Amoebe

Die Amoebe

(Amoeba proteus):

ein Einzeller mit Scheinfüßchen


Domäne Eukaryota
(Lebewesen mit echten Zellkernen)

Supergruppe oder Stamm Amoebozoa
(Einzeller von amöboider Gestalt)

Klasse Tubulinea
(nackte oder beschalte amöboide Einzeller)

Ordnung Tubulinida
(unbeschalte amöboide Einzeller)

Familie Amoebidae
(nackte Amoeben im engeren Sinne)

Amoebe

Die typische Amoebe gibt es eigentlich gar nicht - Probleme der Systematiker

Bei den Amoeben oder Wechseltierchen [griech. amoibe = die Wechselhafte] handelt es sich um durchaus unterschiedlich gebaute, kleine, meist nur Bruchteile von Millimetern lange, im Meer oder Süßwasser und im feuchten Boden lebende, unbegeißelte, einzellige Lebewesen, die sich von anderen Einzellern vor allem dadurch abheben, dass sie ihre äußere Körperform durch ständige Neuausbildung von Plasmafortsätzen laufend ändern. Einige Amoeben leben auch als Parasiten in Vielzellern. So wird die Amoebenruhr, eine unangenehme Durchfallerkrankung des Menschen, von einem Wechseltierchen namens Entamoeba histolytica hervorgerufen. Entdeckt wurden die winzigen Amoeben erstmals 1757 vom deutschen Miniaturmaler und Insektenforscher August Johann Rösel von Rosenhof. Ihren wissenschaftlichen Namen erhielten sie jedoch erst in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts durch den französischen Naturforscher Jean Baptiste Bory de Saint-Vincent. Bis in die siebziger Jahre des 20. Jahrhunderts, bevor die Systematiker wieder wie im 19. Jahrhundert ein Reich für die Einzeller mit echtem Zellkern eingeführt hatten, wurden die Amoeben zu den einzelligen Tieren (Protozoen) gerechnet, also dem Tierreich zugeordnet. Danach stellte man sie innerhalb der Domäne der Eukaryoten meist in ein eigenes Reich der Lebewesen neben die drei anderen Reiche der Tiere, Pflanzen und Pilze, nämlich ins Reich der Protoctista (vormals Protista). Aktuell hat sich die systematische Einteilung wiederum gewandelt: Die Amoeben werden nun einer der sechs "Supergruppen" der Eukaryoten, nämlich den Amoebozoa zugerechnet. Und innerhalb dieser Kategorie gehören sie zur Gruppe der Tubulinea, zu denen amöboid bewegliche Einzeller zählen, die entweder "nackt" oder beschalt sein können. Ansonsten sind sich die Forscher heute ziemlich sicher, dass sich amöbenartige Zellformen ganz unabhängig voneinander in den verschiedensten systematischen Gruppen der einzelligen Lebewelt entwickelt haben, weswegen etliche Einzeller, die traditionell als "Amoeben" bezeichnet werden, gar nicht näher miteinander verwandt sind. [Ja ja, die lieben Systematiker machen es einem nicht leicht: In jüngster Zeit krempeln sie mit ihren ausgefeilten DNA-Sequenzanalysen manche althergebrachte, vertraute Vorstellung von Verwandtschaftsverhältnissen um!] Sogar im menschlichen Körper gibt es amöboid bewegliche Zelltypen, etwa die Phagocyten des menschlichen Immunsystems, die in den Zwischenzellräumen der Gewebe umherpatrouillieren, um Krankheitserreger aufzuspüren und zu verspeisen.

Die Merkmale eines Wurzelfüßers

"Wechseltierchen" werden die hier betrachteten Einzeller auf Deutsch auch oft genannt, weil ihnen eine feste Körperform fehlt. Wurzelfüßer oder wissenschaftlich Rhizopoda hießen sie in vielen veralteten Lehrbüchern des 19. und 20. Jahrhunderts, weil es bei ihnen angeblich sehr oft zu wurzelähnlichen Ausstülpungen des Plasmas kommt. Solche Plasmafortsätze nennt man "Scheinfüßchen" oder Pseudopodien. [Als ob Einzeller Füße haben könnten!] Wurzelförmig sind die Pseudopodien allerdings eher selten. Meist sehen sie lappenartig, finger- oder strahlenförmig aus. Jedenfalls erfolgt über die Scheinfüßchen - wie der Name schon sagt - die Fortbewegung, aber auch die Nahrungsaufnahme. Die Pseudopodien bilden sich an beliebigen Stellen am Zellkörper aus, können in alle möglichen Richtungen ausgestreckt, aber auch wieder eingezogen werden. Sehen sie lappenartig wie bei den Amoeben aus, nennt man sie Lobopodien. Obwohl die Wechseltierchen ständig ihre Form ändern, lässt sich bei ihnen dennoch oft eine Art "Vorderende", das in die Bewegungsrichtung weist, von einem "Hinterende", dem Uroid, unterscheiden. Die Fortpflanzung erfolgt ungeschlechtlich durch Zweiteilung, wobei nach der Teilung des Zellkerns der Zellleib einfach in der Mitte durchgeschnürt wird. Um ungünstige Umweltbedingungen, z.B. Trockenheit, zu überstehen, runden sich die Amoeben ab und schließen sich in eine Cyste, eine widerstandsfähige Kapsel, als Dauerform ein.


Amoebe. Quelle: biodidac.


Viele verschieden gebaute Amoeben - ältere und neuere Versuche einer Systematisierung

Früher fasste man im Unterstamm Sarcodina nach morphologischen Kriterien eine Fülle unterschiedlich gebauter Arten zusammen, darunter auch solche, die wenig Ähnlichkeit mit einer typischen Amoebe haben. So stellte man neben die nackten Amoeben innerhalb der Klasse der Lobosea auch einige Formen, die Schalen aus organischem und anorganischem Material ausbilden, aus denen sie ihre Scheinfüßchen durch eine Öffnung hervorstrecken können. Hierzu gehört als bekanntester Vertreter das in Moortümpeln vorkommende Uhrglastierchen Arcella vulgaris. Diese beschalten Amoeben vereinigte man in älteren Lehrbüchern der Protozoologie innerhalb der Unterklasse der Testacea. Heute ist man eher geneigt, sie innerhalb der Gruppe der Tubulinea in die Ordnung der Arcellinida zu stellen. Doch damit nicht genug: Innerhalb der Überklasse Actinopoda wurden früher diejenigen Einzeller aufgelistet, die anstelle lappenförmiger Pseudopodien nadelförmige Axopodien (Achsenfüßchen) nach außen richten. Diese Formen rechnet man heute nicht einmal mehr zu den Amoebozoa, sondern hat für sie eine eigene "Supergruppe" unter den Eukaryoten eingerichtet: die Rhizaria. Zu ihnen gehören die traditionell als Radiolarien (Strahlentierchen) und Heliozoen (Sonnentierchen) bezeichneten Formen. Ihre schmaleren, strahlenförmig ausgerichteten Pseudopodien erlangen in ihrem Inneren durch Bündel von winzigen Eiweißröhren, so genannte Mikrotubuli, Stabilität. Die Axopodien dienen als Schwebefortsätze zum Schweben im Wasser und werden gleichzeitig zum Beutefang eingesetzt. Die Meeresbewohner unter diesen Einzellern bilden oft zusätzlich kunstvoll gestaltete Skelette aus Kieselsäure. Um all diese Formen, so interessant sie auch sind, soll es hier jedoch nicht gehen. Wir wollen uns vor allem auf Amoeba proteus konzentrieren, eine der im Süßwasser am häufigsten vorkommenden Arten, die nach dem greisen griechischen Meergott Proteus benannt wurde, der für seine Verwandlungsfähigkeit bekannt war.


Unterstamm Sarcodina: verschiedene Pseudopodien.


Amoeba proteus - die Lehrbuch-Amoebe im mikroskopischen Bild

Amoeba proteus ist, wie bereits erwähnt, ein Einzeller, und zwar ein relativ großer im Vergleich zu vielen anderen Protisten. Der gesamte Organismus besteht nur aus einer einzigen, etwa 0,5 mm langen, unregelmäßig geformten Zelle, die sämtliche Lebensaufgaben zu bewältigen hat. Amoeben sind, wenn man genau hinsieht, also schon mit dem bloßen Auge erkennbar. Will man sie näher studieren, empfiehlt es sich, sie in einem Wassertropfen unter einem Lichtmikroskop zu betrachten. Dabei ergibt sich jedoch ein Problem: Wegen ihrer Größe können sich Amoeben in dem recht kleinen Wassertropfen zwischen Objektträger und Deckglas kaum richtig bewegen. Um mehr Raum für sie zu schaffen, sollte man das Deckglas mit kleinen Füßchen aus Plastillin auf den Objektträger stellen. Doch auch wenn alles optimal vorbereitet wurde, muss man mit der Betrachtung noch etwas warten. Da die Amoeben bei den vielen Erschütterungen Kugelform angenommen haben, dauert es etwas, bis sie sich wieder normal zu bewegen beginnen. Dann aber steht der Beobachtung nichts mehr im Wege. [*Juhu!* Unsere Amoebe beginnt, auf der Unterseite der Oberflächenhaut des Wassers herumzukriechen und bewegt sich jetzt auch an der Unterseite des Deckgläschens entlang!]

Wie bei allen anderen Zellen ist auch bei der Amoebe das Innere von einer schleimigen, lebenden Substanz, dem Cytoplasma, ausgefüllt. Dabei lässt sich deutlich ein inneres, körnigeres, dünnflüssigeres, gelartiges Endoplasma, in dem sich viele kleine Bläschen befinden, von einem äußeren, zähflüssigeren, klaren, im Lichtmikroskop "leer" aussehenden Ektoplasma von solartiger Beschaffenheit unterscheiden. Die vielen Bläschen, Körnchen und Kristalle im Endoplasma unterscheiden sich nach Form und Größe und auch stofflich voneinander. Zum Teil handelt es sich um Nahrungsvakuolen, in denen aufgenommene Nahrungspartikel verdaut werden, zum Teil um Speicherstoffe (Fette, Glykogen, kristallisiertes Protein), zum Teil um Abfallstoffe, zum Teil um Zellorganellen wie die Mitochondrien, die kontraktile Vakuole oder den Zellkern.


Amoebe. Quelle: Zoologisches Institut der TU Darmstadt.


Der Plasmastrom innerhalb der Amoebe

Dass es sich beim Plasma um eine lebende Substanz handelt, erkennt man deutlich an den Plasmaströmungen im Inneren der Amoebe, durch die sämtliche Einschlusskörper mitbewegt werden. Besonders augenfällig wird die Plasmabewegung an den Stellen, an denen sich neue Pseudopodien ausbilden. An diesen Stellen wölbt sich zunächst das klare Ektoplasma zu einer kleinen Kappe vor, wonach relativ schnell das körnige Endoplasma in die Ausbuchtung hineinfließt und das Lobopodium vergrößern hilft. An der Spitze des Pseudopodiums angekommen, strömt das Endoplasma - ähnlich wie bei einem Springbrunnen - nach den Seiten, um dort in den Gelzustand überzugehen. In dem Maße, in dem immer mehr Plasma in das sich bildende Lobopodium hineinströmt, schrumpfen die Pseudopodien am gegenüberliegenden Ende, dem Uroid, was man daran erkennt, dass sich dort Runzeln an der Zelloberfläche bilden. Hier verwandelt sich das gelartige Ektoplasma in solartiges Endoplasma und strömt wieder nach vorn. Ekto- und Endoplasma wandeln sich bei diesen Prozessen also laufend ineinander um. Für die Plasmaströmung selbst sind winzige Bündel von kontraktilen Actin- und Myosin-Filamenten verantwortlich, die in großer Zahl überall im Plasma liegen - also Proteine, die auch in den Muskeln der höheren Tiere einschließlich des Menschen vorkommen. Vor allem an der Grenze zwischen Ekto- und Endoplasma bilden die Actin- und Myosin-Filamente ein dichtes faseriges Netzwerk. Dieses lässt zwar die kleinteiligen, unsichtbaren Komponenten des homogenen Grundplasmas durch, hält aber die sich im Endoplasma befindlichen größeren Einschlusskörper zurück, weshalb das Ektoplasma klar und strukturlos erscheint, das in die Scheinfüßchen einströmende Endoplasma dagegen körnig wirkt. Nach der Druckflusshypothese wird der Plasmastrom überwiegend durch einen Druck angetrieben, der einerseits vom Uroid auszugehen scheint, wo sich besonders viele kontraktile Filamente befinden, der andererseits aber auch in der Mittelregion des Amoebenkörpers erzeugt wird. Jedenfalls gibt es bestimmte Kontraktionszonen im Actin-Myosin-Netzwerk, die das Plasma in die Bereiche geringeren Drucks befördern. Für all diese aktiven Bewegungsvorgänge verbraucht die Zelle Energie in Form von ATP.


Amoebe. Quelle: biodidac.


Der Zellkern und die kontraktile Vakuole

Im Endoplasma liegt als ovales oder linsenförmiges Gebilde auch der Zellkern (Nucleus). Er enthält die Erbinformation der Amoebe in Form von Desoxyribonucleinsäure (DNA). Wenn man die Nucleotid-Bausteine aller im Zellkern liegenden DNA-Moleküle zusammenzählt, kommt man bei Amoeba proteus auf insgesamt 290 Milliarden Basenpaare. (Dies ist eine erstaunlich hohe Zahl. Im Vergleich dazu besteht das menschliche Genom nur aus 2,9 Milliarden Basenpaaren.) Jedoch ist der Kern der Amoebe im Lichtmikroskop meist sehr schlecht zu sehen. Viel besser dagegen erkennt man im Endoplasma neben den kleineren Körnchen ein helleres, kreisrundes Bläschen von etwa 50 Mikrometer Durchmesser, das allmählich größer wird, um dann plötzlich wieder zu verschwinden. Es handelt sich um die so genannte kontraktile Vakuole, ein pulsierendes Bläschen, in dem sich periodisch überschüssiges Wasser anreichert, das in den Amoebenkörper eingedrungen ist. Winzige Blasen, die die kontraktile Vakuole umgeben, sammeln zunächst das Wasser aus dem Plasma, um es dann in die große Vakuole abzugeben, die sich in regelmäßigen Abständen, in der Regel alle 5 Minuten, leert. Bei Amoeben hat das pulsierende Bläschen keinen festen Platz im Plasma, sondern bewegt sich wie die anderen Einschlusskörper mit dem Plasmastrom mit. Daher kann das Wasser an jeder beliebigen Stelle der Amoebenmembran nach außen abgegeben werden. Bevorzugt geschieht dies jedoch am Uroid. Die regelmäßige Entleerung der Vakuole ist für einen im Süßwasser lebenden Organismus dringend notwendig, denn wegen der höheren Konzentration an gelösten Stoffen im Plasma, die im Vergleich zum Außenmedium für eine insgesamt niedrigere Wasserkonzentration im Zellinneren sorgt, dringt infolge der Gesetze von Diffusion und Osmose laufend Wasser aus dem weniger ionenhaltigen (und damit einen höheren Wassergehalt aufweisenden) Süßwasser in die Amoebe ein. [Wasser bewegt sich immer bevorzugt aus einem Medium mit höherem Wasseranteil in ein solches mit niedrigerem Wassergehalt, hier also in die arme Amoebe hinein. Ohne das regelmäßige Auspumpen des Wassers würde die Zelle platzen! *Anschwell* *plop!* *auslauf* Aber zum Glück tut sie's nicht. Dem pulsierenden Bläschen sei Dank!] Die kontraktile Vakuole dient also der Osmoregulation.

Besonderheiten der Zellmembran

Gegen die Außenwelt ist das Plasma der Amoebe durch eine Zellmembran abgegrenzt. Diese äußere Hülle, die wie alle Biomembranen aus einer Doppellipidschicht mit integrierten Proteinen besteht, kann vom Plasma als Grenzschicht überall und zu jeder Zeit neu ausgebildet werden. Zerschneidet man eine Amoebe, lässt das Plasma an den Schnittflächen sofort wieder eine neue Zellmembran entstehen, und dies auch dann, wenn dem Teilstück die eigentliche Steuerzentrale der Zelle, nämlich der Zellkern, fehlt. Innen- und Außenseite der Zellmembran unterscheiden sich: Auf der Außenseite sitzen in regelmäßigen Abständen fransenartige Fortsätze aus sauren Mucopolysacchariden, die eine Glykokalyx oder einen "surface coat" bilden. Mit ihren negativen Ladungen binden diese Fortsätze positiv geladene Ionen und reichern diese an der Zelloberfläche an, so dass das Eindringen größerer Wassermengen in den Zellkörper verhindert wird. Teilweise haben diese Fortsätze sogar Rezeptor-Funktion; sie dienen also auch zum Anheften von Nahrungsteilchen, die in das Zellinnere aufgenommen werden sollen.

An der Oberfläche ihrer Zellmembran erzeugen die Amoeben auch bestimmte Signalstoffe, so genannte Kairomone, die ins Wasser abgegeben werden und die Amoeben offenbar davor schützen, von allzu gefräßigen Artgenossen verspeist zu werden. Einige andere Einzeller, die den Amoeben als Beute dienen könnten, wie etwa das Wimperntierchen Euplotes, sind jedoch ebenfalls in der Lage, diese Kairomone zu wittern. Sie schwimmen davon, wenn sich ihnen eine Amoebe nähert.

Der kleine Räuber verspeist andere Einzeller

Die Amoebe lebt meist in Pfützen, am Grund von Tümpeln und Seen und gelegentlich auch in feuchten Böden. Besonders häufig ist sie in pflanzenreichen stehenden Gewässern, vor allem in fauligen, bakterienhaltigen Teichen und Weihern, anzutreffen, wo sie auf faulenden Pflanzenstängeln und Blättern herumkriecht. Im Grunde ist sie ein kleiner Räuber, der Beuteorganismen verspeist, denn sie ernährt sich von anderen, kleineren Zellen, z.B. Bakterien, winzigen Algen, Arcellen oder Pantoffeltierchen, die sie sich einverleibt und im Zellinneren verdaut. Amoeba proteus soll besonders auf das häufig im Süßwasser vorkommende, birnenförmige Wimperntierchen Tetrahymena scharf sein. Dabei nimmt die Amoebe ihre Nahrung auf, indem sie die Beute mit ihren lappenartigen Scheinfüßchen (Lobopodien) langsam umfließt, bis diese auf dem Untergrund in einer Art Höhle eingeschlossen ist. Anschließend müssen noch die Ränder der Zellausläufer auf dem Untergrund aufeinander zu bewegt werden, bis diese zusammentreffen und verschmelzen. Nun ist die Beute vollständig umflossen, und es hat sich eine Nahrungsvakuole, ein so genanntes Phagosom, um sie herum gebildet. Den Anreiz für die Amoebe, ihre Nahrung zu umfließen, bieten übrigens die Beuteorganismen selbst: Es sind Berührungsreize, auf die hin es zu einer verstärkten Ausbildung von Pseudopodien in Richtung Beute kommt.


Amoebe: Phagocytose. Quelle: biodidac.


Phagocytose, Pinocytose und Exocytose

Die beschriebene Form der Aufnahme größerer Nahrungsbrocken ins Zellinnere nennt der Fachmann Phagocytose. Volkstümlich könnte man auch von "Zellfressen" sprechen. Es handelt sich dabei um eine Sonderform der Endocytose. (Unter diesem Begriff fasst man all jene Formen der Stoffaufnahme aus dem Umgebungsmedium in die Zelle zusammen, die innerhalb von membranumhüllten Bläschen stattfinden.) Nachdem sich die Beute zusammen mit einem Teil des Außenmediums im Inneren der Nahrungsvakuole befindet, kann sie nicht mehr entkommen. Auch heftigste Bewegungen können sie aus ihrem intrazellulären Gefängnis nicht mehr befreien. Stattdessen wird sie in der Nahrungsvakuole bei lebendigem Leibe verdaut [iiih! wie schrecklich!], denn so genannte Lysosomen, besondere Bläschen, die im Zellinneren der Amoebe bereitgehalten werden und Verdauungsenzyme enthalten, verschmelzen mit der Membran des Phagosoms. Die auf diese Weise in die Nahrungsvakuole eingebrachten Enzyme beginnen sofort, die aufgenommene Nahrung zu zersetzen. Man sollte die Nahrungsvakuole ab diesem Zeitpunkt daher besser als Verdauungsvakuole bezeichnen. Forscher haben beobachtet, dass eine einzige Amoebe sich innerhalb weniger Stunden nicht weniger als 70 Wimperntierchen einverleibt hat! [Mahlzeit!] Die enzymatisch zerlegten, von der Zelle verwertbaren Nahrungsbestandteile wandern aus der Verdauungsvakuole ins Plasma. Hier werden sie im Rahmen der Zellatmung mit Hilfe des über die gesamte Zelloberfläche aufgenommenen Sauerstoffs oxidiert, wodurch die Amoebe die für ihre Lebensprozesse nötige Energie gewinnt. Am Ende bleiben nur unverdauliche Reste im Bläschen übrig. Dieses wird nun als Ausscheidungsvakuole zur Zellmembran transportiert, verschmilzt mit dieser und gibt seinen Inhalt nach außen ab. Diesen Vorgang der Exocytose von unverdaulichem Material nennt man auch Defäkation. [Ex und hopp mit den Nahrungsresten!]

Die Phagocytose ist aber nicht die einzige Möglichkeit für die Amoebe, aus ihrer Umgebung Nahrung aufzunehmen. Sie vermag auch Flüssigkeiten und Ionen über die so genannte Pinocytose zu importieren, weshalb man umgangssprachlich auch von "Zelltrinken" sprechen kann. Unter Mitwirkung membranassoziierter, netzwerkartig angeordneter Mikrofilamente stülpen sich an einer Stelle des Zellleibs zwei oder mehr dicht nebeneinander liegende Pseudopodien gleichzeitig vor und bilden einen Pinocytosekanal aus. Über diesen Kanal kann dann ein Flüssigkeitstropfen nach innen gelangen, der als Bläschen (Pinosom oder Endosom) ins Zellinnere abgeschnürt wird. Diese Aufnahme von Flüssigkeiten und darin gelösten Teilchen ist mit der aktiven Fortbewegung der Amoebe verbunden und erfolgt permanent überwiegend in der Uroid-Region, also am "Hinterende" der Zelle, während die Amoebe vorwärtskriecht. In Laborexperimenten kann man die Bildung der schlauchförmigen Pinocytosekanäle aber auch an anderer Stelle auslösen. Durch den ständigen Import von Membranbestandteilen reduziert sich die Zelloberfläche pro Minute um 0,15 bis 0,2%. Dieser Verlust wird dadurch wieder ausgeglichen, dass am "Vorderende" durch Exocytose das Membranmaterial der Ausscheidungsbläschen wieder in die Zellmembran integriert wird. Der Fachmann spricht im Zusammenhang mit diesem ständigen Verlust und Erneuern von Bereichen der Zellmembran auch von einem "Membran-Turnover".

Durch Diffusion kann die Amoebe ebenfalls einige Stoffe aus dem Umgebungsmedium in die Zelle aufnehmen, doch bleibt diese Importmöglichkeit auf bestimmte Moleküle beschränkt, die die Zellmembran samt Glykokalyx mehr oder weniger ungehindert passieren können.

Reaktionen auf Umweltreize

Amoeben reagieren auf die unterschiedlichsten Umweltreize. Fällt Licht auf sie, bewegen sie sich von der Lichtquelle fort. Dieses Verhalten nennt man negativ phototaktisch. Am empfindlichsten scheinen sie gegenüber grünem Licht zu sein. Auch auf chemische und Berührungsreize sprechen sie an. Wird eine Amoebe z.B. von einem Pantoffeltierchen berührt, streckt sie an der Berührungsstelle ihre Pseudopodien in Richtung Paramecium aus. Bei Erschütterungen aber zieht sie diese Pseudopodien ein und nimmt eine eher kugelige Gestalt an.

Sollte das Gewässer, in dem die Amoebe lebt, einmal austrocknen, kann sie sich abkugeln und eine kleine, hartschalige Kapsel, die Cyste, um sich herum ausbilden, um in diesem eingekapselten Stadium zu überleben, bis wieder genügend Wasser vorhanden ist.

Vermehrung durch Zweiteilung - ganz ohne Sex

Die Vermehrung der Amoeben erfolgt ungeschlechtlich durch Teilung in zwei gleich große Tochterzellen. Geschlechtliche Vorgänge konnten bei ihnen bisher nie zweifelsfrei nachgewiesen werden. [Die armen Amoeben! Sie sind dazu verdammt, ein Leben ganz ohne Sex zu führen.] Zu Beginn der Teilung werden die Pseudopodien eingezogen, die Zelle kugelt sich ab (wobei an der Zelloberfläche noch zahlreiche kurze buckelförmige Pseudopodien erkennbar sind), das Plasma verliert seine Durchsichtigkeit, und die kontraktile Vakuole verschwindet. Der eigentlichen Zellteilung muss aber in jedem Fall noch eine Kernteilung vorausgehen.

Die ersten Schritte der Mitose werden im abgekugelten Zustand vollzogen. Die Verteilung des genetischen Materials bereitet den Amoeben aber wegen der großen, unübersichtlichen Anzahl an Chromosomen einige Schwierigkeiten. Bis zu 600 Chromosomen wollen einige Forscher bei Amoeba proteus gezählt haben! Daher gibt es bei Amoeben auch nicht die vertraute, in Lehrbüchern immer wieder reproduzierte "Standardmitose". Vielmehr ist bei ihnen der Spindelapparat, der die Chromosomen mit Hilfe von winzigen Spindelfasern zu den Zellpolen zieht, nicht von Anfang an als eine einzige Kernteilungsspindel ausgebildet. Ganz im Gegenteil: Zunächst liegen, wie schon Franz Doflein, einer der Pioniere der deutschen Protozoenforschung, beobachtet hat, alle Spindelfasern mehr oder weniger parallel und im rechten Winkel zur Äquatorialebene zwischen zwei breiten Polkappen. Währenddessen werden auch die vielen Chromosomen sichtbar, die sich in der Metaphase zur Äquatorialplatte anordnen. Im Anschluss daran neigen sich die Enden einiger benachbarter Spindelfasern gegeneinander, so dass man den Eindruck hat, als lägen für eine Weile mehrere Spindeln nebeneinander und es würden an beiden Enden mehrere Zellpole vorhanden sein. Erst in der Anaphase vereinigen sich die Spindelfasern zu einer großen Kernteilungsspindel, mit deren Hilfe die vielen Tochterchromosomen zu den beiden Zellpolen gezogen werden.


Amoeba proteus: Ausrichtung der Spindelfasern in der Metaphase. Quelle: Franz Doflein: Lehrbuch der Protozoenkunde.


Interessant ist auch, dass bei vielen Amoeben die Kernhülle nicht wie sonst üblich aufgelöst wird. Stattdessen streckt sich der Kern während der Teilung hantelfömig in die Länge. Die entstandene Kernteilungsachse bestimmt bei den einkernigen Arten wie Amoeba proteus die Teilungsrichtung für die Durchschnürung des Zellleibes: Die Teilungsebene steht nämlich im Normalfall senkrecht zur Kernteilungsachse. Doch erst wenn die Telophase der Mitose erreicht ist, streckt sich auch der Zellleib der Amoebe in die Länge, um sich anschließend in der Mitte durchzuschnüren. Pseudopodien an den entgegengesetzten Enden der entstehenden Tochterzellen ziehen die Teilungsprodukte schließlich auseinander. Selbstverständlich haben sich zuvor auch alle anderen Zellorganellen verdoppelt, denn diese müssen beim Teilungsvorgang gleichmäßig auf die Tochterzellen verteilt werden, damit die zwei entstehenden kleinen Amoeben zu sämtlichen lebenserhaltenden Prozessen fähig sind, wie sie zuvor die Mutterzelle vollführen konnte. Der beschriebene Teilungsvorgang ist am lebenden Objekt allerdings nur recht selten zu beobachten. Die entstandenen Tochterzellen nehmen eine Weile Nahrung zu sich, wachsen heran und teilen sich erneut, wenn sie eine bestimmte Größe erreicht haben. Da die Bestandteile der ursprünglichen Zelle in den Tochterzellen weiterleben, sind die Amoeben - wie andere Einzeller auch - potentiell unsterblich.


Amoebe: Teilung.


Igittigitt! Amoeben in der menschlichen Mundhöhle, im Darm, in der Lunge und im Gehirn

Neben Amoeba proteus gibt es noch ein Unzahl weiterer Wechseltierchen. Eine Amoebe mit der wissenschaftlichen Bezeichnung Entamoeba gingivalis lebt sogar in der menschlichen Mundhöhle. Angeblich sollen über 50 % aller erwachsenen Menschen befallen sein. Dagegen ist die Befallsrate bei Kindern relativ gering. [Diese Amoebe wird doch nicht etwa durch's Küssen übertragen?] Sie gilt oftmals als harmloser Mitbewohner in unserem Körper, und viele Mediziner nehmen bis heute an, dass sie sich dort hauptsächlich von den Bakterien des Zahnbelags ernährt. Neuere Studien weisen aber darauf hin, dass diese Amoebe gar nicht so ungefährlich ist, weil sie auch weiße und rote Blutkörperchen verspeist. Selbst im Uterus einiger Frauen hat man Entamoeba gingivalis gefunden, allerdings nur, wenn sich dort die Leibspeise der Amoebe, das Bakterium Actinomyces pyogenes, mit angesiedelt hatte. [Wie solche Amoeben, die ja normalerweise die menschliche Mundhöhle besiedeln, wohl dorthin geraten sein mögen…?]

Eine besondere Bedeutung für den Menschen haben neben parasitischen Amoeben wie Entamoeba histolytica, die in der infektiösen "Magna-Form" die Schleimhäute im Darm schädigt und Darmgeschwüre sowie schwere Durchfallerkrankungen wie die Amoebenruhr hervorrufen kann, auch jene Amoeben, die im Trinkwasser in unseren Behausungen anzutreffen sind. So hat man gelegentlich bis zu 300 Amoeben in einem Liter Trinkwasser nachgewiesen. [Igitt! Sowas trinken wir manchmal mit?] Diese Amoeben sind normalerweise als harmlos einzustufen, auch wenn man sie mit dem Trinkwasser aufnimmt, jedoch können sie gefährlichen bakteriellen Krankheitserregern, den so genannten Legionellen, den Verursachern der "Legionärskrankheit", einer besonders bei immungeschwächten Menschen oft tödlich verlaufenden Lungenentzündung, als Vermehrungsstätte dienen. Um zu überleben, benötigt das Bakterium Legionella pneumophila nämlich Aminosäuren, die im Wasser nicht in ausreichender Anzahl zur Verfügung stehen. Daher nisten sich die Legionellen bevorzugt in Amoeben der Gattungen Acanthamoeba, Naegleria, Echinamoeba und Hartmanella ein, nutzen die dort reichlich vorhandenen Aminosäuren und vermehren sich intrazellulär in den Amoebenzellen. In den widerstandsfähigen Cystenhüllen der Amoeben können sie sogar die üblichen Desinfektionsmaßnahmen überleben. Ja, in Amoeben herangewachsene Legionellen sollen sogar viel resistenter als andere Bakterien gegen die Einwirkung von Chlor sein, das man z.B. in Schwimmbädern in höheren Dosen dem Wasser zur Desinfektion beimengt. Manchmal verirren sich die Legionellen leider auch in menschliche Zellen, und zwar besonders dann, wenn sie in Massen im warmen Duschwasser, in Whirlpools oder in Klimaanlagen vorkommen und innerhalb infizierter Amoeben mit der feuchten Einatmungsluft in die Lunge geraten, wo sie in amöboid bewegliche, große weiße Blutkörperchen, die so genannten Makrophagen des Immunsystems, eindringen, sich dort intrazellulär vermehren, dann die alveolären Epithelzellen der Lunge befallen und dort eine schwere Pneumonie hervorrufen, die zum Funktionsverlust des Atmungsorgans führen kann. [Eine ziemlich üble Schützenhilfe, die die Amoeben da den Legionellen bieten! Aber erstaunlich, wobei Amoeben in der Natur so alles eine Rolle spielen...]

Nicht zu den echten Amoeben dagegen gehört Naegleria fowleri, ein amöboid beweglicher einzelliger Geißelträger, der in reißerischen Zeitungsmeldungen oft als "hirnfressende Amöbe" bezeichnet wird. Dieser Einzeller lebt normalerweise von faulenden Substanzen in stehenden Gewässern, jedoch kann er schwimmenden Menschen in die Nase geraten, entlang des Riechnervs ins Gehirn wandern und dort eine tödliche, eitrige Hirnhautentzündung (die primäre Amöben-Meningoenzephalitis oder Schwimmbad-Amöbose) hervorrufen. Da Naegleria gelegentlich im Leitungswasser nachzuweisen ist, sollen sich einige Verstorbene auch durch die Verwendung von Nasenduschen infiziert haben.

Was es nicht alles gibt: von Viren befallene Amoeben

Amoeben besitzen auch insofern eine Sonderstellung in der Natur, als sie von den größten bisher bekannten Viren befallen werden. Das Mimicking Virus, kurz: Mimivirus, besitzt einen Durchmesser von 400 Nanometern und vermehrt sich in den Zellen von Acanthamoeba polyphaga. Es wurde 1992 in den Acanthamoeben eines englischen Kühlwassersystems entdeckt und zunächst für ein Bakterium gehalten, ehe ein französisches Forscherteam im Jahre 2003 erkannte, dass es sich bei den Mimiviren um eine neue Gruppe von Viruspartikeln handelt. Das Erbgut der Mimiviren ist mit 1260 Genen komplexer als das jedes anderen Virus aufgebaut und enthält Erbinformationen, die bisher nur von zellulären Organismen her bekannt sind. Auch aus dem Blickwinkel der modernen Virologie nehmen die Amoeben also eine einzigartige Sonderstellung innerhalb der Lebewelt ein.


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Autor: BKry →Fragen? →Anregungen? →Kommentare?E-Mail Me. Aber vorher bitte die Klammern um das @ der E-Mail-Adresse entfernen! Letzte Änderung: 27. Januar 2013