Arbeitsblatt: Pantoffeltierchen

Das Pantoffeltierchen Das Pantoffeltierchen (lat.: Paramecium) ist ein einzelliges Lebewesen, das dadurch, dass sein Mundfeld eine Einbuchtung nach innen aufweist, eine gewisse Ähnlichkeit mit einem Pantoffel hat. Es kommt vor in heimischen Gewässern: in Tümpeln, Teichen, Seen, Flüssen, auch in Pfützen. Lebensräume Zu bedenken ist, dass es unterschiedliche Paramecienarten gibt, beispielsweise Paramecium caudatum, Paramecium bursaria, Paramecium putrinum oder Paramecium trichium. Die unterschiedlichen Pantoffeltierchen 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. Paramecium trichium bevorzugt stark verschmutzte Gewässer, ähnlich wie Paramecium aurelia, das in Gewässern mit faulenden Pflanzenresten verbreitet ist. Paramecium bursaria kommt in stehenden nährstoffreichen Gewässern vor. In stark organisch belasteten Gewässern wie Jauchegruben oder Kläranlagen lebt vorwiegend Paramecium caudatum. Trocknet das Gewässer aus, kapselt sich das Pantoffeltierchen ein. In diesem enzystierten Zustand wird das Pantoffeltierchen aus seinem eingetrockneten Lebensraum verweht und verschleppt. Das Pantoffeltierchen lebt hauptsächtlich im Wasser Fortbewegung Das Pantoffeltierchen wird außen von vielen (etwa 10.000) Wimpern (Cilien) umgeben, die der Fortbewegung dienen. Durch rhythmischen Schlag der Wimpern bewegt sich die Zelle ca. 1 mm pro Sekunde 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 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, die Kleinkerne sorgen bei der geschlechtlichen Vermehrung für die Weitergabe der Erbsubstanz. Zwei pulsierende Bläschen (kontraktile Vakuolen) dienen Paramecium caudatum zur Wasserausscheidung. Die pulsierenden Bläschen sammeln dabei über sternförmige Kanäle Wasser, das ins Zellinnere eingedrungen ist, in einer Sammelblase und scheiden es über einen Exkretionsporus aus dieser aus. Sie sind somit für die Entfernung von überschüssigem Wasser aus der Zelle verantwortlich. Nahrung Das Pantoffeltierchen ernährt sich vorwiegend von Bakterien, die durch Wimpernschläge zum Mundfeld befördert werden und die über den Zellschlund zum Zellmund gelangen, wo sie 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, und 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. Die verwertbaren Nahrungsstoffe werden resorbiert und die unverdaulichen Substanzen über den Zellafter ausgeschieden. Damit dies geschehen kann, muss das Verdauungsbläschen als Kontaktvakuole am Zellafter Kontakt mit der Zellmembran aufnehmen. Dieser Vorgang heißt Exocytose. Fortpflanzung Pantoffeltierchen vermehren sich ungeschlechtlich durch Querteilung in zwei Tochterzellen. Gelegentlich kommt es auch zu geschlechtlichen Vorgängen, die man Konjugation nennt und bei denen die Paramecien mit anderen Individuen der gleichen Art Zellkerne austauschen. 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 umhüllen das Pantoffeltierchen mit Scheinfüßchen und verdauen es in einer Nahrungsvakuole. Gegen Angreifer versucht sich das Pantoffeltierchen mit Hilfe der Trichozysten zu wehren. Es handelt sich dabei um stäbchenförmige Gebilde enthaltende Haarbläschen, die direkt unterhalb der Zellmembran liegen und bei Gefahr lange, klebrige Proteinfäden ausschleudern. Sobald ein Angreifer ein Pantoffeltierchen berührt, explodieren diese Gebilde und schießen als Fäden ins Wasser hervor. Ein ganzes Büschel kann dem Pantoffeltierchen helfen, sich Feinde vom Leib zu halten. In diesen Trichozysten können sich manche Feinde verfangen und absterben.