Vom Einzeller zum Mehrzeller - tierisch und pflanzlich
Das Wichtigste in Kürze
Ein paar Vertreter tierischer Einzeller sind das Pantoffeltierchen, die Schlammamöbe und das grüne Augentierchen. Ein Vertreter pflanzlicher Einzeller ist Chlorella vulgaris.
Um vom Ein- zum Mehrzeller zu gelangen, müssen zunächst einmal mehrere Zellen in einem Verbund vorliegen. Sie bilden eine Zellkolonie.
Damit eine Zellkolonie zu einem funktionsfähigen Mehrzeller wird, muss die Möglichkeit der Kommunikation der einzelnen Zellen untereinander bestehen und eine Differenzierung der Zellen hin zu spezifischeren Aufgaben stattfinden.
Stabile, elastische Zellmembran, auch Pellicula genannt
Tausende kleine Wimpern, auch Cilien genannt, sitzen auf Pellicula
Mundfeld, Zellafter
Nahrungsvakuolen im Zellinnern
Zwei pulsierende Vakuolen
Zwei Zellkern: Grosskern und Kleinkern
Was kann es?
Sauerstoffaufnahme über Zelloberfläche
Fortbewegung über rhythmische Schlagbewegungen der Cilien möglich
Nahrungsaufnahme über Mundfeld
Verdauung in Nahrungsvakuolen
Ausscheidung über Zellafter
Überschüssig aufgenommenes Wasser wird über pulsierende Vakuolen wieder nach aussen befördert
Steuerung Zellfunktionen durch Grosskern
Geschlechtliche Fortpflanzung mithilfe von Kleinkern
Fortpflanzung
Meist ungeschlechtlich durch Querteilung:
Verdopplung Zellkern bei Mutterzelle
Durchschnürung des Zellkörpers
Jede Tochterzelle bekommt einen Zellkern und eine pulsierende Vakuole (zweite Vakuole muss neu gebildet werden)
Heranwachsen auf normale Grösse
Schlammamöbe
Steckbrief
Wo
in Tümpeln
Aussehen
Keine feste Gestalt
Oft ragen Scheinfüsschen hervor, in die Zellplasma nachströmt
Nahrungsvakuolen im Zellinnern
Pulsierende Vakuolen
Ein Zellkern
Was kann es?
Fortbewegung durch Zellplasma durchströmte Scheinfüsschen
Nahrungsaufnahme und Ausscheidung über komplette Oberfläche möglich
Verdauung in Nahrungsvakuolen
Steuerung Zellfunktion über den Zellkern
Besonderheit: bei Trockenheit Bildung einer schützenden Hülle möglich. Solange Ruhestadium bis erneuter Kontakt mit Wasser erfolgt
Fortpflanzung
Ungeschlechtliche Teilung:
Erreichen einer bestimmten Grösse
Verdopplung des Zellkerns
Teilung der Mutterzelle in zwei Tochterzellen mit je einem Zellkern
Grünes Augentierchen (Euglena viridis)
Steckbrief
Wo
in Tümpeln
Aussehen
Länglicher Körper
Elastische Zellhaut
Eine lange Geissel auf Zelloberfläche, geht nach Innen in ein Geisselsäckchen über
Lichtempfindliche Verdickung und roter Augenfleck an Geisselbasis
Zellkern
Chloroplasten um Zellkern herum
Was kann es?
Fortbewegung durch Geissel
Lichtorientierung durch lichtempfindliche Verdickung und roter Augenfleck
Steuerung Zellfunktion über den Zellkern
Ernährung durch Fotosynthese durch Chloroplasten (autotroph)
Bei Lichtmangel Aufnahme von Nahrungspartikeln mögglich (heterotroph)
Besonderheit: je nach Verfügbarkeit von Licht, autotrophe oder heterotrophe Ernährung möglich
Fortpflanzung
Ungeschlechtliche durch Längsteilung:
Verdopplung des Zellkerns und der Zellorganellen
Teilung der Mutterzelle in zwei Tochterzellen
Pflanzliche Einzeller
Chlorella vulgaris
Steckbrief
Wo
in Süsswasser und feuchter Erde
Aussehen
Rundlicher Körper
im Zellinnern: grosser becherförmiger Chloroplast
Was kann es?
Keine aktive Fortbewegung, schwimmt durch Wasserströmung
Ernährung durch Fotosynthese des Chloroplasten (autotroph)
Besonderheit: autotrophe Ernährung
Fortpflanzung
Ungeschlechtliche durch Zellteilung:
Teilung des Chloroplast
Teilung der Mutterzelle in zwei Tochterzellen
Besonderheit: bei optimalen Bedingungen (warmes Wasser, viel Licht) sehr schnelle Vermehrung und Heranwachsen möglich
Wie entstehen vielzellige Organismen?
Grundvoraussetzung
Chlamydamonas (eine Alge) ist ein Einzeller, welcher meist an Ufern von Seen zu finden ist. Die ovale Zelle wird hat eine feste Zellwand, die auch noch durch eine schützende Gallerthülle umgeben ist. Diese Alge pflanzt sich ungeschlechtlich durch Zellteilung fort. Besonders hierbei ist, dass die Mutterzelle sich gleich zweimal hintereinander innerhalb der schützenden Hülle teilt. Das bedeutet, dass zu einem Zeitpunkt kurz vier Tochterzellen in derselben Hülle sitzen.
Zellkolonien
Eine Theorie zur Entstehung eines vielzelligen Organismus, ist, dass es vermutlich vorgekommen ist, dass sich die entstandenen Tochterzellen nach der Entstehung mal nicht voneinander getrennt haben, sondern in derselben schützenden Hülle verblieben sind. Durch so ein Vorkommnis konnte die erste Zellkolonie entstehen. Ein Zusammenschluss aus mehreren Zellen des gleichen Zelltyps.
Beispiel:
Bei der Mosaikalge (Gonium) kann ein Verbleib in einer Zellkolonie mit bis zu 16 Einzel-Zellen, die in einer Gallerthülle stecken, vorkommen. Geisseln der Einzel-Zellen ragen dabei durch die Gallerthülle hindurch und es ist so ein untereinander koordiniertes Fortbewegen möglich. Löst sich eine Einzel-Zelle aus dem Verbund, kann sie alleine weiterleben und eine neue Kolonie bilden.
Vielzelliges Individuum
Die Kugelalge (Volvox) ist in stehenden oder langsam fliessenden Gewässern zu finden. Sie besteht aus tausenden von Zellen, ist mit Gallerte gefüllt und insgesamt ca. einen Millimeter gross. Die Zellen untereinander sind durch ein Netzwerk aus Plasmafäden und Plasmabrücken verbunden, durch diese ist ein Stoff- und Informationsaustausch möglich
Eine grosse Besonderheit an Volvox ist, dass sich zwei unterschiedliche Zellarten erkennen lassen, die verschiedene Aufgaben haben.
Die meisten Zellen dienen der Fortbewegung und Ernährung, sie können sich nicht mehr teilen.
Die anderen Zellen sind seltener, dafür grösser und können sich fortpflanzen.
Diese unterschiedliche Spezialisierung auf andere Aufgaben einer Zelle wird auch Differenzierung genannt und damit unterscheidet sich Volvox von den Zellkolonien, die alle aus demselben Typ Einzel-Zelle bestehen.
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Tierische Einzeller sind zum Beispiel das Pantoffeltierchen, die Schlammamöbe und das grüne Augentierchen.
Was ist eine Zellkolonie?
Ein Zusammenschluss von mehreren Zellen des gleichen Zelltyps.
Was ist der Unterschied zwischen einer Zellkolonie und einem mehrzelligen Organismus?
Eine Zellkolonie besteht nur aus mehreren Zellen des selben Zelltyps, während ein mehrzelliger Organismus zwar auch aus mehreren Zellen besteht, diese aber verschieden differenziert sind (verschiedene Aufgaben haben).
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