Protozoen

Protozoen Definition

Organismen, die als Protozoen bekannt sind, umfassen eine breite Palette von Organismen, von denen die meisten freilebende einzellige Eukaryoten sind. Daher gehören die Protozoen zum Bereich Eukarya. Obwohl die verschiedenen Phyla des Reichs der Protista nicht eng miteinander verwandt sind, werden sie wegen ihrer großen Unterschiede zu den anderen Reichen der Pflanzen, Tiere und Pilze dennoch gemeinsam klassifiziert. Die Bezeichnung „Protozoen“ hat eine wechselvolle Geschichte und umfasste einst nur die „tierähnlichen“ einzelligen Lebensformen. Heute werden diese heterotrophen Protozoen zusammen mit den autotrophen Algen und anderen einfachen Lebensformen in das Reich der Protista eingeordnet. Zwar sind alle Protozoen Eukaryoten, doch vermehren sich nicht alle nach dem Standardmodell der Mitose, wie man es bei höheren tierischen Zellen findet. Viele haben eine komplexe Zellteilung, die in größerem Maßstab der binären Spaltung bei Bakterien ähnelt. Einige Phyla im Königreich Protista sind autotrophe Zellen, die Chloroplasten enthalten, die aus Sonnenlicht Zucker produzieren können. Obwohl in der Vergangenheit nur heterotrophe Organismen als Protozoen betrachtet wurden, werden in diesem Artikel viele der Phyla innerhalb der Protista vorgestellt, die Zucker photosynthetisieren können.

Beispiele für Protozoen

Malaria

Malaria ist eine Krankheit, die jedes Jahr weltweit Hunderte von Millionen Menschen betrifft. Man schätzt, dass jährlich drei Millionen Menschen an Malaria sterben, die Hälfte davon sind Kleinkinder. Malaria wird durch verschiedene Protozoen der Gattung Plasmodium verursacht. Diese Protozoen leben sowohl im Verdauungssystem der Mücken als auch in den menschlichen Blutzellen. Die einzelligen Protozoen gelangen durch einen Mückenstich in die Blutbahn des Menschen. Sie finden ein nicht infiziertes rotes Blutkörperchen und benutzen eine spezielle Kombination von Organellen am Ende ihrer Zelle, um die Zelle zu zwingen, den Parasiten einzusaugen. Diese spezielle Gruppe von Organellen, der so genannte apikale Komplex, ermöglicht es den parasitären Protozoen, sich in Blutzellen zu verstecken. Dadurch sind Plasmodium und andere parasitäre Apikomplexe sehr schwer zu töten, da die Blutzellen ebenfalls zerstört werden müssten.

Rote Flut

Ein interessantes Phänomen im Meer wird auch von einem anderen Stamm von Protozoen verursacht. Die Dinoflagellaten sind eine Gruppe von Protozoen, die hauptsächlich als freischwimmende einzellige Organismen existieren, während andere symbiotisch in bestimmten wirbellosen Tieren leben. Gruppen von Dinoflagellaten, die frei schwimmen, können drastische Vermehrungsperioden durchlaufen, die als Blüte bekannt sind. Wenn eine Blüte genügend Dinoflagellaten produziert, färbt sich das Meerwasser aufgrund ihrer Dichte rosa oder sogar rot. Zum Leidwesen aller Organismen, die die Blüte passieren, produzieren die Dinoflagellaten ein Toxin. Wenn sie sich in enormer Dichte ansammeln, kann dieses Nervengift fast alle Organismen in der Blüte lähmen und töten. Fische, Krebstiere und Weichtiere, die die Blüte fressen, können die Toxine in ihrem Gewebe speichern und für Menschen, die sie essen, giftig werden. Die paralytische Schalentiervergiftung wird durch Dinoflagellaten-Toxine in hoher Konzentration verursacht. Einfache Protozoen können in großer Zahl beim Menschen Muskellähmungen und Atemstillstand verursachen, was möglicherweise zum Tod führt.

Arten von Protozoen

Es gibt viele Phyla im Bereich Protista. Dies ist zwar eine große Auswahl, aber nicht annähernd die gesamte Palette. Ein Grund für die große Vielfalt in diesem Bereich ist, dass die Stämme nicht eng miteinander verwandt sind.

Stamm der Euglenida

Die Euglenida sind ein Stamm von Protozoen, die man an der Pellikel erkennt, die ihnen ihre Form verleiht, und an den Geißeln, die sie zur Fortbewegung benutzen. Die Pellikel ist eine Art Schale, die sich unter der Zellmembran befindet. Sie besteht aus Streifen von Proteinen, die ineinander greifen, um sie zu stützen. Einige Organismen aus der Gruppe der Euglenida sind photosynthetisch und besitzen Chloroplasten. Andere ernähren sich von gelösten Nährstoffen in der Umgebung, wieder andere sind parasitär.

Phylum Kinetoplastida

Die Kinetoplastida sind eng mit den Euglenida verwandt und werden ebenfalls durch ein Pellikel geschützt, das jedoch ausschließlich aus Mikrotubuli besteht. Die Organismen der Kinetoplastida haben die einzigartige Eigenschaft, ein einziges, stark vergrößertes und langgestrecktes Mitochondrium zu besitzen. Typischerweise haben Zellen viele kleine Mitochondrien im Gegensatz zu einem großen Mitochondrium. Zu den Kinetoplastida gehören viele parasitäre Organismen, die beim Menschen Krankheiten verursachen. Am bekanntesten ist die Leishmaniose, an der jedes Jahr über eine Million Menschen erkranken. Dank der Fortschritte in der medizinischen Behandlung werden jedoch die meisten Infizierten gerettet, und nur etwa 1000 Menschen sterben jährlich an diesen Protozoen.

Phylum Ciliophora

Anstelle von Geißeln zur Fortbewegung verwenden die Organismen im Phylum Ciliophora viel kleinere Strukturen, die Cilien genannt werden. Die Flimmerhärchen dieser Organismen bedecken ihre gesamte Zelle und arbeiten zusammen, um die Zelle voranzutreiben. Ähnlich wie bei den einzelnen Paddeln eines Ruderboots gibt jede Cilia einen Vorwärtsstoß ab und peitscht dann im Rückstoß zurück in die Ausgangsposition. Die Organismen der Ciliophora umfassen eine Vielzahl von Körperformen, darunter freischwimmende Organismen und sessile Organismen, die ihre Cilien zum Filtern von Nahrung aus dem Wasser verwenden. Die meisten Ciliaten leben am Boden der Meeresumwelt, der so genannten benthischen Zone. Diese Protozoen haben sich jedoch auch als Parasiten im Verdauungstrakt größerer Organismen spezialisiert.

Phylum Apicomplexa

Wie in Beispiel 1 gezeigt, umfassen die Apicomplexa hauptsächlich parasitäre Organismen, die ausschließlich innerhalb ihrer Wirtsorganismen leben. Diese Organismen haben alle apikale Komplexe, die es ihnen ermöglichen, in die Zellen ihrer Wirte einzudringen. Im Inneren der Zellen sind die Parasiten viel widerstandsfähiger und haben besseren Zugang zu Nährstoffen. Viele dieser Parasiten können auch die Proteine auf der Oberfläche ihrer Zellen verändern. Dadurch können sie sich vor den Zellen des Immunsystems „verstecken“, die fremde Zellen auf der Oberfläche eindringender Krankheitserreger erkennen. Dies macht eine medizinische Behandlung sehr schwierig.

Phylum Dinoflagellata

Die Dinoflagellaten, wie in Beispiel 2 gezeigt, benutzen Geißeln zur Fortbewegung und sind ebenfalls von einem Pellikel bedeckt. Im Gegensatz zu den beiden vorherigen Gruppen mit Pellikeln verwenden die Dinoflagellaten eine Reihe von Bläschen unter der Zellmembran, um eine starre Form zu schaffen. Einige Dinoflagellaten füllen ihre Bläschen sogar mit Polysacchariden wie Zellulose, um eine Art Panzer zu bilden, der ihre Zellen schützt.

Stamm Stramenopila

Die Stramenopila umfassen eine Vielzahl von Organismen, von den Kieselalgen mit Schale bis zu Braun- und Goldalgen. Protozoen in diesem Stamm haben Schalen, Schuppen oder Tests, die die Zelle stützen. Diese Schutzhüllen variieren stark innerhalb des Stammes. Die Kieselalgen bilden meist kunstvolle und komplexe Schalen aus Silikat, das auch zur Herstellung von Glas verwendet wird. Andere bilden ihre Schalen aus Kalziumkarbonat oder Protein.

Stamm Rhizopoda

Der Stamm Rhizopoda enthält die Amöben. Die kleinen, einzelligen Einzeller gehören zu den einzigen Protozoen, die keine harte Hülle besitzen. Die Amöben bewegen sich, indem sie ihr Zytoplasma in die Umgebung ausstrecken. Diese Fortsätze werden Pseudopodien genannt.

Stamm Actinopoda

Die Organismen der Actinopoda haben charakteristische Axopodien, das sind scharfe Stacheln, die aus der Zelle herausragen und mit Zytoplasma bedeckt sind. Sie dienen der Fortbewegung und der Nahrungsaufnahme. Sie dienen der Fortbewegung und der Nahrungsaufnahme. Die Axopodien bilden auch schöne Formen, wie im folgenden Organismus zu sehen ist:

Phylum Granuloreticulosa

Die Granuloreticulosa umfasst eine Vielzahl von Organismen, die einen großen industriellen Wert haben. Die von diesen Protozoen produzierten Tests lagern sich in großer Zahl am Meeresboden ab. Im Laufe der Zeit versteinern sie zusammen und werden zu Substanzen wie Kreide, Kalkstein und Marmor. Sogar die Pyramiden Ägyptens wurden aus Steinen gebaut, die aus den Schalen dieser Protozoen stammen.

Phylum Diplomonodida

Die Diplomonodida sind ein Stamm von Organismen, die viele Geißeln zur Fortbewegung haben. Die durchschnittliche Anzahl liegt bei etwa 8. Während es viele Arten gibt, die sich in ihrem Platz im Ökosystem unterscheiden, ist der bekannteste dieser Protozoen die Gattung Giardia, die in unsauberem Wasser verzehrt werden kann und beim Menschen grippeähnliche Symptome und Durchfall verursacht.

Stamm Parabasilida

Diese Organismen enthalten viele Geißeln, bis zu Tausende auf einer einzigen Zelle, und haben eine spezielle Faser, die den Golgi-Apparat an der Basis der Geißeln befestigt. Viele Parabasiliden existieren als symbiotische Einzeller im Verdauungstrakt von Insekten, insbesondere von solchen, die Holz fressen. Diese Protozoen sind in der Lage, ein Enzym abzusondern, das Zellulose abbauen kann.

Sonstige Protozoen

Es gibt noch mehrere andere Phyla von Protozoen, die hier jedoch nicht behandelt werden können. Wie alle anderen Protozoen haben diese Organismen keine spezialisierten Gewebe oder Zellschichten. Die meisten sind einzellig, obwohl einige in Kolonien oder Fasern leben. Aufgrund ihrer geringen Größe und Anpassungsfähigkeit haben die Protozoen fast jede Umgebung auf dem Planeten besiedelt.

• Metazoa – Organismen, die im Gegensatz zu den Protozoen organisierte Gewebe haben.
• Protist – Ein Name, der die Hinzufügung von photosynthetischen Organismen zu der nicht verwandten Gruppe der Protozoen widerspiegelt.

Quiz

1. Ein Wissenschaftler beobachtet die Entwicklung eines unbekannten Organismus. Während sich die Zellen teilen, beginnen sie, verschiedene Gewebeschichten zu bilden. Welcher der folgenden Begriffe beschreibt den Organismus?
A. Protozoen
B. Metazoen
C. Wimpertierchen

2. Unter dem Mikroskop sieht man einen Organismus, der freischwimmend, einzellig und mit winzigen Haaren bedeckt ist, die sich bewegen. Zu welchem Stamm gehört dieser Protozoen?
A. Parabasilida
B. Euglenida
C. Ciliophora

3. Ein Wissenschaftler nimmt einen Schöpfer Teichwasser und untersucht es unter dem Mikroskop. Er sieht viele winzige Organismen in der Probe. Sind alle Organismen Protozoen?
A. Ja
B. Nein
C. Alles außer den Fischen!