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Zwischenartliche Erkennungssysteme und die Induktion von Schutzmechanismen

Laufzeit: 01.01.1997 - 31.12.2003

Partner: Prof. Bradley Anholt; Victoria-University, Kanada

Kurzfassung


Süßwasser-Ciliaten der Gattung Euplotes können die Anwesenheit verschiedener Freßfeinde wahrnehmen. Sezernierte chemische Substanzen ("Kairomone") verschiedener Prädatoren lösen bei Euplotes die Bildung einer deutlich vergrößerten Form mit lateralen Erweiterungen aus. Diese morphologische Umwandlung findet während ca. einem Tag statt und bleibt, auch nach Zellteilungen, solange erhalten, wie die Räuber anwesend sind. Nach Verschwinden der Räuber wird die Zellarchitektur wieder zur...Süßwasser-Ciliaten der Gattung Euplotes können die Anwesenheit verschiedener Freßfeinde wahrnehmen. Sezernierte chemische Substanzen ("Kairomone") verschiedener Prädatoren lösen bei Euplotes die Bildung einer deutlich vergrößerten Form mit lateralen Erweiterungen aus. Diese morphologische Umwandlung findet während ca. einem Tag statt und bleibt, auch nach Zellteilungen, solange erhalten, wie die Räuber anwesend sind. Nach Verschwinden der Räuber wird die Zellarchitektur wieder zur ursprünglichen zurückgebildet. Räuber-induzierte morphologische Veränderungen bei Euplotes reduzieren in Abhängigkeit
von ihrem Ausmaß das Risiko, von diesen Raeubern gefressenzuwerden. Bei allen getesteten Räubern bewirkt bereits eine geringfügige Verbreiterung der Beute-Ciliaten über einen Schwellenwert hinaus einen drastischen Schutz.
Die Induktion von Schutzmechanismen bei potentiellen Beute-Arten und die daraus resultierenden verringerten Nahrungsaufnahmeraten der Räuber stellen für diese einen wesentlichen Nachteil dar. Die Abwehr auslösenden Substanzen (Kairomone) haben daher vermutlich für die Räuber Funktionen, die der Selektion von Räubern ohne diese Substanzen entgegenstehen.
Zur Aufklärung ursprünglicher Funktionen von Kairomonen wurden diese Signalsubstanzen aus den Kulturmedien verschiedener Räuberarten isoliert und charakterisiert. DNA-Sequenzierungen haben ergeben, daß es sich bei einem Kairomon um ein Zelloberflächenprotein handelt, das kontinuierlich von der Räuber-Oberfläche abgelöst wird.
Kairomone verhindern bei Protozoen die gegenseitige Phagocytose und dienen daher den räuberischen Einzellern anscheinend primär als Selbsterkennungssignal.
Zur Zeit werden die Effekte Räuber-induzierter Abwehrmechansmen auf die Populationsdynamik der beteiligten Arten untersucht. Die Reaktionsnorm induzierbarer Abwehrmechanismen wird bei genetisch verschiedenen Euplotes-Isolaten aus natürlichen Habitaten untersucht.
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  • Protozoen inuzierbare Abwehr Kairomone Selbsterkennung Zell-Zell-Erkennung Räuber-Beute-Beziehungen

Projektteam


Jürgen Kusch

Beteiligte Einrichtungen