Hallo und willkommen zu MicrobeThingsMacro - Mikroben ganz groß! einem Podcast, in dem wir in die faszinierende Welt der Mikroben eintauchen und uns von ihrer Vielfalt begeistern lassen wollen.
Folge 6 - Chaos chaos - Vielfältiges Wechseltierchen.
Wir alle kennen Chaos. Ob es gerade auf dem Schreibtisch oder sogar in der ganzen Wohnung, in den wichtigen Unterlagen oder einfach nur im eigenen Hirn herrscht, Chaos kann überall auftauchen und breitet sich dann wundersamerweise ganz wie von selbst immer weiter aus. Nicht umsonst besagt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik, dass die Entropie, also das Maß für die Unordnung im Universum, einem Maximum entgegenstrebt.
Na ja, so ganz sauber lassen sich Überlegungen zur Entropie jetzt nicht auf unsere Schreibtische übertragen, aber wir sind hier ja nicht in einem Physikpodcast, sondern in einem Mikrobenpodcast. Deshalb hat das Chaos, von dem wir heute sprechen wollen, auch wenn überhaupt, nur wenig mit dem Zustand einer vernachlässigten Sockenschublade zu tun. Stattdessen soll es heute um Amöben gehen, und wir starten mit derjenigen Amöbe, die den wunderbaren Namen Chaos chaos trägt.
Zum ersten Mal beschrieben wurde diese Mikrobe im Jahr 1758 durch den schwedischen Naturforscher Carl von Linné. Wer in der Biologie ein bisschen bewandert ist, dem ist dieser Name sicherlich ein Begriff. Carl von Linné ist nämlich niemand Geringeres als der Begründer der binären Nomenklatur, also der systematischen Benennung und Einteilung von Lebewesen in Gattungen und Arten. Der Organismus, den Linné damals beschrieb, gilt heute als historische Typus Art der Gattung Chaos, also jene Art, an der der Gattungsname formell festgemacht wurde.
Welche Amöbe Linné damals tatsächlich unter dem Mikroskop sah, lässt sich heute nicht mehr genau sagen. Der Name Chaos chaos jedenfalls ist geblieben, weniger als feste Art, sondern eher als ein historisches Relikt, das den Ursprung der ganzen Gattung markiert. Bei der Gattung Chaos handelt es sich im Gegensatz zu vielen der Mikroben, die ich bisher im Podcast besprochen habe, nicht um einen Prokaryoten, sondern einen Eukaryoten.
Diese beiden Gruppen sind unterschiedliche Domänen des Lebens, die sich vom sogenannten Last Common Universial Ancestor (LUCA), also dem Urvorfahren alles heute auf der Erde existierenden Lebens aus entwickelt haben. Der größte Unterschied zwischen Prokaryoten und Eukaryoten ist die Anwesenheit eines Zellkerns, also einer Organelle, die die Erbinformationen des entsprechenden Organismus einschließt. Da die Amöben, wie schon erwähnt, zu den Eukaryoten gehören, besitzen sie in der Regel einen Zellkern.
In vielen Fällen, wie zum Beispiel in der Gattung Chaos, reicht dieser eine jedoch nicht. Stattdessen sind es manchmal Dutzende bis hin zu über 100 Zellkernen, weshalb man sie Multinukleär nennt. Die Anzahl der Zellkerne ist auch ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal zwischen den bekannten Amöbengattungen, Amöba und Chaos. Während Chaosarten viele Zellkerne enthalten, besitzen Amöba-Arten in der Regel nur einen und sind somit uninukleär. Amöboide Lebensformen gibt es übrigens in nahezu allen größeren Linien des Lebens, zum Beispiel bei verschiedenen einzelligen Wasserlebewesen, pilzähnlichen Organismen oder Tieren, wo sie sich vermutlich mehrfach unabhängig voneinander entwickelt haben.
Das erklärt auch, warum nicht alle so genannten Amöben eng miteinander verwandt sind, auch wenn sie sich äußerlich stark ähneln. Wir wollen aber weiter bei der vielkernigen Gattung Chaos bleiben und eine Frage beantworten, die sich manch einer vielleicht schon seit Beginn der Folge stellt. Wie kommt man dazu, einem Mikroorganismus den Namen Chaos zu geben? Das liegt vermutlich an der ungewöhnlichen Fortbewegungsart, die Amöben aufweisen.
Anders als Bakterien und andere Mikroorganismen, die meist eine feste Form haben, etwa rund, Stäbchen- oder Komma-förmig, zeigenAmöben keine konstante Gestalt. Sie erscheinen als formlose, veränderliche Blobs, die sich mithilfe von Ausstülpung bewegen, den sogenannten Pseudopodien oder Scheinfüßchen. Diese sind wie kleine Arme, die sich ausstrecken, um die Amöbe am Untergrund festzuhalten. Die Amöbe schiebt ihre Zellflüssigkeit in diese Scheinfüßchen hinein und zieht so ihren Körper nach.
Durch dieses ständige Ausformen und Nachziehen verändert sich die Gestalt dauernd und die Bewegung wirkt oft ungerichtet oder chaotisch. Daher vermutlich auch der Name. Besonders in der frühen Zeit der Beobachtung von Mikroorganismen hat gerade diese Formlosigkeit der Amöben dazu geführt, dass unterschiedliche Formen ein und derselben Amöbe als unterschiedliche Arten definiert wurden. Erst die genetische Analyse dieser Organismen hat dann eine eindeutige Zuordnung ermöglicht.
Der Prozess der Verformung des gesamten Organismus, der übrigens auch zum Beinamen Wechseltierchen geführt hat, wird auch in der Nahrungsbeschaffung durch die Amöben eingesetzt. Sie ernähren sich vorzugsweise von Bakterien, aber auch von Mikroalgen, wie beispielsweise den sogenannten Diatomeen oder Kieselein. Um ihre Nahrung aufzunehmen, umschließen die Amöben mit ihren formbaren Leibern ihre Beute, um sie dann in einem Phagozytose genannten Prozess in sich aufzunehmen und dort zu verdauen.
Ein Video von einer Amöbe beim Essen verlinke ich euch mal in den Shownotes. Wen das interessiert, der kann sich das gerne mal anschauen. Da sieht man auch die Ausbildung der Scheinfüßchen recht gut. In der sehr vielfältigen Welt der Amöben gibt es sogar solche, die nicht einfach nur nach ihrer Beute jagen, sondern Bakterien aktiv farmen. In einem Artikel der Fachzeitschrift Nature wurde 2011 beispielsweise die soziale Amöbe Dictyostelium discoideum untersucht.
Dabei konnte gezeigt werden, dass dieser zellulare Schleimpilz Bakterien teilweise einschließt, diese aber nicht verdaut, sondern wie eine Art Saatgut einlagert, um sie dann in nahrungsarmen Umgebung freilassen zu können. Die dann wachsenden Bakterien können wiederum als Nahrungsquelle dienen.
Auch innerhalb der Gattung Chaos finden sich einige interessante Vertreter. Chaos carolinense beispielsweise wird wegen ihrer Größe von bis zu fünf Millimetern auch Riesenamöbe genannt. Sie ist groß genug, um mit bloßem Auge sichtbar zu sein. Manche Forschende vermuten, dass es sich bei Chaos carolinense sogar um die Art handeln könnte, die Carl von Linné ursprünglich beschrieben hat. Genau lässt sich das heute aber nicht mehr nachvollziehen.
Eine verwandte Art Chaos illinoisense wurde 1950 in Kultur genommen und galt später als ausgestorben, bis sie 18 Jahre danach in Nordrussland wiederentdeckt wurde. Die meisten Amöben leben übrigens in Süßwasser vorkommen und für carolinense und illinoisense sind die Abnahmen durchaus gute Hinweise darauf, wo diese Arten ursprünglich entdeckt wurden. Ihr seht also, Amöben sind eine durchaus vielfältige Lebensform.
Und gerade in den Zeiten, in denen Wissenschaft noch nicht weltweit kommuniziert und Erkenntnisse geteilt werden konnten, ist dadurch teilweise großes Chaos - hier meine ich nicht die Amöbe - entstanden. Im Jahre 1879 untersuchte auch der amerikanische Paläontologe Joseph Leidy eine Amöbe unter dem Mikroskop. Das mit den vielen Arten und noch mehr verschiedenen Namen erschien ihm allerdings reichlich kompliziert. Sein Vorschlag, um die ganze Geschichte zu vereinfachen? Man solle doch alle gewöhnlichen Frischwasseramöben einfach in einer Art zusammenfassen und diese Amöba proteus nennen.
Dieser Vorschlag setzte sich allerdings nicht durch. Auch weil die von Leidy untersuchte Amöbe, wie sich später herausstellte, letztendlich mehrkernig war und daher zur Gattung Chaos gehören dürfte. Das Chaos mit Chaos - oder Amöba - zu bekämpfen war in diesem Fall also kein besonders hilfreicher Ansatz. Heute gibt es deshalb viele verschiedene Amöbenarten mit teils wechselhafter Namengeschichte. Deshalb ist es auch nahezu unmöglich, die historischen Endungen und Beschreibungen von Amöben den entsprechenden modernen Arten zuzuordnen.
Faszinierende Organismen sind sie dennoch allemal, auch wenn nicht alle davon nett und ungefährlich sind. Aber das ist vielleicht ein Thema für eine andere Folge. Ihr habt heute einen äußerst wandlungsfähigen Mikroorganismus kennengelernt, der als Typusart einer ganzen Gattung gilt, auch wenn seine moderne Identität leicht anders verstanden wird als zu Linnés Zeiten. Wenn ihr also das nächste Mal jemanden von Amöben sprechen hört, was sicherlich oft vorkommt, wisst ihr, dass es diese Lebensform in allen möglichen Bereichen des Lebens gibt und dass viele dieser Arten gar nicht miteinander verwandt sind, sondern sich unabhängig voneinander entwickelt haben, woraus durchaus großes Chaos in der Beschreibung und Benennung der Amöben entstanden ist, was dann ja irgendwie doch wieder zu sich ausbreitender
Unordnung auf dem Schreibtisch passt. Vielleicht verschwendet ihr also das nächste Mal, wenn ihr Papierkram sortieren müsst, einen Gedanken an die kleinen oder teilweise vergleichsweise großen amöboiden Lebensformen, die so in unseren Teichen und Seen umherschwimmen. Damit sind wir am Ende dieser Folge angekommen. Und mir bleibt nur noch eins zu sagen. Vielen Dank fürs Zuhören und bleibt neugierig.