Hatena arenicola
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Hatena arenicola ohne Symbionten (mit Verdauungssystem). | ||||||||||||
| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name der Gattung | ||||||||||||
| Hatena | ||||||||||||
| N. Okamoto & I. Inouye, 2006 | ||||||||||||
| Wissenschaftlicher Name der Art | ||||||||||||
| Hatena arenicola | ||||||||||||
| N. Okamoto & I. Inouye, 2006 |
Hatena arenicola ist ein meeresbewohnender einzelliger Eukaryot, der eine Gemeinschaft mit einer Grünalge der Gattung Nephroselmis eingeht. Die Art wurde bis jetzt nur an einem japanischen Sandstrand gefunden, worauf auch ihre Benennung hinweist (Hatena, jap. はてな, dt. Die Geheimnisvolle und arenicola, lat. sandbewohnend).
Beschreibung
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Hatena arenicola ist entlang der dorsiventralen Achse abgeflacht, in ventraler Ansicht eiförmig, 30–40 µm lang und 15–20 µm breit. Subapikal, also unterhalb der Spitze, befindet sich eine 3–4 µm lange und ca. 2 µm breite Furche, aus der die lange vordere und die kürzere hintere Geißel austreten. Zwei Reihen von lichtmikroskopisch gut erkennbaren Ejectisomen liegen vor dem hinteren Ende der Furche. Der große Zellkern liegt mittig im hinteren Bereiche der Zelle. Der größte Teil des verbleibenden Cytoplasma ist mit dem Endosymbionten besetzt, der überwiegend von seinem Plastid erfüllt ist. Im Vergleich zu freilebenden Nephroselmis-Zellen sind die Symbionten bis zu zehnfach vergrößert und weisen ein reduziertes Cytoplasma sowie mehrere Pyrenoide auf. Sie weisen außerdem einen komplex gebauten Augenfleck auf. Bei im Freiland gefangenen Zellen fehlt der Symbiont nur selten, einige Symbionten sind jedoch nicht voll entwickelt, was über den Lebenszyklus erklärt werden könnte.[2]
Lebenszyklus
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Bei der Teilung wandert der Kern der Wirtszelle zuerst an die Spitze zwischen den Insertionspunkt der Geißeln und den Augenfleck des Symbionten. Der Symbiont zieht sich dann in die linke Zellhälfte zurück. Nach der Bildung eines zweiten Flagellenpaars teilen sich Zellkern und Zelle, so dass eine grüne Tochterzelle mit Symbiont und eine farblose Tochterzelle entstehen. Die farblosen Zellen bilden einen komplexen Zellmund aus und leben wahrscheinlich bis zur Aufnahme eines neuen Symbionten per Phagocytose räuberisch. Da der genaue Stamm des Symbionten nicht bekannt ist, konnte der vollständige Zyklus im Labor bisher (Stand 2006) nicht beobachtet werden.[2]
Evolutionsbiologisch ist diese Symbiose von Interesse, da hier ein Wechsel von Heterotrophie zu Autotrophie vorliegt und die Aufnahme des Symbionten durch Hatena arenicola als Räuber der Aufnahme von Organellen anderer Eukaryoten, wie in der Endosymbiontentheorie beschrieben, entsprechen könnte.[2]
Kleptoplastie
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Im Jahr 2020 bewerteten Mami Nomura et al. diese Symbiose um als Kleptoplastie, womit die Spezies Hatena arenicola einen im Vergleich zu den anderen bis dato bekannten Protisten einzigartigen Lebenszyklus aufweist: Sie ernährt sich von Nephroselmis-Algen (N. rotunda), behält dabei aber vorübergehend deren Chloroplasten, vergrößert diese und nutzt sie selbst für die Photosynthese. Offenbar kann sich H. arenicola selbst nur teilen und fortpflanzen wenn sie über die von N. rotunda erworbenen Chloroplasten verfügt. Dieser Prozess kann damit als eine (sehr fortgeschrittene) Form der Kleptoplastie gelten.[3][2]
Weblinks
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Merry Youle: Caught in the Act, Small Things Considered - The Microbiology Blog, American Society for Microbiology, 2. Mai 2007 (Bilder von Hatena). Abgerufen am 7. Februar 2012.
- Christina Schallenberg: Energiesparen dank Untermieter. Auf wissenschaft.de vom 14. Oktober 2005
Systematik
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Systematik der bislang monotypischen Gattung Hatena ist mit Stand 3. Mai 2026 wie folgt:
Gattung Hatena N. Okamoto & I. Inouye, 2006(N,W,O)[4.1][2]
- Spezies Hatena arenicola N. Okamoto & I. Inouye, 2006(N,W,O)[3]
- Stämme/Isolate HY-001 – HY-009; HY-019 – HY-099; HY-100; HY-101; HY-102; HY-103; HY-104(N)
- N – National Center for Biotechnology Information, USA (NCBI)[5]
- W – World Register of Marine Species (WoRMS)[1]
- O – Ocean Biogeographic Information System (OBIS)[6]
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- 1 2
WoRMS:
- Hatena N.Okamoto & I.Inouye, 2006; Rank: Genus.
- Hatena arenicola N.Okamoto & I.Inouye, 2006; Rank: Species.
- 1 2 3 4 5 Noriko Okamoto, Isao Inouye: Hatena arenicola gen. et sp. nov., a Katablepharid Undergoing Probable Plastid Acquisition. In: Protist, Band 157, Nr. 4, 14. Oktober 2006, S. 401–419; doi:10.1016/j.protis.2006.05.011, PMID 16891155, PDF (englisch).
- 1 2 Mami Nomura, Ryoma Kamikawa, Ken-Ichiro Ishida: Fine Structure Observation of Feeding Behavior, Nephroselmis spp.-derived Chloroplast Enlargement, and Mitotic Processes in the Katablepharid Hatena arenicola. In: Protist, Band 171, Nr. 2, April 2020, S. 125714; doi:10.1016/j.protis.2020.125714 (englisch).
-
Sina M. Adl, David Bass, Christopher E. Lane, Julius Lukeš, Conrad L. Schoch, Alexey Smirnov, Sabine Agatha, Cedric Berney, Matthew W. Brown, Fabien Burki, Paco Cárdenas, Ivan Čepička, Lyudmila Chistyakova, Javier Del Campo, Micah Dunthorn, Bente Edvardsen, Yana Eglit, Laure Guillou, Vladimír Hampl, Aaron A. Heiss, Mona Hoppenrath, Timothy Y. James, Anna Karnkowska, Sergey Karpov, Eunsoo Kim, Martin Kolisko, Alexander Kudryavtsev, Daniel J. G. Lahr, Enrique Lara, Line Le Gall: Revisions to the Classification, Nomenclature, and Diversity of Eukaryotes. In: Journal of Eukaryotic Microbiology. 66. Jahrgang, Nr. 1, 2019, Epub: 26. September 2018, S. 4–119, doi:10.1111/JEU.12691, PMID 30257078, PMC 6492006 (freier Volltext) – (englisch).
- ↑ S. 83
- ↑
NCBI Taxonomy Browser: Hatena, Details: Hatena N.Okamoto & Inouye, 2006 (genus). Dazu:
- Hatena arenicola N.Okamoto & Inouye, 2006 (species)
- Hatena arenicola. Auf: Lifemap.
- ↑ OBIS: Hatena N.Okamoto & I.Inouye, 2006 Genus.