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Macrostomum

Gattung der Familie Macrostomidae

Macrostomum[1] ist eine Gattung der Plattwürmer und kommt weltweit vor.[2][3][4] Gegenwärtig sind über 180 Arten beschrieben.[5] Diese zwittrigen und freilebenden Plattwürmer sind normalerweise nur einige Millimeter lang. Größere Exemplare (z. B. Macrostomum tuba) können eine Körperlänge von bis zu 5 mm erreichen. Der Körper ist meist transparent und der Querschnitt kleinerer Arten erscheint eher rund als dorsoventral abgeflacht. Arten, welche in Fließgewässern zu Hause sind, sind mit ihrem stromlinienförmigen Bau gut an ihre Umwelt angepasst.[6]

Macrostomum

Macrostomum lignano

Systematik
Reich: Vielzellige Tiere (Metazoa)
Stamm: Plattwürmer (Platyhelminthes)
Klasse: Strudelwürmer (Turbellaria)
Ordnung: Macrostomida
Familie: Macrostomidae
Gattung: Macrostomum
Wissenschaftlicher Name
Macrostomum
Schmidt, 1848

Name

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Der Begriff "Macrostomum" bedeutet "großmäulig" und stammt von dem Griechischen μάκρος, makros, "gross", und στόμα, stoma, "Mund". Im Vergleich zu anderen Strudelwürmern haben Arten der Gattung Macrostomum ein längeres Maul, das über einen muskulären Schlund mit dem Darm verbunden ist. Dieser Schlund kann sich in gewissen Arten bis auf beinahe die Breite des Tieres ausdehnen.

Lebensweise

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Arten der Gattung Macrostomum sind im Wasser und an feuchten Standorten zu finden.[2][3][4] Kleinere Arten leben oft in fließendem Wasser während größere Spezies meist in stehenden Gewässern beheimatet sind.[6] Im Meer und Brackwasser lebende Arten halten sich oft interstitiell (in den Zwischenräumen des Sediments) auf, während Exemplare im Süßwasser oft mit Wasserpflanzen assoziiert sind. Viele dieser kleinen Würmer ernähren sich von einzelligen Algen wie Diatomeen, von anderem Zooplankton oder von kleineren Wirbellosen des Benthos.[3] Kannibalismus ist in einigen Fällen bekannt und könnte der Grund sein, weshalb nur jeweils eine oder wenige Arten ein gemeinsames Habitat bewohnen.[6]

Fortpflanzung

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Die Fortpflanzungsorgane von Macrostomum sind relativ einfach aufgebaut. Die männlichen Geschlechtsorgane bestehen aus zwei bilateral angeordneten Hoden und Samenleitern, einer Samenblase, einer Kornsekretblase (Vesicula granulorum), einem Penis (Stilett) und dem Genitalporus. Der weibliche Geschlechtsapparat besteht aus einem oder zwei Eierstöcken, einem oder zwei Eileitern, dem Atrium genitale und dem weiblichen Genitalporus, welcher von akzessorischen Geschlechtsdrüsen umgeben ist. Die Variation in Form und Größe des Stiletts lässt auf die jeweilige Art schließen.[7]

Fortbewegung

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Die Haut von Macrostomum ist mit vielen kleinen Flimmerhärchen ausgestattet, welche eine gleitende Fortbewegung ermöglichen. Weiter sind einzelne oder in Gruppen angeordnete Haftstrukturen (Rhabdites) vorhanden, welche dem Tier helfen, sich am Untergrund festzuhalten. Viele und besonders starke Rhabditen sind am posterioren Ende vorhanden. Um sich am Grund festzuhalten, wird ein Vakuum erzeugt. In einem Experiment wurde gezeigt, dass Tiere, welche von vorne mit Wasser übergossen werden von ventral komplett auf die dorsale Seite gekehrt werden. Dabei können sie sich jedoch immer noch mit dem posterioren Ende am Substrat festhalten, bis sich schlussendlich ein großer Teil des Schwanzes vom Untergrund löst und das Tier weggeschwemmt wird.[6]

Nervensystem und Sinnesorgane

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Das Gehirn von Macrostomum ist einfach aufgebaut. Es besteht aus zwei Ganglien mit Nervenfortsätzen und weiteren Nervenausstülpungen, welche bis ins Epithel reichen. Damit kann das Tier einfache Stimuli aus der Umwelt wahrnehmen und auf diese reagieren. Die primitiven Augen erkennen Lichtstimuli, sind aber nicht in der Lage, ein Bild zu projizieren. Es sind auch Arten bekannt, welche erfolgreich ohne Augen leben. Die Epidermis spielt eine wichtige Rolle bei der Sinneswahrnehmung. Auf ihr befinden sich schwer biegsame, stachelige Fortsätze und Sinneshaare, mit welchen Feinde wahrgenommen und umgangen werden können.[6]

Arten

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Einige Arten:

  • M. bicaudatum[5]
  • M. dongyuanensis[5]
  • M. heyuanensis[5]
  • M. johni[8]
  • M. lignano,[9] ein Modellorganismus für Studien über verschiedene Bereiche der Biologie. Dazu gehören Entwicklung[10], Bioadhäsion[11], Regeneration[12], Stammzellenbiologie[13], Alterungsprozess[14], Toxikologie[15], Genomik[16], und Evolution[17].
  • M. tuba[8]

Einzelnachweise

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  1. ↑ Schmidt, Eduard Oscar: Die rhabdocoelen Strudelwürmer (Turbellaria Rhabddocoela) des süssen Wassers. Friedrich Mauke, Jena 1848.
  2. ↑ a b Archivierte Kopie (Memento des Originals vom 16. Juli 2011 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/devbio.umesci.maine.edu Turbellaria database
  3. ↑ a b c http://macrostomorpha.info/
  4. ↑ a b Frederick F. Ferguson: Monograph of the Macrostomine Worms of Turbellaria. In: Transactions of the American Microscopical Society. Band 73, Nr. 2, 1. Januar 1954, S. 137–164, doi:10.2307/3223751, JSTOR:3223751.
  5. ↑ a b c d Ting Sun, Lv Zhang, An-Tai Wang, Yu Zhang: Three new species of freshwater Macrostomum (Platyhelminthes, Macrostomida) from southern China. In: Zootaxa. Band 4012, Nr. 1, 1. Januar 2015, S. 120–134, PMID 26623848.
  6. ↑ a b c d e Ferguson, F. F.: A monograph of the genus Macrostomum O. Schmidt 1848. Part I. (PDF) Zoologischer Anzeiger, 1939, S. 7–20, abgerufen am 7. April 2016 (englisch).
  7. ↑ Ferguson, F. F.: Monograph of the macrostomine worms of turbellaria. (PDF) Transactions of the American Microscopical Society, 1954, S. 137–164, abgerufen am 7. April 2016 (englisch).
  8. ↑ a b Jacinto Gamo, Ana Maria Leal-Zanchet: Freshwater microturbellarians (Platyhelminthes) from Rio Grande do Sul, Brazil. In: Revista Brasileira de Zoologia. Band 21, Nr. 4, Dezember 2004, S. 897–903, doi:10.1590/S0101-81752004000400026 (scielo.br [abgerufen am 6. April 2016]).
  9. ↑ P. Ladurner, L. Schärer, W. Salvenmoser, R. M. Rieger: A new model organism among the lower Bilateria and the use of digital microscopy in taxonomy of meiobenthic Platyhelminthes: Macrostomum lignano, n. sp. (Rhabditophora, Macrostomorpha). In: Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research. Band 43, Nr. 2, 1. Mai 2005, S. 114–126, doi:10.1111/j.1439-0469.2005.00299.x.
  10. ↑ Maxime Willems, Bernhard Egger, Carsten Wolff, Stijn Mouton, Wouter Houthoofd, Pamela Fonderie, Marjolein Couvreur, Tom Artois, Gaëtan Borgonie: Embryonic origins of hull cells in the flatworm Macrostomum lignano through cell lineage analysis: developmental and phylogenetic implications. In: Development Genes and Evolution. 219. Jahrgang, Nr. 8, 16. Oktober 2009, S. 409–417, doi:10.1007/s00427-009-0304-x (englisch).
  11. ↑ Birgit Lengerer, Robert Pjeta, Julia Wunderer, Marcelo Rodrigues, Roberto Arbore, Lukas Schärer, Eugene Berezikov, Michael W Hess, Kristian Pfaller: Biological adhesion of the flatworm Macrostomum lignano relies on a duo-gland system and is mediated by a cell type-specific intermediate filament protein. In: Frontiers in Zoology. 11. Jahrgang, Nr. 1, 12. Februar 2014, doi:10.1186/1742-9994-11-12, PMID 24520881, PMC 4016567 (freier Volltext) – (englisch, frontiersinzoology.com).
  12. ↑ B. Egger, P. Ladurner, K. Nimeth, R. Gschwentner, R. Rieger: The regeneration capacity of the flatworm Macrostomum lignano—on repeated regeneration, rejuvenation, and the minimal size needed for regeneration. In: Development Genes and Evolution. 216. Jahrgang, Nr. 10, 8. April 2006, S. 565–577, doi:10.1007/s00427-006-0069-4, PMID 16604349, PMC 2441584 (freier Volltext) – (englisch).
  13. ↑ Peter Ladurner, Bernhard Egger, Katrien De Mulder, Daniela Pfister, Georg Kuales, Willi Salvenmoser, Lukas Schärer: The Stem Cell System of the Basal Flatworm Macrostomum lignano. Hrsg.: Thomas C. G. Bosch. Springer Netherlands, 2008, ISBN 978-1-4020-8273-3, S. 75–94, doi:10.1007/978-1-4020-8274-0_5 (englisch).
  14. ↑ Stijn Mouton, Maxime Willems, Bart P. Braeckman, Bernhard Egger, Peter Ladurner, Lukas Schärer, Gaetan Borgonie: The free-living flatworm Macrostomum lignano: A new model organism for ageing research. In: Experimental Gerontology. 44. Jahrgang, Nr. 4, 1. April 2009, S. 243–249, doi:10.1016/j.exger.2008.11.007.
  15. ↑ Maxime Willems, An-Sofie Stevens, Els Adriaens, Michelle Plusquin, Karen Smeets, Freddy Van Goethem, Philippe Vanparys, Colin Janssen, Jean-Paul Remon: An Adult Stem Cell Proliferation Assay in the Flatworm Model Macrostomum lignano to Predict the Carcinogenicity of Compounds. In: Applied In Vitro Toxicology. 1. Jahrgang, Nr. 3, 1. September 2015, S. 213–219, doi:10.1089/aivt.2015.0011 (liebertpub.com).
  16. ↑ Kaja Wasik, James Gurtowski, Xin Zhou, Olivia Mendivil Ramos, M. Joaquina Delás, Giorgia Battistoni, Osama El Demerdash, Ilaria Falciatori, Dita B. Vizoso: Genome and transcriptome of the regeneration-competent flatworm, Macrostomum lignano. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. 112. Jahrgang, Nr. 40, 6. Oktober 2015, S. 12462–12467, doi:10.1073/pnas.1516718112, PMID 26392545, PMC 4603488 (freier Volltext) – (englisch).
  17. ↑ Lukas Schärer, D. Timothy J. Littlewood, Andrea Waeschenbach, Wataru Yoshida, Dita B. Vizoso: Mating behavior and the evolution of sperm design. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. 108. Jahrgang, Nr. 4, 25. Januar 2011, S. 1490–1495, doi:10.1073/pnas.1013892108, PMID 21220334, PMC 3029721 (freier Volltext) – (englisch).
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