Konntest du schon einmal beobachten, dass sich kleine Teiche im Garten oder anderswo komplett grün verfärbt haben? In diesen grünen Wassertümpeln fühlt sich ein bestimmter eukaryotischer Einzeller besonders wohl. Der Einzeller Euglena, auch Augentierchen genannt.
Definition zu Euglena
Der eukaryotische Einzeller Euglena gehört zu den Flagellaten, also den Geißeltierchen. Durch seine Geißeln, auch Flagellen genannt, sind sie in der Lage sich im Wasser fortzubewegen. Den Namen hat die Augentierchen durch den kleinen Augenfleck, mit welchem sie Helligkeitsunterschiede wahrnehmen können.
Aufbau der Euglena
Euglena sind aus einer einzigen Zelle aufgebaut, die von einer Zellmembran umgeben ist. Durch ihre Zellbestandteile heben sie sich von den anderen Einzellern ab, weil sie sowohl typisch tierische, als auch typisch pflanzliche Organellen beinhalten.
Größe der Euglena
Mit dem bloßen Auge, kannst Du Augentierchen nicht sehen. Doch unter dem Lichtmikroskop ist der Einzeller mit ca. 0,05 mm gut erkennbar. Durch die längliche bis eiförmige Gestalt können sie sich ohne großen Widerstand durch das Wasser bewegen.
Geißeln der Euglena
Für die Bewegung sind die Geißeln verantwortlich, die aus einem Geißelsäckchen an der vertieften Vorderseite der Zelle entspringen. Neben der großen Schwimmgeißel, haben Euglena eine weitere verkürzte Geißel, an der sich ein lichtempfindliches Organell befindet.
Zellkern der Euglena
Euglena haben, wie alle eukaryotischen Organismen, einen Zellkern, der wissenschaftlich auch Nucleus genannt wird. Im Zellkern befindet sich noch ein Kernkörperchen (Nucleolus), das Erbgut und für die Zelle, wichtige Proteine und Enzyme beinhaltet.
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Vakuole der Euglena
Das Zellplasma der Augentierchen enthält die kontraktile Vakuole, die für die Wasserausscheidung verantwortlich ist. Sie wird kontraktile bzw. pulsierende Vakuole genannt, weil sie sich in einem bestimmten Takt vergrößert, dabei Flüssigkeit aus dem Zellplasma aufnimmt und diese dann anschließend wieder abgibt. Dadurch verhindert die Zelle, dass sie durch zu viel Wasseraufnahme platzt.
Chloroplasten der Euglena
Einige Euglenaarten haben Chloroplasten, mit welchen sie Photosynthese betreiben können. Damit heben sie sich deutlich von anderen Einzellern ab, die nur heterotroph leben können und somit von der Nahrungsaufnahme aus der Umwelt abhängig sind. Die Chloroplasten beinhalten den grünen Farbstoff Chlorophyll a und b, weswegen entsprechende Augentierchen häufig grün erscheinen.
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Paramylon der Euglena
Bei den Paramylen, die Du auf in Abbildung 1 erkennen kannst, handelt es sich um verpackte Reservestoffe, die der Energieversorgung in schlechten Zeiten dienen sollen.
Euglena – Einordnung: Tier oder Pflanze
Obwohl Euglena auch Augentierchen genannt wird, handelt es sich bei dem Einzeller weder um ein Tier noch um eine Pflanze. Euglena bildet mit weiteren verwandten Arten eine eigene Gattung in den Flagellaten und ist somit unabhängig von Tieren und Pflanzen.
Sie erfüllen sowohl Merkmale einer Pflanze wie zum Beispiel die Fähigkeit Photosynthese durch die Chloroplasten zu betreiben oder die asexuelle Vermehrung durch Längsteilung. Aber auch Merkmale eines Tiers wie zum Beispiel die Fortbewegung mit den Geißeln oder die Wahrnehmung von Helligkeitsunterschieden mithilfe des Augenflecks.
Fortbewegung der Euglena
Mit zwei Geißeln, die aus dem Geißelsäckchen an der Vorderseite des Körpers entspringen, kann sich Euglena durch das Wasser vorwärts bewegen. Mit der längeren Schwimmgeißel zieht sich das Augentierchen vorwärts und dreht sich dabei gleichzeitig um die eigene Längsachse.
Das Euglena kann sich in einer Sekunde um die zwei- bis dreifache Körperlänge fortbewegen. Die zweite Geißel ist stark verkürzt und schaut nicht aus dem Körper heraus. Daran befindet sich ein sogenannter lichtempfindlicher Paraflagellarkörper, der mit dem Augenfleck verknüpft ist.
Euglena – Lichtorientierung
Durch den Augenfleck kann das Augentierchen Helligkeitsunterschiede in der Umgebung wahrnehmen. Durch ihre Geißeln kann Euglena sich nun entweder zum Licht hin (positive Phototaxis) oder vom Licht weg bewegen (negative Phototaxis).
Phototaxis beschreibt Bewegungen von Organismen, die durch Licht verursacht werden. Wenn die Bewegung zum Licht hin stattfindet, um zum Beispiel besser Photosynthese zu betreiben, nennt man das positive Phototaxis. Jedoch gibt es auch die negative Phototaxis, bei der sich die Organismen vom Licht wegbewegen, um zum Beispiel einer Austrocknung vorzubeugen.
Das Phänomen der Phototaxis kann man sowohl bei Tieren, bei manchen Mikroorganismen und bei Pflanzen beobachten.
Der Augenfleck von Euglena liegt meistens in der Mitte der Zelle und besteht aus Carotinoiden, die eine lichtundurchlässige Fläche bilden. Hinter dem Augenfleck befindet sich der Paraflagellarkörper, der das wirkliche Auge der Euglena ist. Dieses Organell ist lichtempfindlich und kann somit die von außen kommenden Lichtreize auffangen.
Bei der Fortbewegung dreht sich das Augentierchen immer wieder um die eigene Längsachse. Das hat zur Folge, dass der Augenfleck immer wieder den Paraflagellarkörper beschattet und kein Licht mehr darauf fällt. Deswegen richtet sich das Augentierchen so aus, dass keine Beschattung des Paraflagellarkörpers mehr stattfindet, das nennt man dann positive Phototaxis.
Wenn die Lichteinstrahlung dann aber zu intensiv wird und der Photosyntheseleistung schaden könnte, bewegt sich der Einzeller wieder von der Lichtquelle weg, sodass kein Licht mehr auf den Paraflagellarkörper fällt.
Mit dem Auge kann das Euglena nicht optisch sehen, wie wir Menschen es können. Der Einzeller kann nur Helligkeitsunterschiede wahrnehmen.
Ernährung der Euglena
Euglena kann sich sowohl autotroph, als auch heterotroph ernähren und sich somit an ein Leben mit und ohne Licht anpassen.
Bei einer autotrophen Ernährung nehmen Organismen nur anorganische Stoffe (Kohlenstoff, Wasser, usw.) auf und gewinnen dann aus diesen Stoffen Energie. Die Energie kann beispielsweise durch Photosynthese gewonnen werden, dann handelt es sich um photoautotrophe Organismen.
Eine heterotrophe Ernährung hingegen bezeichnet die Aufnahme von organischen Stoffen, die den gesamten Energiebedarf decken.
Da Euglena in der Lage ist, sich heterotroph als auch photoautotroph zu ernähren, werden die Augentierchen als mixotroph eingeordnet.
Autotrophe Ernährungsweise
Wenn genügend Licht vorhanden ist, sind Augentierchen in der Lage sich autotroph zu ernähren. Dabei nimmt es energiearme anorganische Stoffe wie Kohlenstoffdioxid, Wasser und Mineralsalze aus dem Wasser auf. Diese Stoffe werden dann zu körpereigenen, energiereichen organischen Stoffen, wie zum Beispiel Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen umgewandelt. Die Energiegewinnung erfolgt hierbei über die Photosynthese.
Wenn Du noch mehr zur Photosynthese wissen möchtest, schau Dir einfach den passenden Artikel dazu auf StudySmarter dazu an.
Heterotrophe Ernährungsweise
Bei Lichtmangel sind Euglena in der Lage, die Ernährungsweise auf die heterotrophe Ernährungsweise umzustellen. Dies passiert aber nur, wenn die autotrophe Ernährungsweise durch Photosynthese nicht mehr zum Überleben ausreicht. Dabei nehmen die Einzeller energiereiche organische Stoffe (beispielsweise Kohlenhydrate) durch Phagozytose auf. Die aufgenommenen Stoffe werden dann in der Vakuole verdaut.
Bei der Phagozytose nimmt eine Zelle, in der Umgebung befindliche, Partikel auf. Teile der Membran umfließen den Partikel und nehmen ihn in Form eines Vesikels, eine Art von Membranbläschen, in die Zelle auf. Dort wird er dann verdaut und verwertet.
Fortpflanzung der Euglena
Die Fortpflanzung von Euglena findet asexuell durch Längsteilung statt. Hierbei werden zunächst alle Zellbestandteile verdoppelt und jeweils rechts und links angeordnet. Auch der Zellkern verdoppelt sich und zwei identische Tochterkerne entstehen. Die Zelle schnürt sich mittig ab und die Zellmembranen schließen sich zu zwei unabhängigen Zellen ab. So sind aus einer Mutterzelle zwei identische Tochterzellen entstanden.
Vorkommen der Euglena
Es gibt ungefähr 150 Arten der Augentierchen, die alle an unterschiedlichen Gewässern vorkommen, jedoch kann man sagen, dass alle Arten in nährstoffreichen stillen Süßgewässern zu finden sind. Einerseits kann man die Augentierchen in sehr kleinen Gewässern wie zum Beispiel Pfützen oder Tümpeln finden. Andererseits sind sie auch in Uferregionen von Seen oder Teichen zu entdecken.
Die Art Euglena viridis kommt häufig in stark verunreinigten Gewässern vor, beispielsweise verschlammte Uferzonen von Seen. Erkennbar ist dies dann häufig durch die sogenannte “Algenblüte”, bei der ein ganzes Gewässer bzw. Teile eines Gewässers durch die massenhafte Vermehrung von Algen, Cyanobakterien und Einzellern grün gefärbt werden. Demnach ist Euglena viridis häufig bei der Eutrophierung dieser Gewässer beteiligt und ist somit ein biologischer Wassergüteanzeiger für sehr stark verunreinigte, also eutrophe, Gewässer.
Abbildung 3: Euglena viridis unter dem Lichtmikroskop
Abbildung 4: Algenblüte in einem FIschteich
Wenn Du mehr zu dem Thema wissen möchtest, dann schau Dir gerne den Artikel zur Eutrophierung an.
Euglena - Das Wichtigste
Euglena (Augentierchen) ist ein eukaryotischer Einzeller.
Euglena gehört systematisch weder zu den Tieren noch zu den Pflanzen, hat aber Eigenschaften von beiden Gruppen.
Euglena gehört zu den Flagellaten und bildet darin eine eigene Gattung.
Mit dem Augenfleck und dem Paraflagellarkörper können die Augentierchen Helligkeitsunterschiede in der Umgebung wahrnehmen.
Euglena besitzen eine Schwimmgeißel, mit der sie sich im Wasser fortbewegen können. Dabei drehen sie sich immer wieder um die eigene Längsachse.
Durch ihre lichtempfindlichen Organellen, können sie Phototaxis betreiben.
Sie können zwischen heterotropher und autotropher Ernährung wechseln.
Sie pflanzen sich durch Längsteilung fort.
Augentierchen kommen hauptsächlich in kleinen, nährstoffreichen Süßgewässern vor.
Nachweise
- Abb. 3: "Euglena viridis, collected in a ditch outside a farmer's field near Wakefield, Quebec" (https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Euglena_viridis#/media/File:Euglena_viridis.jpg) von Deuterostome (https://commons.wikimedia.org/wiki/User:Deuterostome) ist lizenziert durch CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/).
- Abb. 4: "Schlierenartige „Blaualgenblüte“ mit Aufrahmung an der Wasseroberfläche in einem Fischteich" (https://de.wikipedia.org/wiki/Cyanobakterien#/media/File:Cyanobacteria_Fishpond2.jpg) von Christian Fischer ist lizenziert durch CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/) und wurde zugeschnitten.
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