News: Abgetaucht
Viele Lebewesen weichen ungemütlichen Lebensbedingungen oder einem gefährlichen Räuber durch eine kurze oder auch längere Ruhephase in speziellen Überdauerungsstadien aus. Auch Dinoflagellaten pflegen diesen Wechsel der Lebensweise, der aber nicht nur gegen Hunger, frostige Temperaturen oder dem ungewollten Weg in den Magen eines anderen hilft: Er eignet sich offenbar auch bestens, Parasiten zu entwischen.
© (Ausschnitt)
Rote Tide und Meeresleuchten – zwei Phänomene, hinter denen vor allem eine Gruppe von Lebewesen steckt: die Dinoflagellaten. Diese winzigen Einzeller, teilweise gepanzert mit skurril strukturierten Platten, stellen im Meer nach den Kieselalgen die zweitwichtigste Organismengruppe des Phytoplanktons. Wobei sich an ihnen zeigt, wie verschwommen die Grenzen von Zoologie und Botanik sind: So ganz konsequent in der lichtbasierten Selbstversorgung sind sie nicht, und manche leben gar heterotroph, also von den Produkten anderer.
Und auch sie leiden, so klein sie auch sind, unter einem unangenehmen Problem: Parasiten. Der erst kürzlich entdeckte Parvilucifera infectans, seines Zeichens ebenfalls ein Einzeller, aber eindeutig tierischer Natur, fühlt sich beispielsweise vorübergehend in dem Dinoflagellaten Alexandrium ostenfeldii ausgesprochen wohl. Trotz guter Rüstung können sich dessen aktive, bewegliche Zellen nicht gegen den Eindringling wehren, der sich zwischen den Platten einen Weg nach innen bahnt. Dem ungewollten Gastgeber allerdings bekommt der Untermieter schlecht – er bezahlt mit dem Leben.
Gibt es keinen Ausweg aus dieser Misere? Doch, berichten nun Gunilla Toth vom Tjärnö Marine Biological Laboratory im schwedischen Strömstad und ihre Kollegen. Sie plagten die Planktonorganismen im Labor direkt mit Parasiten oder hielten sie in Aquarien, in denen sie durch Filter von Artgenossen getrennt waren, die ihrerseits mit den Schmarotzern zurechtkommen mussten.
Und siehe da: Die Dinoflagellaten wählten bei Gefahr den Weg in den kurzzeitigen Ruhestand, um den Plagegeistern zu entkommen. Denn auch sie sind in der Lage, temporäre Cysten zu bilden – Dauerstadien mit einem dickeren "Fell", das den Parasiten den Zugang verwehrt. Diese Verschnaufpause legen die Panzerträger sonst bei ungünstigen Umweltbedingungen ein, wenn Nährstoffe oder das Licht knapp werden oder Temperatur oder Salzgehalt ungemütlich werden – dann sinken sie gut verpackt und auf Diät gesetzt zu Boden und warten dort auf bessere Zeiten.
In den mit Parasiten angereicherten Behältern beobachteten die Wissenschaftler, wie sich innerhalb weniger Stunden der Anteil der Cysten drastisch erhöhte, die dabei auch als einzige Zellen einer Infektion entgingen, während ihre weiterhin beweglichen Artgenossen allesamt von den Schmarotzern dahingerafft wurden. Allerdings ging die Zahl der noch vorhandenen Dinoflagellaten insgesamt – bewegliche Zellen wie Cysten – im Laufe der Zeit zurück. Vielleicht, so vermuten Toth und ihre Mitarbeiter, war es doch manchen Parasiten gelungen, auch in die Dauerstadien einzudringen und sie abzutöten, oder aber manche Dinoflagellaten hatten den Sprung zurück ins aktive Dasein zu früh gewagt und waren so dem ungewollten Untermieter zum Opfer gefallen.
Interessant aber war vor allem, dass auch die Artgenossen in den Aquarien auf Tauchstation gingen, die nur das Wasser mit dem Parasiten verseuchten Becken teilen mussten. Offenbar gibt es also chemische Substanzen, welche die Gefahr signalisieren und so den Sicherheitsmechanismus Cystenbildung in Gang setzen. So schnell der Spuk beginnt, so rasch ist er übrigens gegebenfalls auch wieder vorbei: Als die Forscher die Dinoflagellaten nur kurzzeitig der chemischen Warnung aussetzten, sammelten sich schon nach zwei Stunden etliche Cysten am Boden des Behälters – doch sechs Stunden später, als im Wasser keine Spur mehr von Warnduft vorhanden war, schwebten wieder genauso viele frei bewegliche Zellen im Aquarium umher wie im benachbarten Kontrollbecken.
Um welche Substanzen es sich dabei handelt, ob sie von befallenen Zellen oder den Parasiten selbst stammen, und ob sie aktiv oder passiv ins Wasser gelangen – all diese Fragen sind noch ungeklärt. Eines aber ist sicher: Die Dinoflagellaten bewegen sich mit dieser Strategie in guter Gesellschaft. Denn auch von anderen Planktonorganismen beispielsweise aus Seen ist bekannt, dass sie eine "Nase" für chemische Signale ihrer Räuber besitzen und bei drohender Gefahr Schutzgebilde gegen das Gefressenwerden entwickeln oder in eine ähnliche selbst auferlegte, aber wenig nahrhafte Starre verfallen.
Und auch sie leiden, so klein sie auch sind, unter einem unangenehmen Problem: Parasiten. Der erst kürzlich entdeckte Parvilucifera infectans, seines Zeichens ebenfalls ein Einzeller, aber eindeutig tierischer Natur, fühlt sich beispielsweise vorübergehend in dem Dinoflagellaten Alexandrium ostenfeldii ausgesprochen wohl. Trotz guter Rüstung können sich dessen aktive, bewegliche Zellen nicht gegen den Eindringling wehren, der sich zwischen den Platten einen Weg nach innen bahnt. Dem ungewollten Gastgeber allerdings bekommt der Untermieter schlecht – er bezahlt mit dem Leben.
Gibt es keinen Ausweg aus dieser Misere? Doch, berichten nun Gunilla Toth vom Tjärnö Marine Biological Laboratory im schwedischen Strömstad und ihre Kollegen. Sie plagten die Planktonorganismen im Labor direkt mit Parasiten oder hielten sie in Aquarien, in denen sie durch Filter von Artgenossen getrennt waren, die ihrerseits mit den Schmarotzern zurechtkommen mussten.
Und siehe da: Die Dinoflagellaten wählten bei Gefahr den Weg in den kurzzeitigen Ruhestand, um den Plagegeistern zu entkommen. Denn auch sie sind in der Lage, temporäre Cysten zu bilden – Dauerstadien mit einem dickeren "Fell", das den Parasiten den Zugang verwehrt. Diese Verschnaufpause legen die Panzerträger sonst bei ungünstigen Umweltbedingungen ein, wenn Nährstoffe oder das Licht knapp werden oder Temperatur oder Salzgehalt ungemütlich werden – dann sinken sie gut verpackt und auf Diät gesetzt zu Boden und warten dort auf bessere Zeiten.
In den mit Parasiten angereicherten Behältern beobachteten die Wissenschaftler, wie sich innerhalb weniger Stunden der Anteil der Cysten drastisch erhöhte, die dabei auch als einzige Zellen einer Infektion entgingen, während ihre weiterhin beweglichen Artgenossen allesamt von den Schmarotzern dahingerafft wurden. Allerdings ging die Zahl der noch vorhandenen Dinoflagellaten insgesamt – bewegliche Zellen wie Cysten – im Laufe der Zeit zurück. Vielleicht, so vermuten Toth und ihre Mitarbeiter, war es doch manchen Parasiten gelungen, auch in die Dauerstadien einzudringen und sie abzutöten, oder aber manche Dinoflagellaten hatten den Sprung zurück ins aktive Dasein zu früh gewagt und waren so dem ungewollten Untermieter zum Opfer gefallen.
Interessant aber war vor allem, dass auch die Artgenossen in den Aquarien auf Tauchstation gingen, die nur das Wasser mit dem Parasiten verseuchten Becken teilen mussten. Offenbar gibt es also chemische Substanzen, welche die Gefahr signalisieren und so den Sicherheitsmechanismus Cystenbildung in Gang setzen. So schnell der Spuk beginnt, so rasch ist er übrigens gegebenfalls auch wieder vorbei: Als die Forscher die Dinoflagellaten nur kurzzeitig der chemischen Warnung aussetzten, sammelten sich schon nach zwei Stunden etliche Cysten am Boden des Behälters – doch sechs Stunden später, als im Wasser keine Spur mehr von Warnduft vorhanden war, schwebten wieder genauso viele frei bewegliche Zellen im Aquarium umher wie im benachbarten Kontrollbecken.
Um welche Substanzen es sich dabei handelt, ob sie von befallenen Zellen oder den Parasiten selbst stammen, und ob sie aktiv oder passiv ins Wasser gelangen – all diese Fragen sind noch ungeklärt. Eines aber ist sicher: Die Dinoflagellaten bewegen sich mit dieser Strategie in guter Gesellschaft. Denn auch von anderen Planktonorganismen beispielsweise aus Seen ist bekannt, dass sie eine "Nase" für chemische Signale ihrer Räuber besitzen und bei drohender Gefahr Schutzgebilde gegen das Gefressenwerden entwickeln oder in eine ähnliche selbst auferlegte, aber wenig nahrhafte Starre verfallen.
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