Augentierchen

Augentierchen (Euglena) bilden eine Gattung von geißeltragenden eukaryotischen Einzellern aus der Klasse der Euglenoida. Namensgebend ist der Augenfleck (Stigma), der allerdings kein primitives Auge ist, sondern ein Pigmentfleck, der einen Photorezeptor beschattet und dadurch dem Augentierchen ermöglicht, sich in Abhängigkeit von der Lichtrichtung zu bewegen – ein Phänomen, das man Phototaxis nennt.

Merkmale

Vertreter der Gattung Euglena besitzen längs eiförmige oder längliche Zellen, die in zylindrischer, abgeflachter oder korkenzieherartig gewundener Form auftreten können. Photosynthetisch aktive Euglena-Arten sind durch die in den Chloroplasten enthaltenen Chlorophylle a und b grün gefärbt. Mittels einer einzelnen endständigen Geißel, die einem Geißelsäckchen entspringt, können sie sich im Wasser vorwärts bewegen. Die Augentierchen bewegen sich dabei auf einer schraubigen Kurvenbahn um eine zentrale Achse. Eine zweite Geißel ist stark verkürzt und ragt nicht aus dem Geißelsäckchen hervor. An ihr befindet sich der Paraflagellarkörper, ein lichtempfindliches Organell, das funktionell mit dem Augenfleck oder Stigma in Beziehung steht. Während der Rotation von Euglena um die Längsachse beschattet der Augenfleck, ein mit Carotinoiden gefülltes Lipidvesikel, periodisch den Lichtrezeptor des Paraflagellarkörpers. Dadurch kann Euglena die Einfallsrichtung des Lichts registrieren und eine entsprechende Phototaxis zeigen. Ein Cytostom fehlt.<ref name="ill">Gordon F. Leedale, Keith Vickerman: Euglenozoa, In:  John J. Lee, Gordon F. Leedale, Phyllis Bradbury (Hrsg.): Illustrated Guide to the Protozoa, 2nd Edition. Bd. 2, Society of Protozoologists, Lawrence, Kansas 2000, ISBN 1-891276-23-9, S. 1141-1143.</ref> Da Euglena sowohl pflanzliche als auch tierische Merkmale zeigt, war früher eine eindeutige Zuordnung zum Pflanzen- oder Tierreich nicht möglich.

Lebensweise

Die meisten Augentierchen enthalten Chloroplasten mit den grünen Farbstoffen Chlorophyll a und b. Mit ihrer Hilfe betreiben sie Photosynthese (phototrophe Ernährung). Die Vertreter der Gattung Euglena sind allerdings nicht vollständig autotroph, da sie auch auf die Aufnahme von organischen Substanzen aus dem umgebenden Medium angewiesen sind. Unter bestimmten Umständen gehen einige Arten zur heterotrophen Ernährungsweise über: Sie bilden dann vorübergehend ihr Chlorophyll zurück und leben von organischen Stoffen, die per Pinozytose aufgenommen werden.<ref>schulbiologiezentrum.info: Arbeitshilfe 15.20 „Euglena/Augentierchen“ (PDF; 469 kB), Zugriff am 7. Januar 2011</ref> Fast alle Euglena-Arten leben (mit Ausnahme einiger mariner Formen) im Süßwasser. <ref name="ill" />

Die Reproduktion von Euglena erfolgt – wie bei allen Euglenoida – ausschließlich ungeschlechtlich durch Längsteilung. Beobachtungen von sexuellen Vorgängen konnten nie bestätigt werden.

Phototaxis (Lichtorientierung)

Euglena ist in der Lage, Einfallsrichtung und Intensität des Lichtes wahrzunehmen und darauf zu reagieren. Diese Fähigkeit bezeichnet man als Phototaxis. Bei mäßigen bis hohen Lichtintensitäten schwimmt Euglena auf die Lichtquelle zu (positive Phototaxis). Der Sinn dieses Verhaltens ist darin zu sehen, dass Euglena auf diese Weise Orte aufsucht, die eine möglichst optimale Photosynthese ermöglichen. Bei sehr hohen Lichtintensitäten schwimmt Euglena von der Lichtquelle weg (negative Phototaxis). Sehr hohe Lichtintensitäten könnten das photosynthetische System von Euglena schädigen. Grundlage der Phototaxis von Euglena ist das Zusammenspiel von Paraflagellarkörper und Augenfleck (Stigma). Durch die rotierende Fortbewegung beschattet der Augenfleck in regelmäßigen Abständen den Paraflagellarkörper. Je nach Verhältnis von Schwimmrichtung zur Richtung des einfallenden Lichtes verändert sich dieses Beschattungsmuster und Euglena kann daraus auf die Lichtrichtung schließen.

Systematik und Evolution

Die Systematik der Gattung Euglena wurde anhand molekularbiologischer Erkenntnisse gründlich überarbeitet <ref name="marin"> B. Marin, A. Palm, M. Klingberg, M. Melkonian: Phylogeny and taxonomic revision of plastid-containing euglenophytes based on ssu rDNA sequence comparisons and synapomorphic signatures in the ssu rRNA secondary structure. In: Protist. 154, 2003, S. 99–145.</ref>. Zur Gattung Euglena gehören demnach nur noch phototrophe oder sekundär osmotrophe Eugleniden mit einer flexiblen Pellikula. Ebenfalls neu ist, dass die Arten Astasia longa und Khawkinea quartana nun in die Gattung Euglena integriert werden als Euglena longa und Euglena quartana. Grundlage dafür ist die Erkenntnis, dass diese beiden Organismen von grünen, Euglena-ähnlichen Vorfahren abstammen und im Laufe der Evolution die Fähigkeit zur Photosynthese wieder verloren haben. Euglena longa hat noch immer Plastiden, die allerdings stark reduziert sind und keine Photosynthese mehr betreiben <ref name="hachtel"> W. Hachtel: A plastid genome in the heterotrophic flagellate Astasia longa. In: Endocytobiosis and Cell Research. 12, 1998, S. 191–193.</ref>. Diese heterotroph lebenden Arten, die nachweislich von phototrophen Vorfahren abstammen, bezeichnet man als sekundär osmotroph.

Einige Arten der Gattung Euglena

• Euglena carterae
• Euglena deses
• Euglena ehrenbergii
• Euglena gracilis
• Euglena haematoda
• Euglena intermedia
• Euglena longa (früher Astasia longa)
• Euglena pisciformis
• Euglena quartana (früher Khawkinea quartana)
• Euglena sanguinea
• Euglena terricola
• Euglena texta
• Euglena variabilis
• Euglena viridis

Ehemalige Euglena-Arten, die heute in andere Gattungen eingruppiert werden

• Lepocinclis acus (früher Euglena acus)
• Lepocinclis oxyuris (früher Euglena oxyuris)
• Lepocinclis platydesma (früher Euglena platydesma)
• Lepocinclis spirogyroides (früher Euglena spirogyra)
• Lepocinclis tripteris (früher Euglena tripteris)

Verwendung

Von besonderer Bedeutung als Modellorganismus in der Forschung ist die phototrophe Art Euglena gracilis.<ref name="ill" /> Forscher interessieren sich beispielsweise für die grundlegende Funktionsweise von Phototaxis und Gravitaxis.<ref name="daiker"> V. Daiker, D. P. Häder, P. R. Richter, M. Lebert: The involvement of a protein kinase in phototaxis und gravitaxis of Euglena gracilis. In: Planta. 233, Nr. 5, Mai 2011, S. 1055–62, PMID 21286747.</ref>

Die japanische Firma euglena Co.,Ltd. möchte Augentierchen als Futtermittel, Bestandteil von Kosmetika, Nahrung oder Nahrungsergänzungsmitteln sowie Treibstoffen einsetzen um einen nachhaltigen Kohlenstoffkreislauf herzustellen.<ref>Company Vision. euglena Co., abgerufen am 13. August 2012 (english). </ref>

Einzelnachweise

<references/>

Weblinks

• Tree of Life Web Project: Euglena
• Euglena Ehrenberg 1838. Abgerufen am 20. August 2012 (english). 
• Das Augentierchen Euglena: Ein einzelliger Geißelträger des Süßwassers