Da ich gerade Bilder für einen Vortrag meines Freundes Horst Wörmann anfertigte, bot sich wieder einmal diese herrliche Gelegenheit, die Zellteilung von Paramecium caudatum zu beobachten.
Versuchsdurchführung
Man überimpft Paramecien aus einer laufenden Kultur in frisches Kulturmedium und wartet einige Tage. Hat sich die Kultur nun etwas dichter entwickelt, kann etwa zur gleichen Tageszeit mit der mikroskopischen Beobachtung begonnen werden.
Synchroner Zellzyklus
Anfänglich sind die Jungs meist nicht so erfreut, denn die mit ihnen überimpften Futter-Bakterien sind stark verdünnt und der Mittagstisch nicht üppig gedeckt. In dieser frühen Phase des Neuansatzes der Kultur triggert Nahrungsmangel obendrein meist Konjugationen, also Paarung genetisch kompatibler Zellpartner. Solche Konjugationen treten nun häufiger auf, als in einer älteren mit Bakterien gesättigten Kultur. In der nun allmählich einsetzenden Log-Phase der Vermehrung der Population werden die Paramecien nun ihren Zellzyklus weitgehend synchronisieren. Sprich, sie teilen sich synchron, sobald Nahrung wieder in ausreichendem Maße zur Verfügung steht. So lassen sich die Vorgänge der Zellteilung kultivierter Ciliaten sehr schön mit dem Mikroskop beobachten, denn die präparierten Individuen zeigen sich praktisch alle in der gleichen Phase des Zellzyklus und man wird nichts verpassen.
Während der Zellteilung werden die Zellorganellen nach und nach, jedoch nicht gleichzeitig gebildet. Erwischt man die Paramecien im richtigen Moment, so hat es nun den Anschein, als habe man eine neue Spezies Paramecium vor sich. Alle Individuen haben plötzlich drei, anstelle zweier kontraktiler Vakuolen. Nach und nach wird sich die vierte Vakuole bilden und andere Organellen, wie der Zellmund folgen. In der letzten Aufnahme zeigt das gleiche Individuum bereits die vierte Vakuole. Es muss ein ziemlicher Kraftakt für die Zellen sein, diese komplexen Zellstrukturen bei der Teilung zu kopieren und zwei identische Tochterzellen auszubilden. Man möchte gerne tiefer hinein blicken in die komplexen biologischen und chemischen Abläufe der Zellteilung.
Ein interessanter Befund ist übrigens, dass die Kriställchen in Paramecium sich ebenfalls auf die sich bildenden Tochterzellen verteilen und in die beiden Pole der Zelle zu rutschen scheinen. Hierüber werden mein Freund und ich später berichten, denn wir versuche aktuell mit einem einigermaßen aufwändigen Präparationsverfahren und der Ramanspektroskopie hinter das Geheimnis zu kommen, woraus die Kriställchen bestehen. Der Versuchsaufbau steht, die Beobachtungen waren erfolgreich. Noch ist Literaturrecherche und etwas Beobachtungsmaterial erforderlich, um unsere Beobachtungsergebnisse zu einem späteren Zeitpunkt zu dokumentieren.
Ich wünsche ein frohes Osterfest!
Thilo
Abbildung 1: Paramecium caudatum in beginnender Zellteilung, schiefe Beleuchtung, LD-LCI Plan-Apochromat 25x/0,8, Wasserimmersion.
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Abbildung 2: Paramecium caudatum in beginnender Zellteilung, Polarisation, LD-LCI Plan-Apochromat 25x/0,8, Wasserimmersion.
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Abbildung 3: Paramecium caudatum in beginnender Zellteilung, schiefe Beleuchtung, C-Apochromat 40x/1,2 W in Wasserimmersion. Hier wurde inzwischen bereits die vierte pulsierende Vakuole in der Zelle angelegt. Sehr schön sind die typischen Kanälchen der pulsierenden Vakuolen zu sehen. Der bunte Lichthof rechts unten im Bild ist hier ein Artefakt der schiefen Beleuchtung mit dem noch eingelegten Polarisator und der nicht voll ausgeleuchteten Apertur im polarisierten Licht.
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