8. – 13. Schuljahr

Claas Wegner | Tobias Welz

Der kriechende Schleim

Schleimpilze sind weder Tiere noch Pflanzen noch normale Pilze. Sie haben oft schrille Farben und überraschen mit der Zielstrebigkeit, mit der sie den Weg zu einer Futterquelle finden und überflüssige Verbindungen stilllegen. In einem Labyrinthversuch testen die Schülerinnen und Schüler die Leistung von Schleimpilzen als „Streckenplaner.

Schleimpilze (Mycetozoa) gehören zu den eigentümlichsten Lebewesen dieser Erde. Sie überziehen Böden als farbige, bewegliche Plasmanetze. Überwiegend handelt es sich um saprobiotisch lebende Organismen, die überall dort vorkommen, wo es faulende Pflanzenteile gibt. In ihrem Lebenszyklus wechseln einzellige amöboide oder begeißelte Stadien mit vielkernigen, teilweise auch vielzelligen Stadien ab, die äußerlich einer Riesenamöbe ähneln und aus denen sporenbildende Strukturen hervorgehen.
Mit ihrer amöboiden Gestalt zählen Schleimpilze zu den Amoebozoa, einer Schwestergruppe der Opisthokonta, zu denen Pilze und Tiere gerechnet werden. Die früher ebenfalls den Schleimpilzen zugeordneten Plasmodiophorales, zu denen gefährliche Pflanzenparasiten zählen, sind nicht näher mit Schleimpilzen verwandt.
Entwicklung
Verbreitet werden Schleimpilze über Sporen. Bei feuchtem Wetter platzen die sogenannten Myxosporen auf und entlassen haploide Myxoamöben oder begeißelte Myxoflagellaten (Abb. 1 ). Beide Formen ernähren sich von Bakterien oder Substratpartikeln und können sich ineinander umwandeln. Durch die Vereinigung zweier Myxoamöben oder -flagellaten entsteht eine diploide Zygote, aus der sich durch mehrfache mitotische Kernteilungen ohne Zellteilungen ein (Fusions-) Plasmodium entwickelt. Es wächst innerhalb von 3 bis 4 Tagen zu einem makroskopisch sichtbaren Netzwerk heran, das sich über 3  m² erstrecken kann. Das Plasmodium stellt das Hauptstadium im Lebenszyklus dar. Über Zytoplasmaströmungen kann sich das Plasmodium verformen und sich mit bis zu 1  cm pro Stunde fortbewegen (Nakagaki 2001).
Die Nahrungsaufnahme erfolgt durch Phagozytose. Der Schleimpilz umschließt die Nahrung und nimmt sie in sich auf. Unverdauliche Partikel werden ausgeschieden und hinterlassen eine makroskopisch sichtbare Spur. Die Nährstoffe werden über Plasmakanäle innerhalb des Schleimpilzkörpers verteilt.
Bei Wassermangel verwandelt sich das Plasmodium in eine trockene, robuste Überdauerungsform. Dieses Sklerotium geht bei Wasserzufuhr wieder in die Plasmodiumform über.
Nahrungsmangel oder Dauerlicht induziert die Bildung von Fruchtkörpern. In den Sporcarpien reifen nach Reduktionsteilung die haploiden, etwa 10 –12 µm große Myxosporen heran, die überwiegend mit dem Wind, aber auch durch Tiere verbreitet werden. Die Sporen werden gefressen und nach der Darmpassage freigesetzt oder sie bleiben mit ihren stacheligen Fortsätzen an Oberflächen hängen.
Photo- und Chemotaxis
Die Ortsbewegungen (Taxien) werden über Rezeptoren vermittelt, die in der Zellmembran lokalisiert sind und durch Lichtphotonen oder chemische Stoffe stimuliert werden (Campbell/Reece 2008). Werden chemische Lockstoffe (z.B. von Nahrungspartikeln) wahrgenommen, bewegt sich der Organismus in Richtung der höheren Konzentration (positive Chemotaxis). Auf Säure und andere Repellentien reagiert das Plasmodium mit Rückzug (negative Chemotaxis; Lodish u.a. 2008).
Die Wahrnehmung der Beleuchtungsstärke ist für Schleimpilze relevant, weil eine hohe Sonneneinstrahlung zu einem kritischen Wasserverlust durch Verdunstung führen kann. Deshalb meiden Schleimpilze normalerweise Helligkeit (negative Phototaxis).
Vor der Fruchtkörperbildung erfolgt jedoch ein Wechsel von negativer zu positiver Phototaxis: Das Plasmodium bewegt sich zu einem Ort, der für den sporenverbreitenden Wind und für Tiere gut zugänglich ist. Ein solcher Ort ist möglichst frei von Bewuchs und weist somit eine hohe Lichtintensität auf.
Schleimpilze als „Streckenplaner
Aufgrund ihrer Zellgröße und ihrer...

Weiterlesen im Heft

Vorteile im Abo

Exklusiver Online-Zugriff auf die digitalen Ausgaben der abonnierten Zeitschrift
Print-Ausgabe der abonnierten Zeitschrift bequem nach Hause
Zusatzvorteile für Abonnenten im Online-Shop genießen