zum Glossar über:

Chytridiales, Töpfchenpilze i.e.S.

1 Kompakt

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Platz sparen heißt der Chytridiales Devise.

Alles, was wichtig ist, wird vom ER[1] umhüllt:

Ein bis drei Mitochondrien[2]

Mit je einem Microbody[3] gepaart,

Liegen bequem an wenigen Tropfen Lipid[4].

Der Ribosomen[5] Gesamtheit schmiegen

Der Einfachheit halber sie dicht an den Kern[6].

Nehmen des Nucleus[7] Hülle gleichfalls in Pflicht,

Binden zum platzsparenden Päckchen

Den ganzen Komplex.

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Ein Rumposom[8],

Den meisten von ihnen zu eigen,

Liegt als Cisterne[9] schräg nach außen orientiert

An der Basis der Geißel[10], trägt,

Vorgestülpt von der nach außen orientierten Lipiddoppelmembran[11],

Eine Fülle enggeordneter gleichlanger Finger.

Ein Organell, nur manchen Chytridiomycoten bekannt,

Bleibt ein Rätsel bezüglich Funktion.

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Monopolar[12] erfolgt auch der Chytridiales Keimung der Zoosporen[13].

Ihr Inhalt dringt zur Gänze in Zellen,

Bläht sich zur Sphäre,

Oder schickt Rhizoide[14] zum Nahrungserwerb.

Gibt alles für der Nachkommen Wohlergehen[15],

Doch manche bewahren sich Protoplastenportionen[16],

Ihres eigenen Fortkommens willen[17]

Für Bildung neuer Schwärmerkohorten,

Um Nischen[18], einmal gefunden, komplett zu besiedeln;

Kommen Konkurrenten damit zuvor.

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Alles, was pflanzlichen Ursprungs,

Auch, was sein Leben lange schon gab,

Gilt als wohlfeile Quelle,

Gibt Zoosporen den nötigen Halt. –

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Algen[19] galten anfangs als Beute,

Bald schon, was ins Süßwasser fiel,

Zuletzt auch Wurzeln und Knollen,

Falls feuchter Boden Schwärmer am Leben erhielt.

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Fußnoten

[1] ER (Abkürzung fürEndoplasmatischesRetikulum): Intrazelluläres Membransystem aller eukaryotischen Zellen. Es besteht aus lipiddoppelmembranumschlossenen Hohlräumen, die ein zusammenhängendes System bilden und mit der Kernhülle in Verbindung stehen

[2] Mitochondrien: Gelten als Kraftwerke der Zellen, da sie Energie für die zellulären Prozesse liefern; es lassen sich Außen- und Innenmembran unterscheiden, wobei die innere Membran auf einen zellwandlos gewordenen Endosymbionten (ein Alpha-Proteobacterium) zurückgeht, während die äußere Membran der Plasmamembran der eukaryotischen Zelle entspricht; prokaryotische Chromosomen weisen ebenfalls

[3] Glyoxisomen: Microbodies, deren Hauptaufgabe der Abbau von Lipiden (Fetten) ist

[4] Lipide (Fettes Öl): Ein Triglycerid aus Glycerin (mit drei [–OH]-Gruppen) und drei Fettsäuren, die als Fettsäurereste unter Wasserabspaltung ans Glycerin gebunden und eine Bindungsgruppe –C–O–(C=O)– ergeben

[5] Ribosom: Organell aus ribosomaler RNA und Proteinen. Es dient zur Translation der mRNA-Informationen in Proteine. Meist sind mehrere Ribosomen über die mRNA kettenartig verbunden, um zugleich mehrere Ablesevorgänge hintereinander ablaufen lassen zu können

[6] Kernkappenorganell: Die gesamten Ribosomen des Flagellaten sind von Cisternen umhüllt und so gegen das Cytoplasma abgegrenzt, zugleich aber an den Zellkern gebunden.

[7] Zellkern: Chromosomen einschließendes, cisternenumgebenes Organell der Eukarya, in dem u. a. im Zuge der Mitose, auch der Meiose, die Verdopplung der Chromosomen stattfindet

[8] Rumposom: Bildung einer ER-Cisterne an der Peripherie eines Flagellaten; die zur Oberfläche des Flagellaten hinorientierte Lipidoppelmembran der Cisterne, stülpte sich dicht fingerartig aus, wodurch sich in Aufsicht im Wesentlichen nur die Fingerenden erkennen lassen. Über die Bedeutung dieses Organells wird noch gerätselt.

[9] Cisternen: Abkömmlinge des endoplasmatischen Retikulums in hohler und oft flacher Form; Zellvesikel auch Zellkerne sind damit umgeben, besitzen den gleichen Grundbau wie die Zellmembran.

[10] Flagellum, Geißel (Eukaryageißel): Charakterisiert durch ihren internen Bau aus 9 peripheren, etwas schräg nach innen gestellten Doppelmikrotubuli (Querschnitt durch die Geißel) und einem zentralen Tubulipaar, das etwas Abstand voneinander hält. Dyneinarme verbinden die Mikrotubuli. Die Geißel ist von der Zellmembran umgeben und gefüllt mit Cytosol. Am Übergang der Geißelbasis in den Zellkörper treten spezielle Verstrebungen, Verstärkungen, auf; eine dünne Querplatte trennt oft den untersten, in die Zelle integrierten Teil, der in seiner Struktur einem Centriol entspricht: Es fehlen die beiden zentralen Mikrotubuli und die peripheren Zwillinge wurden zu Drillingen. Die in der Zelle gelegenen Teile der Geißel sind noch durch verwandtschaftsabhängig gestaltete Haltestrukturen verwurzelt.

[11] Lipidmembran (Bacteria, Eukarya): Lipide, bestehend aus einem mit drei Hydroxylgruppen [–OH] versehenen Glycerinmolekül, an dem zwei Fettsäuren und ein Cholin unter Wasserabspaltung angeknüpft sind, zeigen einen hydrophilen Kopf (Glycerin und Cholin) und den hydrophoben Fettsäureschwanz; nach dem Motto Gleich zu Gleich gesellt sich gern, ordnen sich die hydrophilen Köpfe zum einen und die hydrophoben Schwänze zum anderen nebeneinander an und bilden eine geschlossene Schicht; eine Doppelmembran entsteht dann, wenn sich zwei solcher Schichten, hydrophobe Schwänze zueinander gereckt, aneinanderlegen

[12] Monopolare Keimung: Es entsteht nur ein Keimschlauch

[13] Zoospore: Mitotisch entstandene, einzellige, eigenbewegliche Verbreitungseinheit

[14] Rhizoide: Fadenartige, wurzelähnliche, trichale oder unseptierte Auswüchse zum Festheften von Thallophyten

[15] Holokarp: Für die Fortpflanzung wird der ganze Körperinhalt aufgebraucht, somit kann sich diese Einheit nur einmal vermehren.

[16] Protoplast, Protoplasma: Gesamter Inhalt einer Zelle

[17] Polykarp (Chytridiomycota): Bei dieser Art Fortpflanzung werden, von einer Spore ausgehend, mehrere Zoosporangien ausgebildet

[18] Nischen (ökologische): Meist begrenzte Gebiete mit ziemlich einheitlichen Lebensbedingungen; durch spezifische abiotische und biotische Faktoren bestimmt

[19] Algen: Eine organismenreichübergreifende Bezeichnung für überwiegend im Wasser lebende Thallophyten

Eingestellt am 15. März 2025

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Chytridiales-Flagellat; schematische Darstellung(Filzstift- und ppt-generiert; Reinhard Agerer)

Plasmalemma (rote Linie); – Zellkern (blau); – Lipidtropfen (gelb); – Microbody (schwarz und schraffiert), assoziiert mit Lipidtropfen; – Mitochondrien (schwarz, mit Einstülpungen); – Ribosomen (schwarze Punkte) durch ER-Cisternen dicht an den Zellkern gebunden, Kernkappenorganell; – Rumposom (fingerförmige Ausstülpungen, links unten); – Mikrotubli (grün). Zwei Geißelquerschnitte in unterschiedlicher Höhe: Anordnung der peripheren Doppelmikrotubuli und deren Verbindungen zum Plasmalemma.

Nach: Quelle nicht mehr nachvollziehbar; um Hinweise wird gebeten; eigenem Vorlesungsmanuskript entnommen.

Eingestellt am 15. März 2025

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Chytridiales, Töpfchenpilze i.e.S.

2 Vielfraß (AP)

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Leicht rotierend rudert Euglena[1],

Den Schatten fliehend, zum Licht.

Plötzlich stößt ein rasender Schwärmer sie aus der Bahn!

Unbeirrt aber trachtet sie weiter, doch schwer nur kommt sie voran.

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Matter wird sie nach einiger Zeit,

Verspürt ein Stechen im Leib,

Legt, fast schon am Ende, sich völlig zur Ruh,

Eine Blase sitzt nun seitlich ihr auf.

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Euglenentod[2] freut sich der Beute,

Entzieht, was er nur braucht, der grünen, sonst wendigen Alge,

Treibt, weil der Hunger noch lang nicht gestillt,

Suchend, um weiteres Futter zu finden, Rhizoide[3] hervor.

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Wie aufgespießt hängt ein Dutzend und mehr

Ausgesaugte Euglenen unter der reichlich ernährten Blase.

Mit Zoosporen[4] gefüllt, bereitet sie,

Einen Porus andeutend, ihr Ausschwärmen vor.

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Flagellenschwingend[5] drücken die Schwärmer

Gegen das leicht nur verschlossene Tor,

Verlassen, um wieder Euglenen zu jagen,

Den restlos entleerten Ballon[6].

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Polyphagus[7] nennt sich der Vielfraß,

Nicht nur der vielen Euglenen wegen, die er verzehrt,

Auch Pollenkörner kommen ihm recht,

Wenn sie im Frühjahr flottieren im Teich.

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Begegnet ein männlicher Vielfraß dem Weibchen,

Treibt er Rhizoide gegen die Partnerin vor,

Nimmt, dort zur Blase sich weitend, einen Kern[8] von ihr auf,

Dauerzygote[9] zu bilden.

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Erst nach Wiedererwachen

– Auch der Euglenen Population –

Entschwimmt der Zygote nach der Meiose[10]

Die nächste Generation.

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Fußnoten

[1] Euglena spp.: Augentierchen (Euglenozoa – Discoba – Excavata – Eukarya)

[2] Euglenentod: Polyphagus spp. (Chytridiales – Chytridiomycotina – Chytridiomycota – Begeißelte Chitinpilze - Fungi –…)

[3] Rhizoide: Fadenartige, wurzelähnliche, trichale oder unseptierte Auswüchse zum Festheften von Thallophyten

[4] Zoospore: Mitotisch entstandene, einzellige, eigenbewegliche Verbreitungseinheit

[5] Flagellum, Geißel (Eukaryageißel): Charakterisiert durch ihren internen Bau aus 9 peripheren, etwas schräg nach innen gestellten Doppelmikrotubuli (Querschnitt durch die Geißel) und einem zentralen Tubulipaar, das etwas Abstand voneinander hält. Dyneinarme verbinden die Mikrotubuli. Die Geißel ist von der Zellmembran umgeben und gefüllt mit Cytosol. Am Übergang der Geißelbasis in den Zellkörper treten spezielle Verstrebungen, Verstärkungen, auf; eine dünne Querplatte trennt oft den untersten, in die Zelle integrierten Teil, der in seiner Struktur einem Centriol entspricht: Es fehlen die beiden zentralen Mikrotubuli und die peripheren Zwillinge wurden zu Drillingen. Die in der Zelle gelegenen Teile der Geißel sind noch durch verwandtschaftsabhängig gestaltete Haltestrukturen verwurzelt.

[6] Holokarp: Für die Fortpflanzung wird der ganze Körperinhalt aufgebraucht, somit kann sich diese Einheit nur einmal vermehren.

[7] Polyphagus spp.: Vielfraß (Chytridiales – Chytridiomycotina – Chytridiomycota – Begeißelte Chitinpilze - Fungi –…)

[8] Zellkern: Chromosomen einschließendes, cisternenumgebenes Organell der Eukarya, in dem u. a. im Zuge der Mitose, auch der Meiose, die Verdopplung der Chromosomen stattfindet

[9] Dauerzygote: Zygote, die der Überdauerung dient, meist gekennzeichnet durch dicke, widerstandsfähige, oft auch dunkle Wand

[10] Meiose, meiotisch: Meiose dient der Reduktion eines diploiden Chromosomensatzes zu haploiden Sätzen. Dabei werden einander entsprechende Chromosomen, im Kern sich dann mittig in einer Ebene gegenüberstehend, gepaart und anschließend in entgegengesetzter Richtung („polwärts“) separiert. Dieser Vorgang wird auch als Reduktionsteilung (oft abgekürzt als R! und zugleich stellvertretend für die ganze Meiose verwendet) bezeichnet. Da die voneinander getrennten haploiden Chromosomen schon verdoppelt sind, schließt sich an die Reduktionsteilung noch eine mitotische Teilung an, so dass vier haploide Kerne in letztlich vier Zellen liegen.

Eingestellt am 15. März 2025

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Polphagus euglenae(Tusche, Kreide; Reinhard Agerer)

Eine einzige zentrale Blase bildet der Augentierchentod, holt sich mit Rhizoiden immer wieder Euglenen als Mahlzeit, die er mit den feinen Fäden infiziert, sich an ihrem Inhalt zu bedienen. Nur noch deformiert ist die Beute zu erkennen, die zuvor schon nur als Ruhestadium vorhanden war.

Zeichnung nach Gäumann (1964), S. 35, Abb. 25

Eingestellt am 15. März 2025

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Chytridiales, Töpfchenpilze i.e.S.

3 Krebs (AP)

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Dunkle, krautige Büsche aus fiederspaltigen Blättern[1],

Überragt von weißlila, gelbaugigen Blüten,

In langen Reihen das Feld überziehend,

Sammeln als Vorrat gewonnenen Zucker[2],

Deponieren ihn, Rhizomen[3] zum Ferntransport gebend,

Als Stärke[4] in ständig wachsenden Knollen[5].

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Hübsch fühlen die Verborgenen sich!

Wohlgeformt, ohne entstellende Falten und Gruben,

Mit rötlichen, nicht zu tief liegenden Augen[6];

Bedauern, dass niemand im Dunkel des Bodens,

Die vollrunden Formen bewundernd,

Ihrer bezaubernden Schönheit erliegt.

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Nicht lange bewahren sie ihren Stolz!

Pusteln, klein, wie Sandkörner ihrer Umgebung zuerst,

Rasch sich zur Warze, zum rundlichen Hügel,

Zur hässlichen Wucherung weitend,

Fühlen manche von ihnen sich krank,

Von innen verwundet durch eine drückende Last. –

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Synchytrium[7] öffnet in Massen die rundlichen Blasen,

Schiebt ihr Protoplasma[8] hervor,

Teilt es, formt Sporenbehälter[9],

Drückt sie den Warzen unter die Haut

Bis sie dem Andrang platzend erliegen

Und wimmelnde Schwärmer[10] die Wunden umgeben.

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Suchen in feuchten Poren, in Ritzen,

Verzweigten Wasserkanälen das Weite,

Schwimmen an Wurzeln, Rhizome und junge Knollen heran,

Lösen, ihre Geißel[11] verlierend,

Nach wohlverdienter, dringender Ruh

Der hübschen Kartoffel[12] Zellwand und nisten sich ein.

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Wachsen auf Kosten der Zelle zur vielkernigen Sphäre heran,

Sezernieren listig Hormone[13] in die Umgebung,

Animieren benachbarte Zellen, sich weiter und weiter zu teilen und

Lassen auf ihren Befehl hin sich biologisch ernähren.

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Unzählige Schwärmer durchziehen bald schon den Boden,

Suchen und finden nicht allein Wurzeln und Knollen,

Auch Partner, denen sie ihren Kern[14] übergeben,

Dann als Zygote[15] zur Ruhe sich setzen, in die Kartoffel tiefer sich drängend,

Nahrung aufnehmend, zur Dauerform[16] werden;

Nach Wiedererwachen des Lebens

Haplosporen[17],[18] in zigfacher Vierzahl[19] entlassen,

Um ihren Kreislauf[20] von vorn zu beginnen.

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Zum Glück der Kartoffeln

Stecken Bauern sie meistens nicht in zu feuchte Böden,

Um ja nicht auf diese wilden Gesellen zu treffen,

Die nichts anderes tun, als die Schönheit verderben.

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Fußnoten

[1] Fiederspaltige Blätter: Im Gegensatz zu gefiederten Blättern, die voneinander bis zur Blattrhachis getrennte Blattfiedern bilden, bleiben bei fiederspaltigen Blättern sie basal über Teile der Blattfläche verbunden.

[2] Glucose, Traubenzucker: Ringförmiger Zucker mit sechs [C]-Atomen [C6H12O6]; der Ring besteht aus fünf [C]-Atomen und einem Sauerstoffatom; das restliche [C]-Atom hängt als [–CH2OH]-Gruppe an einem dem Sauerstoff benachbarten [C]-Atom; vier [–OH]-Gruppen stehen an [C]-Atomen des Rings, wobei [–CH2OH]  und die dem Sauerstoff benachbarte [–OH]-Gruppe in gleicher Richtung stehen, alle anderen wechseln sich richtungsmäßig ab

[3] Rhizom (Plantae): Unterirdisch wachsender Stengel

[4] Stärke: Gemisch aus Amylose und Amylopectin; Speicherpolysaccharid der Pflanzen

[5] Sprossknollen: Knollen, an unterirdisch wachsenden Sprossen (Rhizomen) gebildet

[6] Sorte Quarta

[7] Synchytrium endobioticum: Verursacher des Kartoffelkrebses (Chytridiales – Chytridiomycotina – Chytridiomycota – Begeißelte Chitinpilze – Fungi –…)

[8] Protoplast, Protoplasma: Gesamter Inhalt einer Zelle

[9] Zoosporangium: Sporangium mit Zoosporen

[10] Zoospore: Mitotisch entstandene, einzellige, eigenbewegliche Verbreitungseinheit

[11] Flagellum, Geißel (Eukaryageißel): Charakterisiert durch ihren internen Bau aus 9 peripheren, etwas schräg nach innen gestellten Doppelmikrotubuli (Querschnitt durch die Geißel) und durch ein zentrales Tubulipaar, das etwas Abstand voneinander hält. Dyneinarme verbinden die Mikrotubuli. Die Geißel ist von der Zellmembran umgeben und gefüllt mit Cytosol. Am Übergang der Geißelbasis in den Zellkörper treten spezielle Verstrebungen, Verstärkungen, auf; eine dünne Querplatte trennt oft den untersten, in die Zelle integrierten Teil, der in seiner Struktur einem Centriol entspricht: Es fehlen die beiden zentralen Mikrotubuli und die peripheren Zwillinge wurden zu Drillingen. Die in der Zelle gelegenen Teile der Geißel sind noch durch verwandtschaftsabhängig gestaltete Haltestrukturen verwurzelt.

[12] Kartoffel: Solanum tuberosum (Solanaceae – Solanales – Lamianae – Asteridae – Superasteridae – …)

[13 ]Phytohormone: Hormone von Pflanzen

[14] Zellkern: Chromosomen einschließendes, cisternenumgebenes Organell der Eukarya, in dem u. a. im Zuge der Mitose, auch der Meiose, die Verdopplung der Chromosomen stattfindet

[15] Zygote: Diploide Zelle, die nach der Verschmelzung zweier haploider Kerne im Zuge der sexuellen Fortpflanzung entstand

[16] Dauerzygote: Zygote, die der Überdauerung dient, meist gekennzeichnet durch dicke, widerstandsfähige, oft auch dunkle Wand

[17] Zoosporen

[18] Haploid: Zellkerne mit einfachem Chromosomensatz; ausgedrückt als n

[19] Meiose, meiotisch: Meiose dient der Reduktion eines diploiden Chromosomensatzes zu haploiden Sätzen. Dabei werden einander entsprechende Chromosomen, im Kern sich dann mittig in einer Ebene gegenüberstehend, gepaart und anschließend in entgegengesetzter Richtung („polwärts“) separiert. Dieser Vorgang wird auch als Reduktionsteilung (oft abgekürzt als R! und zugleich stellvertretend für die ganze Meiose verwendet) bezeichnet. Da die voneinander getrennten haploiden Chromosomen schon verdoppelt sind, schließt sich an die Reduktionsteilung noch eine mitotische Teilung an, so dass vier haploide Kerne in letztlich vier Zellen liegen.

[20] Lebenskreislauf, Lebenszyklus, Entwicklungszyklus, Entwicklungskreislauf: Ein Kreislauf (eigentlich ist es eine Schraube, weil immer Neues entsteht, das zwar dem Anfänglichen gleicht, doch zeitlich später kommt), in dem sexuelle Fortpflanzung erfolgt. Zusätzlich kann noch in regelmäßigem Wechsel eine Phase der asexuellen Vermehrung eingeschlossen sein.

Eingestellt am 15. März 2025

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Synchytrium endobioticum, Entwicklungszyklus(ppt-generiert; Reinhard Agerer)

Eine Kartoffel (gelbe Fläche) wird von einer Zoospore belegt, die ihre Geißel verliert (resorbiert) und ihren Protoplasten in eine Kartoffelzelle entlässt, der sich anschließend davon ernährt und sich vergrößert.

Durch mitotische Teilungen wird beim Größerwerden die Anzahl der Kerne erhöht, wonach sich nach einiger Zeit eine mehrkernige Cyste entwickelt.

Der gesamte Protoplast stülpt sich als blasenförmige Struktur aus, unterteilt sich in einzelne mehrkernige zellwandbegrenzte Kammern, die sich je zu Zoosporangien entwickeln. In diesem Zusammenhang scheidet der Parasit Hormone aus, die die Kartoffel veranlassen, krebsartige Wucherungen zu bilden; damit greift der Pilz in den Metabolismus der Kartoffel ein, um zu seinem Nutzen mehr Gewebe bilden zu lassen. Zwei Vorgänge werden dabei verwirklicht: Hypertrophie (Vermehrung der Zellen) und Hyperplasie (Vergrößerung der Zellen).

Zoosporen, funktionell bestimmt als Gameten wirkend, schwärmen aus diesen Behältern aus.

Treffen zwei konträrgeschlechtliche Gameten (mit Punktkern, bzw.  mit Kringelkern als Zeichen dafür) gleichgestaltete Flagellaten (Isoflagellaten) aufeinander, vollziehen sie Plasmogamie (P!) und unmittelbar anschließend Karyogamie (K!). Weil gleichgestaltete Gameten die Zygote bilden (Punktkern in Kringelkern als Zeichen dafür), wird folglich von Isogamie gesprochen.

Die diploide Zygote findet Kontakt zur Kartoffel, entlässt den Protoplasten. Die Zygote wächst heran und bildet eine diploide Dauerzygote.

Nach der Überdauerung findet in der Zygote die Meiose (R!) statt; einige Mitosen schließen sich an, um Zoosporen in höherer Zahl zu bilden. Sie werden als konträrgeschlechtliche Zoosporen frei, die den Entwicklungskreislauf erneut beginnen können.

Wie für Parasiten üblich, wird auch von Synchytrium endobioticum ein Nebenkreislauf (violette Pfeile) etabliert, um über wiederholte asexuelle Vermehrung das Infektionspotential beträchtlich zu erhöhen. Sexuelle Fortpflanzung dauert länger, ist außerdem nicht in gleicher Weise vermehrungsproduktiv. Sexuelle Fortpflanzung dient aber der Erhöhung genetischer Diversität.

In Kreisen dargestellt, zeigt sich im sexuellen Kreislauf (HFF; Hauptfruchtform, braun) ein haploider Organismus, dessen Zygote allein diploid ist. Der Nebenkreislauf (NFF; Nebenfruchtform, violett) dient der schnellen Vermehrung, was für Parasiten von entscheidender Bedeutung ist, um mit aller Macht wieder Wirte zu finden, die möglicherweise nicht unmittelbar nebeneinanderstehen oder zur Infektion nicht (mehr) geeignet sind. Somit wird auch die Wahrscheinlichkeit eines Zusammentreffens mit der größeren Zoosporenzahl erhöht.

Eigenem Vorlesungsmanuskript entnommen.

In den nachfolgenden neun Abbildungen ist der Entwicklungszyklus einer Powerpoint-Präsentation ähnlich aufgebaut

Eingestellt am 15. März 2025

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Eine Kartoffel (gelbe Fläche) wird von einer Zoospore belegt, die ihre Geißel verliert (resorbiert) und ihren Protoplasten in eine Kartoffelzelle entlässt, der sich anschließend davon ernährt und sich vergrößert.

Durch mitotische Teilungen wird beim Größerwerden die Anzahl der Kerne erhöht, wonach sich nach einiger Zeit eine mehrkernige Cyste entwickelt.

Der gesamte Protoplast stülpt sich als blasenförmige Struktur aus, unterteilt sich in einzelne mehrkernige zellwandbegrenzte Kammern, die sich je zu Zoosporangien entwickeln. In diesem Zusammenhang scheidet der Parasit Hormone aus, die die Kartoffel veranlassen, krebsartige Wucherungen zu bilden; damit greift der Pilz in den Metabolismus der Kartoffel ein, um zu seinem Nutzen mehr Gewebe bilden zu lassen. Zwei Vorgänge werden dabei verwirklicht: Hypertrophie (Vermehrung der Zellen) und Hyperplasie (Vergrößerung der Zellen).

Zoosporen, funktionell bestimmt als Gameten wirkend, schwärmen aus diesen Behältern aus.

Treffen zwei konträrgeschlechtliche Gameten (mit Punktkern, bzw.  mit Kringelkern als Zeichen dafür) gleichgestaltete Flagellaten (Isoflagellaten) aufeinander, vollziehen sie Plasmogamie (P!) und unmittelbar anschließend Karyogamie (K!). Weil gleichgestaltete Gameten die Zygote bilden (Punktkern in Kringelkern als Zeichen dafür), wird folglich von Isogamie gesprochen.

Die diploide Zygote findet Kontakt zur Kartoffel, entlässt den Protoplasten. Die Zygote wächst heran und bildet eine diploide Dauerzygote.

Nach der Überdauerung findet in der Zygote die Meiose (R!) statt; einige Mitosen schließen sich an, um Zoosporen in höherer Zahl zu bilden. Sie werden als konträrgeschlechtliche Zoosporen frei, die den Entwicklungskreislauf erneut beginnen können.

Wie für Parasiten üblich, wird auch von Synchytrium endobioticum ein Nebenkreislauf (violette Pfeile) etabliert, um über wiederholte asexuelle Vermehrung das Infektionspotential beträchtlich zu erhöhen. Sexuelle Fortpflanzung dauert länger, ist außerdem nicht in gleicher Weise vermehrungsproduktiv. Sexuelle Fortpflanzung dient aber der Erhöhung genetischer Diversität.

In Kreisen dargestellt, zeigt sich im sexuellen Kreislauf (HFF; Hauptfruchtform, braun) ein haploider Organismus, dessen Zygote allein diploid ist. Der Nebenkreislauf (NFF; Nebenfruchtform, violett) dient der schnellen Vermehrung, was für Parasiten von entscheidender Bedeutung ist, um mit aller Macht wieder Wirte zu finden, die möglicherweise nicht unmittelbar nebeneinanderstehen oder zur Infektion nicht (mehr) geeignet sind. Somit wird auch die Wahrscheinlichkeit eines Zusammentreffens mit der größeren Zoosporenzahl erhöht.

Eigenem Vorlesungsmanuskript entnommen.

Eingestellt am 15. März 2025

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Chytridiales, Töpfchenpilze i.e.S.

4 Froschpest (AP)

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Weit schwimmen sie nicht, bevor sich ihr Schicksal entscheidet!

Nach wenigen Centimetern nur ist ihr Vorrat verbraucht,

Finden sie dann den richtigen Ort, sind sie gerettet,

Ansonsten wartet der Tod.

Keratin[1] suchen sie: Federn, ins Wasser gefallen,

Oder der Frösche[2 ]feuchtkühle Haut.

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Ob Rana[3], Ambystóma[4], Pseudácris[5], und wie sie auch heißen,

Alle lieben sie sehr!

Auch Salamander[6] verpönen sie nicht.

Ihre chemische Nase leitet sie hin.

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Aminosäuren[7], Proteine[8], verschiedene Zucker[9]

In der Amphibien[10] durchfeuchteten Haut

Verlieren sich oft ins umgebenden Wasser,

Quellen, die Bátrachochýtrium[11] so liebt.

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Landen sie sicher auf einem Opfer,

Kramen Esterasen[12] sie und Proteasen[13] hervor,

Bohren sich wild entschlossen in ihre Nahrung;

Kapseln sich nach der Anstrengung kurzzeitig ab.

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Vergrößern sich, eingebettet in Delikatessen!

Nach Zoosporangienbilden[14] steht ständig ihr Sinn,

Öffnen kaminartig durch der Amphibien Haut sich,

Um mit Schwärmern[15]

Die Beute zu reinfizieren,

Oder um neue Opfer zu finden.

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Ermattet und eingeschränkt in der Bewegung

Lebt Rana vegetierend im feuchtkühlen Schutz dahin. –

Plötzlich überrascht ihn der Tod!

Sein Herz schlägt noch einmal, dann hält es still.

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Fußnoten

[1] Keratin: Sammelbegriff für verschiedene wasserunlösliche Faserproteine, die von Tieren gebildet werden und Hornsubstanz charakterisieren; entsprechend ihrer molekularen Konformation, als α-Helix oder β-Faltblatt unterscheidet man α- und β-Keratin; zu Büdeln treten in hierarchischer Ordnung mehrere Fibrillen zu Fasern zusammen und sind umso steifer, je stärker ihre Komponenten durch Disulfidbrücken der Aminosäure Cystein quervernetzt sind

[2] Frösche: Anura (Batrachia – Lissamphibia – Amphibia – Tetrapoda – Rhipidistia –…)

[3] Rana: Echte Frösche (Ranidae – Neobatrachia – Anura – Batrachia – Lissamphibia -…)

[4] Ambystoma: Eigentliche Querzahnmolche (Ambystomatidae; nicht separate behandelt – Caudata – Batrachia – Lissamphibia – Amphibia -…)

[5] Pseudacris (Hylidae – Neobatrachia – Anura – Batrachia – Lissamphibia -…)

[6] Salamander: Caudata (Batrachia – Lissamphibia – Amphibia – Tetrapoda – Rhipidistia –…)

[7] Aminosäuren: Organische Säuren mit einer Amino-[–NH2] Seitengruppe. Biologisch bedeutend sind hauptsächlich jene Aminosäuren, die an dem der Säuregruppe benachbarten Kohlenstoffatom diese Gruppe besitzen

[8] Proteine: Aus Aminosäuren aufgebaute, komplexe Moleküle. Die [–NH2]-Gruppe einer Aminosäure wird mit der Hydroxylgruppe [–OH] der Säurefunktion [–COOH] unter Wasserabspaltung verknüpft, dabei entsteht eine charakteristische Abfolge von Atomen: [–C–N–C–C–N–]n, wobei das unmittelbar dem [N] benachbarte [C] einen doppelbindigen Sauerstoff [–C=O] trägt, das zweite der beiden benachbarten den Aminosäurerest

[9] Zucker: Kohlenstoffverbindungen mit einem doppelbindigen Sauerstoff [–C=O] am Ende der Kette, wenn in offener Form dargestellt, oder als Ringform mit einem einfachgebundenen Sauerstoff im Ring, und einer oder mehreren [–OH]-Gruppen; Summenformel meist [Cn(H2O)n]

[10] Amphibien: Amphibia (Tetrapoda – Rhipidistia – Sarcopterygii – Osteognathostomata – Gnathostomata –…)

[11] Bátrachochýtrium spp.: Chytridiomycose der Frosch- und Schwanzlurche (Chytridiales – Chytridiomycotina – Chytridiomycota – Begeißelte Chitinpilze – Fungi –…); auch in der separaten Ordnung Rhizophydiales geführt.

[12] Esterasen: Können hydrolytisch Ester von niederen Carbonsäuren in Alkohol und Carbonsäure spalten

[13] Proteasen: Proteine oder Peptide abbauende Enzyme, dabei lösen sie durch Hydrolyse die Bindungen zwischen ihren Aminosäuren auf

[14] Zoosporangium: Sporangium mit Zoosporen

[15] Flagellat: Begeißelter, einzelliger Organismus; oder als Eigenschaft: mit Geißel versehen

Eingestellt am 15. März 2025

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Batrachochytrium dendrobatidisundB. salamandrivoransin Kultur

Morphologie der Arten von Batrachochytrium in vitro.
a) Kultur von Batrachochytrium dendrobatidismit zahlreichen reifen Sporangien (schwarzer Pfeil) die Zoosporen enthalten, und leere Sporangien (weißer Pfeil);
b) In vitro zeichnet sich Batrachochytrium salamandrivorans durch überwiegend monozentrische Thalli (schwarzer Pfeil) aus, er hat wenige kolonienbildende Thalli (weißer Pfeil) und eingekapselte Zoosporen mit Keimschläuchen (Sterne); Maßstab 100 μm.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Batrachochytrium_species,_morphology_in_culture.jpg

Autor:Amphibien-Chytridiomykose: eine Übersicht mit Schwerpunkt auf Pilz-Wirt-Interaktionen . In: Veterinary Research 2015; Bd. 46, Nr. 137, doi:10.1186/s13567-015-0266-0

Eingestellt am 15. März 2025

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Chytridiomykose bei Atelopus varius

Bauchseitige Haut des Hinterbeins vonAtelopus varius aus dem westlichen Panama. Zwei Sporangien, im Stratum cornuum sichtbar, beinhalten zahleiche Zoosporen von Batrachochytrium sp. Jedes flaschenförmige Sporangium besitzt an der Hautoberfläche eine charakteristische Entlassungsröhre (Pfeil). Zoosporen zeigen sich in den Entlassungsröhren der beiden Sporangien. Bei dieser akuten Infektion fällt keine ausgeprägte Keratose auf. Gewebe wurde in neutal-gepuffertem 10% Formalin fixiert, in Paraffin eingebettet, 6 µm dick geschnitten und mit Hämatoxylin und Eosin gefärbt. Messtrich entspricht 35 µm.

Autoren: Peter Daszak, Lee Berger, Andrew A. Cunningham, Alex D. Hyatt, D. Earl Green, and Rick Speare

Lizenz: Gemeinfrei; unverändert

Eingestellt am 15. März 2025

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Chytridiales, Töpfchenpilze i.e.S.

5 Weltweit bedroht (AP)

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Südafrikanische Xenopus[1]-Arten,

Wie der Glattklauenfrosch[2],

Arrangieren sich – wie lange wohl schon? – mit Batrachochytrium[3],

Gaben ihm Platz in der Haut,

Hielten erfolgreich ihn im Zaum

Als er von Federn und Klauen,

Im Boden hochwertige Nahrung ihm gebend,

Auf des Froschs Keratin[4] übersprang.

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Unbekannt bleibt,

Ob der Schmarotzer[5] zuvor Populationen[6] verschlang,

Bevor er gesetzte Grenzen erkannte und,

Domestiziert, sich mit knappen Ressourcen[7] beschied.

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Frösche[8], als lebende Ware für Terrarianer[9]

Reisen nicht selten rund um die Welt.

Der Glattklauenfrosch, ein Zierstück unter Amphibien[10],

Trug den Schmarotzer kontinente- und länderweit.

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Kontakt mit heimischen Fröschen,

Brachten Batrachochytrium in unabgehärtete Populationen,

Durchseuchte als Neomycot[11]

Alteingesess‘ne Amphibienfaunen, sorgten für vielfachen Tod.

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Anfällige Frösche tötet er gern.

Gestresst von der Hochlagen Temperaturen,

Des Winters Kälte während der Hibernation[12],

Von der Sonne ungewöhnlicher Hitze,

Leidet der Frösche Widerstandskraft;

Sterben folglich dahin.

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Mit Hilfe von Xenopus laevis[13],

Der Mensch trägt bedeutende Schuld daran,

Wirkt Batrachochytrium als Mittel der Evolution,

Schwächt Populationen, verantwortet anderer Extinktion[14].

Der Spitzmäulige Tagfrosch[15] war wohl der erste,

Der von der Erde durch diesen Pilz verschwand.

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Fußnoten

[1] Xenopus: Krallenfrösche (Pipidae; nicht separat behandelt – Anura – Batrachia - Lissamphibia – Amphibia –…)

[2] Glattklauenfrosch: Xenopus laevis (Pipidae; nicht separat behandelt – Anura – Batrachia – Lissamphibia – Amphibia –…)

[3] Batrachochytrium dendrobatides: Chytridpilz (Chytridiales – Chytridiomycotina – Chytridiomycota – Begeißelte Chitinpilze – Fungi –…); auch in der separaten Ordnung Rhizophydiales geführt.

[4] Keratin: Sammelbegriff für verschiedene wasserunlösliche Faserproteine, die von Tieren gebildet werden und Hornsubstanz charakterisieren; entsprechend ihrer molekularen Konformation, als α-Helix oder β-Faltblatt unterscheidet man α- und β-Keratin; zu Büdeln treten in hierarchischer Ordnung mehrere Fibrillen zu Fasern zusammen und sind umso steifer, je stärker ihre Komponenten durch Disulfidbrücken der Aminosäure Cystein quervernetzt sind

[5] Schmarotzer, Parasit: Ein Organismus lebt auf Kosten eines anderen

[6] Population: Eine Gemeinschaft von Tieren, Pflanzen oder Pilzen, etc., deren Glieder in kompatibler sexueller Beziehung leben.

[7] Ressourcen: Natürlich vorhandene Bestände von etwas, was zum Fortkommen, zum Leben, benötigt wird

[8] Frösche: Anura (Batrachia – Lissamphibia – Amphibia – Tetrapoda – Rhipidistia –…)

[9] Terrarianer: Terrarienfreunde

[10] Amphibien: Amphibia (Tetrapoda – Rhipidistia – Sarcopterygii – Osteognathostomata – Gnathostomata –…)

[11] Neomycot: Unter Neomycoten werden Pilze verstanden, die bewusst oder unbewusst vom Menschen in Gebiete eingeführt wurden, in denen sie natürlicherweise zuvor nicht vorkamen

[12] Hibernation: Winterschlaf

[13] Xenopus laevis: Glatter Krallenfrosch (Pipidae; nicht separat behandelt – Anura – Batrachia - Lissamphibia – Amphibia –…)

[14] Extinktion: Aussterben

[15] Spitzmäuliger Tagfrosch: Wissenschaftlicher Name nicht mehr nachvollziehbar

Eingestellt am 15. März 2025

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Chytridiales, Töpfchenpilze i.e.S.

6 Nicht nur aggressiv

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Lebende Wirte wehren sich tapfer gegen einen Aggressor!

Zigmillionen Jahre lange Erfahrung

Lehrte sie, Parasiten[1] vor Ort zu bekämpfen,

Bevor sie dann doch Zutritt erzwingen.

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Denn auch Schmarotzer finden oft Wege,

Abwehrmittel gekonnt zu umgehen!

Ein Wechselspiel beider[2] Ideen und Kräfte

Entscheidet über Verlust und Gewinn.

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Erste Versuche, lebende Zellen als Nahrung zu wählen,

Scheiterten sicherlich kläglich,

Zwangen Aggressoren,

Weiter mit Toten, vielleicht mit erheblich Geschwächten, sich zu begnügen.

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Saprotrophe[3] Verwandte der Chytridiales

Verspürten der Evolution begnügsames Wirken

Oft im Verborgenen, im Übergang zwischen Wasser und Land:

Lebten von allerlei Resten friedlich und gut.

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Auch heute bescheiden sich viele der Arten,

Nehmen Rücksicht, obgleich sehnsüchtig schielend danach,

Auf lebende Pflanzen,

Warten aber, was ihnen der Tod alles beschert. –

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Auch sie begannen mit rhizoidtragenden[4] Blasen,

Lebten als Holokarpe[5] für nur geringere Zeit,

Erkannten den Vorteil der Eukarpie[6]

Bauten am Ende den Thallus[7]noch aus zur Polykarpie[8]

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Fußnoten

[1] Parasit, Schmarotzer: Ein Organismus lebt auf Kosten eines anderen.

[2] Parasit und Wirt

[3] Saprotroph: Nur von toter organischer Masse lebend

[4] Rhizoide: Fadenartige, wurzelähnliche, trichale oder unseptierte Auswüchse zum Festheften von Thallophyten

[5] Holokarp (Chytridiomycota): Für die Fortpflanzung wird der ganze Körperinhalt aufgebraucht, somit kann sich diese Einheit nur einmal vermehren.

[6] Eukarp (Chytridiomycota): Bei dieser Art Fortpflanzung bleiben Teile des Protoplasten, sie werden abgegrenzt, zurück, wovon der Pilz erneut auswachsen und neue Fortpflanzungseinheiten bilden kann

[7] Thallus: Pflanzenköper, der nicht in Spross, Blatt und Wurzel gegliedert ist

[8] Polykarp (Chytridiomycota): Bei dieser Art Fortpflanzung werden, von einer Spore ausgehend, mehrere Zoosporangien ausgebildet

Eingestellt am 15. März 2015

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Chytridiales, Töpfchenpilze i.e.S.

7 Zwischengedanken (HP)

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Einen runden Porus mit Deckel zu bilden,

Wie bei manchen Töpfchenpilzen der Fall,

Benötigt sicherlich viele Versuche,

Zeit, welche die Evolution wohl in Menge besitzt.

Auch Pezizomycetes[1], die fernen Verwandten

Verschließen Behälter mit einem Cap. –

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Zu Anfang war ein unpräformiertes Öffnen wohl Mode,

Dem Zoosporenbehälter[2] ein wichtiges Ziel.

Warum ein Porus zum Sporen Freisetzen geeigneter sei,

Braucht Hypothesen und dann fundierten Beweis.

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Ein Porus, nicht größer als eines Schwärmers[3] mittlerer Bauch,

Verhülfe Zoosporen zu katapultähnlichem Start,

Wenn sie den Porus anfangs verlegten und

Überdruck im Sporangium[4] herrscht.

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Jegliches Protoplasma[5] der Blase

Wird zwar zur Bildung von Sporen[6] verbraucht,

Doch osmotisch wirksame[7] Zuckersubstanzen[8]

Als Reste vielleicht noch vorhanden,

Oder als Flagellatenprodukt,

Könnten den Druck Innern erhöhen.

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Was wäre der Vorteil dieser Methode?

Ein passiver Antrieb brächte die Sporen auf Trab,

Weg vom Zentrum verbrauchter Ressourcen;

Ein Beweis steht freilich immer noch aus.

Und ein Deckel, was soll er letztlich bewirken?

Einen größeres Loch, das Mengen Flagellaten in kürzester Zeit zu schwärmen erlaubt? –

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Zygoten[9] zu bilden durch Kernaquise aus weiblichen Blasen[10],

Gälte als fortpflanzungssichernde Neuheit der Evolution;

Gameten[11] aber, in Mengen geformt, müssen einander erst finden,

Vielleicht durch Signalpheromone[12] gelenkt.

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Gezieltes Suchen durch Rhizoide[13],

Verhinderte mancher Gameten verpasstes Rendezvous,

Garantierte erhöhte Nachkommensrate

Sowie Neukombination genetischer Fracht.

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Doch der Töpfchenpilze Gameten warten auf solche durchgehenden Neuerungen,

Die ihnen Vorteile hätten verschafft.

Ihre nahen Verwandten aber aus der Chytridiomycota-Sippe

Preschten mit neuen Ideen voran.

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Fußnoten

[1] Pezizomycetes: Operculate Schlauchpilze (Pezizomycotina – Ascomycota – Dikaryota – Unbegeißelte Chitinpilze – Fungi –…)

[2] Zoosporangium: Sporangium für Zoosporen

[3 Flagellat: Begeißelter, einzelliger Organismus; oder als Eigenschaft: mit Geißel versehen

[4] Zoosporangium

[5] Protoplast, Protoplasma: Gesamter Inhalt einer Zelle

[6] Zoospore: Mitotisch entstandene, einzellige, eigenbewegliche Verbreitungseinheit

[7] Osmose: Osmose ist die Diffusion eines Lösungsmittels (z. B. Wasser) durch eine für eine bestimmte Substanz nur in einer Richtung durchlässige Membran. Ziel der Diffusion des Wassers ist es, einen Konzentrationsausgleich zwischen den beiden durch die Membran getrennten Räume zu erreichen. Ist z. B. die Zuckerkonzentration innerhalb einer Zelle höher als außen, so wird so lange Wasser in die Zelle aufgenommen, bis es zu einem Konzentrationsausgleich kommt. Ist die Zuckerkonzentration innerhalb der Zelle niedriger, so wird Wasser nach außen entweichen. Als Folge würde sich im ersten Fall die Zelle ständig vergrößern, bis sie unter Umständen sogar platzt, im zweiten Fall würde sie kollabieren. Das Zerplatzen kann durch eine widerstanderzeugende Zellwand verhindert werden.

[8] Zucker: Kohlenstoffverbindungen mit einem doppelbindigen Sauerstoff [–C=O] am Ende der Kette, wenn in offener Form dargestellt, oder als Ringform mit einem einfachgebundenen Sauerstoff im Ring, und einer oder mehreren [–OH]-Gruppen; Summenformel meist [Cn(H2O)n]

[9] Zygote: Diploide Zelle, die nach der Verschmelzung zweier haploider Kerne im Zuge der sexuellen Fortpflanzung entstand

[10] Wie von Polyphagus unternommen

[11] Gameten: Für sexuelle Fortpflanzung vorgesehene haploide Zellen

[12] Pheromone: Von Organismen produzierter und abgesonderter (Duft)stoff, der Stoffwechsel und Verhalten anderer Individuen der gleichen Art beeinflusst

[13] Rhizoide: Fadenartige, wurzelähnliche, trichale oder unseptierte Auswüchse zum Festheften von Thallophyten

Eingestellt am 15. März 2025

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