Universität Stuttgart, Biologisches Institut
Das erste Mal gibt es 2007 einen Einzeller des Jahres. Die Deutsche Gesellschaft für Protozoologie will damit aufmerksam machen auf die große Organismengruppe der Einzeller, die Protisten. Zwar sind Einzeller klein, kaum einer kann mit bloßem Auge gesehen werden, jedoch sind sie für die Ökosysteme der Erde wichtig. Grüne Protisten der Meere produzieren mit ihrer Photosynthese mehr Sauerstoff als alle Landpflanzen. Viele Einzeller können Mensch und Tier als Parasiten gefährlich werden. Der Malaria-Erreger, Plasmodium, ist ein Einzeller, der jährlich mehr als 2 Millionen Opfer fordert. Bei den Einzellern gibt es eine große Vielfalt und die Arten sind in Aufbau, Stoffwechsel, Genom-Organisation und Lebensstrategien sehr unterschiedlich. Sie sind deshalb auch für die Forschung in der Zellbiologie, Genetik, Molekularbiologie, Ökologie, Evolutionsbiologie und selbst für die Medizin und pharmazeutische Industrie enorm interessant. Auf dieser Website sind die Wesensmerkmale von Paramecium und einzelne Aspekte aktueller Forschungsthemen mit Paramecien in kleinen Kapiteln dargestellt.
Paramecium wurde als erster Einzeller des Jahres ausgewählt, weil es vielleicht der bekannteste Einzeller ist, der oft schon im Biologie-Unterricht vorgestellt wird. Paramecium hat auch praktische Bedeutung bei der Bewertung der Gewässergüte und ist überall auf der Welt ein intensiv untersuchtes Forschungsobjekt. Von Paramecium tetraurelia wurde das Genom sequenziert und wird jetzt untersucht. Man weiss nun, dass das Paramecium-Genom in der Evolution mehrfach verdoppelt worden ist. Die erzeugten Gen-Duplikate könnten für neue Funktionen "genutzt" worden sein.
Paramecien, die Pantoffeltierchen, leben in Seen, Teichen und Flüssen. Sie gehören zu den Ciliaten, den Wimperlingen. In einer einzigen Zelle vereinen sie alle Lebensfunktionen. Sie können sich durch Teilung vermehren, sich sexuell fortpflanzen und sie altern. Große Paramecien kann man mit bloßem Auge sehen. Sechs hintereinander messen einen Millimeter. Es gibt viele Paramecium-Arten, zum Beispiel das große P. caudatum, das grüne P. bursaria und das im Brackwasser lebende P. calkinsi. Manche sind nur in bestimmten Regionen der Erde zu finden. Im Meer und im Boden wurden keine Paramecien gefunden.
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Paramecien ernähren sich von Mikroorganismen und dienen ihrerseits großen Einzellern, Fischbrut und anderen kleinen Tieren als Nahrung. Sie sind wichtige Bioindikatoren bei der biologischen Gewässeranalyse. Die "farblosen" Arten zeigen starke Verschmutzungen an, wenn sie in größeren Mengen vorkommen, während das grüne Paramecium (P. bursaria) reines bis leicht verschmutztes Wasser anzeigt. Paramecium bursaria beherbergt pro Zelle ca. 300 kleine Grünalgen der Gattung Chlorella. Bei ausreichendem Licht geben die Algensymbionten soviel Maltose, einen Zucker, an die Wirtszelle ab, dass die Paramecien notfalls ihren gesamten Energiestoffwechsel damit decken können.
Paramecien sind ideale Objekte für den Biologieunterricht und relativ einfach in Kultur zu halten (*). Zellbiologische Aspekte sind ebenso gut an ihnen darzustellen wie reizphysiologische, genetische, ökologische und evolutionsbiologische Phänomene. Paramecien enzystieren sich nicht, obwohl das vielfach behauptet wird. In einem Heuaufguss sind sie also nicht zu finden, es sei denn, es wird Wasser aus einem natürlichen Gewässer zugesetzt.
Für speziell Interessierte wird jeweils eine Auswahl an Fachliteratur aufgeführt. Es sei darauf hingewiesen, dass auf den Jahrestagungen der Deutschen Gesellschaft für Protozoologie immer auch aktuelle Fragen zur Forschung an Paramecien vorgetragen und diskutiert werden.
In folgenden Lehrbüchern
und Monographien finden Sie zusammenfassende Darstellungen zur
Biologie von Paramecium und anderen Ciliaten:
Berger H., Foissner W. & Kohamnn F. (1997): Bestimmung
und Ökologie der Mikrosaprobien nach DIN 38 410. G. Fischer,
Stuttgart, Jena, Lübeck, Ulm.
Foissner W., Berger H. & Kohmann F. (1994): Taxonomische
und ökologische Revision der Ciliaten des Saprobiensystems.
Band III: Hymensotomata, Prostomatida, Nassulida. Informationsberichte
des Bayerischen Landesamtes für Wasserwirtschaft, Heft 1/94.
Görtz H.-D. (ed.) (1988): Paramecium. Springer
Verlag.
Hausmann K. & Bradbury P.S. (1996): Ciliates - cells
as organisms. G. Fischer, Stuttgart.
Hausmann K., Hülsmann N. & Radek R. (2003): Protistology.
E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart.
Janisch R. (1987): Biomembranes in the life and regeneration
of Paramecium. Purkyne Univ. Brno.
Jurand A. & Selman G.G. (1969): The anatomy of Paramecium
aurelia. Macmillan St. Martin's Press, New Yourk.
Kalmus H. (1931): Paramecium - das Pantoffeltierchen.
G. Fischer, Jena.
Nanney D.L. (1980): Experimental Ciliatology. J. Wiley
& Sons, New York.
Plattner H. (2002): My favorite cell - Paramecium.
Bio Essays 24: 649.
van Wagtendongk W.J. (1974): Paramecium - a current
survey. Elsevier Sci. Publ. Amsterdam.
Wichterman R. (1986): The Biology of Paramecium,
2nd ed. Plenum Press, New York.
(*) Bezug und
Kulturanleitung von Paramecien
1) Aus der Natur: Paramecien leben auf der ganzen
Erde in Teichen und anderen Süßgewässern und
sogar im Brackwasser. Als Bakterien-Fresser leben sie bevorzugt
benthisch, überwiegend im Eulitoral, also innerhalb weniger
Dezimeter Tiefe am Gewässerrand. Das grüne Paramecium,
P. bursaria, ist häufig in der freien Wassersäule
anzutreffen. Die Zelldichten sind oft gering; deshalb sind in
Wasserproben nicht selten nur ein bis zwei Zellen pro hundert
Milliliter anzutreffen.
2) Aus dem Labor: Eventuell kann es sinnvoll sein, Paramecien
schon als Reinkultur zu beziehen. Kulturansätze können
gegen eine kleine Porto- und Bearbeitungsgebühr von Zoologischen
Instituten verschiedener Universitäten bezogen werden, zum
Beispiel von
Prof. Dr. H.D. Görtz
Biologisches Institut
Universität Stuttgart
Pfaffenwaldring 57
70569 Stuttgart
Goertz@bio.uni-stuttgart.de (unter Betreff bitte Paramecium
angeben)
Mailen Sie 3 bis 4 Wochen, bevor Sie die Paramecien benötigen.
Nach Terminabsprache und Zusage schicken Sie bitte 3 € für
Porto und Materialkosten in Briefmarken. Sie erhalten 25 ml einer
P. caudatum- oder P. bursaria-Kultur.
Kulturmedien:
Stammlösung:
80 g Wiesenheu-/Weizenstroh-Gemisch, mit 1 L Wasser 10 Min aufkochen,
über ein Handtuch filtrieren. Die Stammlösung kann
eingefroren aufbewahrt werden.
Gebrauchslösung:
Stammlösung 1 : 25 mit Wasser verdünnen, auf 70 °C
erhitzen oder autoklavieren, erkalten lassen. Eventuell sollte
der pH-Wert kontrolliert werden (pH 6,5 - 7,5). Mit dieser Gebrauchslösung
wird die Paramecien-Kultur verdoppelt.
Die Kultur kann man länger stehen lassen, wenn einige aufgekochte
Strohhalme in dem Medium belassen werden.
Paramecium - Einzeller des Jahres 2007 Homepage
Deutsche Gesellschaft für Protozoologie Homepage