Fadenwürmer

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Fadenwürmer
Wuchereria bancrofti
Systematik
Unterreich: Vielzeller (Metazoa) Abteilung: Gewebetiere (Eumetazoa) Unterabteilung: Bilateria Stammgruppe: Urmünder (Protostomia) Überstamm: Häutungstiere (Ecdysozoa) Stamm: Fadenwürmer
Wissenschaftlicher Name
Nematoda
Rudolphi, 1808
Klassen
Adenophorea Secernentea

Die Fadenwürmer (Nematoda) beziehungsweise eingedeutscht Nematoden sind einer der artenreichsten Stämme des Tierreichs. Bislang wurden mehr als 20.000 verschiedene Arten beschrieben.

[Bearbeiten] Merkmale

Nematoden sind triploblastische Urmünder (Protostomia). Sie haben eine typisch wurmförmige Gestalt, sind lang und im Querschnitt rund. Eine Segmentierung fehlt. Die Körperhöhle ist ein enges Pseudocoel, wie auch bei vielen anderen kleineren Tierstämmen. Der Mund liegt vorne und wird häufig von Fortsätzen umgeben, die für die Nahrungsaufnahme und zum Tasten benutzt werden. Der Anus liegt kurz vor dem spitzen Hinterende. Die Epidermis sondert eine mehrlagige Cuticula ab, die die Nematoden vor Austrocknung oder anderen ungünstigen Umweltbedingungen schützt, bei parasitischen Arten auch vor den Verdauungssäften des Wirtes. Das Vorhandensein einer "steifen" Cuticula in Verbindung mit der Längsmuskulatur (Nematoden haben fast keine Ringmuskeln) lässt ihnen nur eine schlängelnde Fortbewegung zu.

[Bearbeiten] Cuticula

Die Epidermis (Haut) eines Fadenwurmes ist in hohem Grade bemerkenswert, sie besteht nicht aus einzelnen Zellen wie bei anderen Tieren, sondern aus einer Art Masse des zellulären Materials der Kerne, die nicht durch Membranen in einzelne Zellen unterteilt ist, sie ist also ein Synzytium. Das Fadenwurmhäutchen besteht aus insgesamt vier Schichten: einer Faserschicht, einer Matrixschicht, einer kortikalen Schicht und zuletzt noch eine äußere Lipidschicht.

• Die Lipidschicht besteht aus einem stabilisierenden Protein, welches Keratin ähnlich ist.
• Die innere Kortikalschicht wiederum besteht aus Kollagen.
• Die Matrixschicht hat eine weniger definierte Struktur.
• Die Faserschicht besteht aus diagonal miteinander in entgegengesetzter Richtung laufenden Fasern. Diese Schicht trägt am meisten zur Festigkeit und Elastizität des Häutchens bei. Dieses spezielle Häutchen ist eine Eigenschaft, die mit Gliederfüßern geteilt wird.

[Bearbeiten] Muskeln

Fadenwürmer besitzen wie die Rundwürmer zur Fortbewegung ausschließlich Längsmuskeln die sich von Kopf bis Schwanz erstrecken. Die Muskelzellen bestehen aus drei Teilen:

• Dem Monocyton: ein nicht zusammenziehbarer Teil, der die Zellkerne, die Mitochondrien und den Golgi-Apparat enthält.
• Einem zusammenziehbaren Teil, der die Actin- und Myosinfasern enthält.
• Dem Prozess, einem nicht zusammenziehbaren Teil der Muskelzellen, der Verbindungen mit anderen Muskelzellen oder Nerven eingehen kann.

Der Fadenwurmmuskel liegt wie ein Schlauch unterhalb der Epidermis und wird somit als Hautmuskelschlauch bezeichnet. Zusammen mit der starken Cuticula, welches hydrostatisches Skelett genannt wird und dem hohen Innendruck der zwischen 70 und 210 mmHg liegt, ermöglichen dem Wurm seine Art der Fortbewegung. Da der Fadenwurm nur Längsmuskeln besitzt, kann er seinen Körper nur von Seite zu Seite bewegen oder einen Teil in die Höhe strecken.

Daneben gibt es Ringmuskeln, jedoch nur an Mund und After (s. a. Nährstoffaufnahme).

[Bearbeiten] Nervensystem

♂ Fadenwurm
1 Mundöffnung, 2 Darm, 3 Kloake, 4 Exkretionsorgan, 5 Hoden, 6 circumpharyngealer Ring des Nervensystems, 7 dorsaler Hauptnervenstrang, 8 ventraler Hauptnervenstrang, 9 Exkretionspore.

Das Nervensystem der Fadenwürmer ist sehr einfach aufgebaut. Es besteht aus einem circumpharyngealer bzw. circumoesophagealen Ring, von dem dorsaler und ventraler Hauptstrang nach hinten zieht. Es ist in der Lage, einfache und verschiedene Reize wahrzunehmen und zu verarbeiten. Die Längsnerven sind direkt mit den Muskelzellen und dem Cytoplasma im Kontakt und erstrecken sich durch den ganzen Körper hindurch. Sehr interessant ist dabei die folgende Tatsache, dass anders als bei anderen Tieren, bei denen sich die Nervenbahnen/ Neuronen (Schaltzentrale der Nerven) zu den Muskeln ausbreiten, sich die Muskelzellen des Fadenwurms selbst zu den Nervenbahnen ausbreiten.

[Bearbeiten] Nährstoff und Sauerstoffaufnahme

Der Kopf eines Fadenwurmes hat einige kleine Richtungsorgane (eine Art Augen) und eine große muskulöse Mundöffnung mit Pharynx (Rachen). Am Mund befinden sich oft kleine Fortsätze, die zur Nahrungsaufnahme oder zum Tasten benutzt werden. Dort wird die Nahrung hineingezogen und durch starke Muskeln zerquetscht. Die Nahrung gelangt dann von dort in einen einfachen langen Darmraum, wo die Nahrung bearbeitet und verdaut wird. Ein weiteres interessantes Merkmal der Nematoden ist, dass sie kein Gefäßsystem besitzen, mit denen sie die Nahrungsbestandteile im Körper verteilen könnten. Stattdessen werden die Nährstoffe im Darmraum verarbeitet und dann von da aus direkt durch die Wände zu den Körperzellen geleitet, wo sie gebraucht werden.

Die Sauerstoffaufnahme funktioniert ähnlich der Verdauung. Da die Nematoden keine Atmungsorgane besitzen, wird der Sauerstoff einfach durch die Haut aufgenommen und diffundiert direkt zu den Körperzellen.

[Bearbeiten] Lebensweise

Die Nematoden kommen fast überall vor, im Meer, Süßwasser und in terrestrischen Biotopen. Häufig sind mehr Nematoden nach Arten und Anzahlen vorhanden als alle anderen vielzelligen Tiere (Metazoa). Es gibt auch eine erhebliche Anzahl parasitischer Arten, sowohl in Pflanzen (siehe etwa Rübenälchen) als auch in Tieren einschließlich des Menschen. Dazu gehört zum Beispiel der Spulwurm (Ascaris lumbricoides), die Mikrofilarien Wuchereria bancrofti und Brugia malayi, die Wanderfilarie (Loa loa), der Madenwurm (Enterobius vermicularis) oder der Zwergfadenwurm (Strongyloides stercoralis).

Die Nematoden häuten sich und werden daher sowie aufgrund von RNA-Untersuchungen innerhalb der Urmünder (Protostomia) zu den Häutungstieren (Ecdysozoa) gerechnet. Die meisten freilebenden Nematoden sind mikroskopisch klein und gehören zur Meiofauna. Lediglich Parasiten, wie der Pferdespulwurm können mehrere Meter lang werden. Die Nahrung ist unterschiedlich und reicht bei freilebenden Arten von Bakterien und Algen über Pilze, Aas und Fäkalien bis hin zu räuberisch erbeuteten Tieren.

[Bearbeiten] Fortpflanzung

Die Fortpflanzung erfolgt sexuell oft mit zwei getrennten Geschlechtern. Die Männchen sind typischerweise kleiner als die Weibchen und haben oft einen charakteristisch gebogenen Schwanz. Allerdings sind auch selbstbefruchtende Hermaphroditen, wie zum Beispiel Caenorhabditis elegans keine Seltenheit. Bei freilebenden Arten erfolgt die Entwicklung meist direkt mit vier Häutungen im Verlauf des Wachstums. Parasiten haben oft einen recht komplizierten Zyklus mit Wirtswechseln oder Organwechseln im Wirt.

Die Infektion des Wirtes geschieht z. B. durch rohes Fleisch mit Larven (Trichinen) oder durch Aufnahme von Wurmeiern in Fäkalien (beispielsweise bei Hunden) oder fäkal verunreinigten Lebensmitteln (mit Wurmeiern) aufgrund mangelnder Hygiene (Düngung von Salat mit Kot, kein Händewaschen nach Stuhlgang), kann aber auch durch aktives Eindringen von (filariformen) Larven geschehen (Hakenwürmer, z. B. Ancylostoma duodenale oder Necator americanus).

[Bearbeiten] Taxonomie

Die Nematoden wurden ursprünglich von Nathan Cobb im Jahr 1919 als Stamm Nemata eingeführt, später als Klasse Nematoda in einem nicht mehr gültigen Stamm Aschelminthes klassifiziert. Hier werden die Fadenwürmer als eigener Stamm geführt.

• Klasse Adenophorea
  • Unterklasse Enoplia
  • Unterklasse Chromadoria
• Klasse Secernentea
  • Unterklasse Rhabditia
  • Unterklasse Spiruria
  • Unterklasse Diplogasteria

In der Wikipedia werden folgende Arten oder Gruppen vorgestellt (alphabetisch nach wissenschaftlichem Namen geordnet):

• Hakenwürmer (Ancylostoma duodenale)
• Aelurostrongylus abstrusus
• Ratten-Lungenwurm (Angiostrongylus cantonensis)
• Ascaris
• Spulwurm (Ascaris lumbricoides)
• Brugia malayi
• Caenorhabditis elegans
• Dirofilaria immitis
• Stängelälchen (Ditylenchus dispaci)
• Medinawurm (Dracunculus medinensis)
• Madenwurm (Enterobius vermicularis)
• Filarioidea
• Goldnematoden (Heterodera rostochiensis)
• Rübenälchen (Heterodera schachtii)
• Loa loa
• Mermithidae
• Onchocerca volvulus
• Pfriemenschwänze (Oxyurida)
• Zwergfadenwurm (Strongyloides stercoralis)
• Pferdepalisadenwurm (Strongylus vulgaris)
• Luftröhrenwurm (Syngamus trachea)
• Trichinen (Trichinella)
• Schweinepeitschenwurm (Trichuris suis)
• Peitschenwurm (Trichuris trichiura)
• Wuchereria bancrofti

Der größte Fadenwurm ist der in der Pottwal-Placenta lebende Placentonema gigantissimum mit einer Länge von 8m und einem Durchmesser von 0,3mm, welcher zur Klasse der Secernentea (Unterklasse Spiruria, Familie Tetrameridae) gehört.

[Bearbeiten] Menschen und Fadenwürmer

Die Art Caenorhabditis elegans ist aufgrund ihrer einfachen Haltung und der Zellkonstanz (Eutelie) zu einem beliebten "Haustier" der Genetiker geworden und fungiert als Modellorganismus. Der Nematode Pristionchus pacificus wurde als Satellitenorganismus zu Caenorhabditis elegans etabliert. Durch den Vergleich dieser beiden Arten kann erforscht werden, wie sich Entwicklungsprozesse – der Übergang vom Ei zum erwachsenen Organismus – im Laufe der Evolution verändern.

[Bearbeiten] Siehe auch

Nematoden-Skandal (Lebensmittelskandal 1987)

[Bearbeiten] Literatur

• Richard A. Sikora, Ralf-Peter Schuster: Handbuch der Phytonematologie. Berichte aus der Agrarwissenschaft. Shaker, Aachen 2000, 91 S., ISBN 3-8265-6978-4
• Johannes Hallmann: Biologische Bekämpfung pflanzenparasitärer Nematoden mit antagonistischen Bakterien. Mitteilungen aus der Biologischen Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft Berlin-Dahlem, Heft 392. Dissertation. Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft, Berlin und Braunschweig 2003, 128 S.
• Asmus Dowe: Räuberische Pilze und andere pilzliche Nematodenfeinde. 2., neubearbeite Auflage. Die neue Brehm-Bücherei, Band 449. Ziemsen, Wittenberg Lutherstadt 1987, 156 S., ISBN 3-7403-0042-6
• Susanne L. Kerstan: Der Befall von Fischen aus dem Wattenmeer und dem Nordatlantik 1988 - 1990 mit Nematodenlarven und eine Bibliographie über parasitische Nematoden in Fischen und Seesäugern. Berichte aus dem Institut für Meereskunde an der Christian-Albrechts-Universität Kiel, Nr. 219. Dissertation. Institut für Meereskunde, Abteilung Fischereibiologie, Kiel 1992, 205 S.
• Andreas Overhoff: Einfluss von Bewirtschaftungssystem und Bodenbearbeitung auf die Populationsdichte von Nematoden. Mit besonderer Berücksichtigung antagonistischer Wirkung von Regenwürmern und nematophagen Pilzen. Dissertation. Wissenschaftlicher Fachverlag, Gießen 1990, 198 S., ISBN 3-925834-87-7
• Jörn Alphei: Die freilebenden Nematoden von Buchenwäldern mit unterschiedlicher Humusform. Struktur der Gemeinschaften und Funktion in der Rhizosphäre der Krautvegetation. Berichte des Forschungszentrums Waldökosysteme. Reihe A, Band 125. Dissertation. Forschungszentrum Waldökosysteme der Universität Göttingen, Göttingen 1995, 165 S.
• Katrin Goralczyk: Küstendünen als Lebensraum für Nematoden. Forschen und Wissen - Umweltwissenschaft. Dissertation. GCA-Verlag, Herdecke 2002, ISBN 3-89863-095-1

[Bearbeiten] Weblinks

Commons: Fadenwürmer – Bilder, Videos und/oder Audiodateien

• Nematode Net Nematoden-Systematik
• Pristionchus pacificus die WikiOnchus Seite des Max Planck Instituts für Entwicklungsbiologie [1]