u2013 neben Tieren und Pflanzen gibt es auf jeden Fall noch Rhizarien auf dieser Erde, denn diese sind ebenso deutlich von den anderen Eukaryoten abgegrenzt wie die Tiere und die Pflanzen.<\/p>\n

Wenn uns also demn\u00e4chst wieder jemand fragen sollte, was genau Foraminiferen eigentlich sind, so k\u00f6nnen wir unsere Brillen aufsetzen und ganz kompetent antworten: Es sind Rhizarien. Alles klar?<\/p>\n


\nBildnachweis<\/strong><\/p>\n

[1] \u00a0Copyright \u00a9 FORAREX 2018<\/span><\/p>\n

[2] Copyright \u00a9 WikiImages 2012 auf Pixabay; URL: https:\/\/pixabay.com\/de\/photos\/thermalquelle-grand-prismatic-spring-63080\/<\/a>\u00a0 [Letzter Zugriff: 28-Nov-2021]<\/span><\/p>\n

[3]\u00a0 Copyright \u00a9 OpenClipart-Vectors 2016 auf Pixabay; URL:\u00a0 https:\/\/pixabay.com\/de\/vectors\/biologie-mikrobiologie-1295384\/<\/u><\/a>\u00a0 [Letzter Zugriff: 28-Nov-2021]<\/span><\/p>\n

[4] Grafik ver\u00e4ndert nach \u201eFig. 1.1 A phylogeny of biomineralizing eukaryotes, drawn from papers cited in the text\u201c von Knoll, A., Kotrc, B. (2015) Protistan Skeletons: A Geologic History of Evolution and Constraint. In: Hamm C. (eds) Evolution of Lightweight Structures. Biologically-Inspired Systems, Vol 6. Springer, Dordrecht. Kapitel 1, S. 2\u00a0\u00a0\u00a0 DOI: https:\/\/doi.org\/10.1007\/978-94-017-9398-8_1<\/a>;\u00a0 URL: https:\/\/link.springer.com\/chapter\/10.1007\/978-94-017-9398-8_1 <\/u><\/a>
\n<\/span><\/p>\n

[5a] Foto links: Copyright \u00a9 Dimitri Svetsikas 2017 auf Pixabay; URL: https:\/\/pixabay.com\/de\/photos\/schwamm-meer-natur-marine-tierwelt-2758309\/<\/u><\/a> \u00a0 [Letzter Zugriff: 28-Nov-2021]
\n[5b] Foto rechts: Copyright \u00a9 Angie Johnston 2015 auf Pixabay; URL: https:\/\/pixabay.com\/de\/photos\/aquarium-fische-unterwasser-panzer-842729\/\u00a0<\/u><\/a>\u00a0\u00a0 [Letzter Zugriff: 28-Nov-2021]<\/span><\/p>\n


\nReferenzen<\/span><\/b><\/span><\/p>\n

[1] Rudolf R\u00f6ttger: W\u00f6rterbuch der Protozoologie<\/em> In: Protozoological Monographs, Bd. 2, 2001, S. 155, ISBN 3-8265-8599-2<\/u><\/a><\/span><\/p>\n

[2] Knoll, A., Kotrc, B. (2015) Protistan Skeletons: A Geologic History of Evolution and Constraint. In: Hamm C. (eds) Evolution of Lightweight Structures. Biologically-Inspired Systems, Vol 6. Springer, Dordrecht. DOI:\u00a0 https:\/\/doi.org\/10.1007\/978-94-017-9398-8_1<\/a>;\u00a0\u00a0 URL: <\/span>https:\/\/link.springer.com\/chapter\/10.1007\/978-94-017-9398-8_1<\/span> <\/u><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Von Christoph Kulmann und Greta Sondej (aktualisiert: 28.11.2021) Foraminiferen (fr\u00fcher auch Kammerlinge genannt) sind Einzeller, die in der Regel ein vielkammeriges Geh\u00e4use besitzen, welches je nach Art unterschiedlich gebaut sein kann. Diese sind die Stars im Projekt FORAREX (FORAminifera Rocket EXperiment), in welchem wir deren Verhalten und Schalenwachstum unter Mikrogravitationsbedingungen untersuchen.\u00a0\u00a0<\/p>\n","protected":false},"author":9121,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_bbp_topic_count":0,"_bbp_reply_count":0,"_bbp_total_topic_count":0,"_bbp_total_reply_count":0,"_bbp_voice_count":0,"_bbp_anonymous_reply_count":0,"_bbp_topic_count_hidden":0,"_bbp_reply_count_hidden":0,"_bbp_forum_subforum_count":0,"footnotes":""},"categories":[569433,15903,569420,233954,569468,672798,113],"tags":[15903,536943,569420,537503,569424],"class_list":["post-219","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bildungsprogramme","category-biologie","category-forarex","category-geowissenschaften","category-luft-und-raumfahrt","category-naturwissenschaften","category-projekte","tag-biologie","tag-foraminiferen","tag-forarex","tag-rhizaria","tag-stammbaum","post-preview"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/219","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/9121"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=219"}],"version-history":[{"count":9,"href":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/219\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2694,"href":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/219\/revisions\/2694"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=219"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=219"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=219"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}