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Die Gattung Vampyrella, Einzeller des Jahres 2015

Abb. 1: Vampyrella lateritia im Habitat Abb. 1: Vampyrella lateritia im Habitat
Sebastian Hess, vom 01.08.2015

Die Amöben der Gattung Vampyrella wurden dieses jahr zum Einzeller des Jahres gewählt.
Interessante Informationen zu diesen Algenfressern finden Sie im Folgenden. Der Text kann auch als Flyer herunter geladen werden, den Link finden Sie am Ende des Artikels.

Morphologie

Amöben der Gattung Vampyrella sind nur von einer Zellmembran umgeben (Nacktamöben) und zeigen vielfältige Formen, auch wenn sie oft kompakt, annähernd kugelig sind. Sie besitzen dünne, farblose Scheinfüßchen (Filopodien), mit denen sie auf Oberflächen schreiten oder in der Wassersäule schweben können. Der Zellkörper hingegen enthält zahlreiche sichtbare Zellbestandteile und Vakuolen, und zeigt eine charakteristische orangerote Färbung. Durch die Fähigkeit artgleicher Individuen miteinander zu „Riesenzellen“ (Plasmodien) verschmelzen zu können, variieren die Zellgröße und die Anzahl der sehr unauffälligen Zellkerne beträchtlich. Manche Vampyrella-Arten besitzen kleine, stark lichtbrechende Körnchen, die stoßartig auf den Filopodien entlang wandern. Diese "Membranosomen" sind ein gutes Erkennungsmerkmal, aber ihre Funktion ist noch völlig unbekannt.
Abb. 2: Die Ziegelrote Vampiramöbe (Vampyrella lateritia)
Abb. 2: Die Ziegelrote Vampiramöbe (Vampyrella lateritia)

Entdeckungsgeschichte

Die Gattung Vampyrella wurde 1865 von Leon Cienkowski ins Leben gerufen. Die "rothen Amöben", wie er sie nannte, weckten darauf das Interesse einiger weiterer Naturforscher. Neben der interessanten Ernährungsweise stand vor Allem die systematische Position der Vampiramöben im Zentrum des Interesses. Man konnte sie weder dem Tier- noch dem Pflanzenreich klar zuordnen. Aufgrund von Ähnlichkeiten im Lebenswandel (Wechsel zwischen freilebenden Amöben und Zysten) und der Fähigkeit zu Plasmodien zu fusionieren, hielt Wilhelm Zopf die Vampiramöben für „Vorläufer“ der Schleimpilze, sogenannte „Niedere Pilzthiere“. Er bearbeitete die Vampiramöben mit großem Eifer und wies erstmals Zellkerne in diesen nach. Durch zahlreiche Artbeschreibungen wuchs die Gattung Vampyrella auf etwa 30 Arten. Viele davon wurden seit ihrer Erstbeschreibung nicht mehr untersucht.
Abb. 3: Leon Cienkowsk (links) und Wilhelm Zopf (rechts)
Abb. 3: Leon Cienkowsk (links) und Wilhelm Zopf (rechts)

Diversität & Verwandtschaft

Abb. 4: Leptophrys vorax Abb. 4: Leptophrys vorax
Neben Vampyrella existieren noch einige weitere Gat- tungen wie beispielsweise Leptophrys (früher Vampy- rella zugehörig) und Hyalo- discus. Diese Gattungen variieren in ihrer Zellmorpho- logie und Ernährungsweise. Im Gegensatz zu Vampyrella ist die omnivore Leptophrys auf Oberflächen ausgebrei- tet und verschlingt ganze Beutezellen. Vampyrella und Verwandtschaft sind in lim- nischen, terrestrischen und marinen Lebensräumen weit verbreitet, doch wurden bislang nur wenige Vertreter molekular untersucht. Algenfressende Vampyrella-Arten bilden eine Evolutionslinie (Fam. Vampyrellidae) innerhalb der Ordnung Vampyrellida. Die Gattung Leptophrys ist innerhalb dieser Ordnung deutlich von den Vampyrella-Arten separiert, sodass ihr eine eigene Familie gewidmet wurde (Leptophryidae). Die Ordnung Vampyrellida (Vampiramöben im weiteren Sinne) gehört dem Stamm Cercozoa in der Supergruppe Rhizaria an und enthält molekularen Umweltdaten zufolge noch zahlreiche unerforschte Organismen. Möglicherweise werden manche der etwa 30 Vampyrella-Arten durch zeitgemäße Forschungen zukünftig in andere oder neue Gattungen transferiert.
Abb. 5: Vampyrella im Stammbaum des Lebens
Abb. 5: Vampyrella im Stammbaum des Lebens

Lebensweise & Ernährung

Amöben der Gattung Vampyrella perforieren Zellwände von Algen, um deren nahrhaften Zellinhalt zu fressen. Einige Arten wie beispielweise V. lateritia, V. pendula und V. ulothricis attackieren auf diese Weise Fadenalgen, welche in Süßwasserökosystemen vorkommen. Nach der lokalen Schwächung der Zellwand platzt die unter Druck stehende Algenzelle und ihr Inhalt strömt in eine große Nahrungsvakuole der Amöbe. Dieser rasche Prozess kann von Beobachtern irrtümlich für einen „Saugprozess“ gehalten werden und erinnerte Cienkowski, den Namensgeber der Gattung, offenbar an die Nahrungsaufnahme eines Vampirs.
In der geplatzten Algenzelle verbleibende Reste entnimmt Vampyrella mit ihren Pseudopodien. Vampiramöben bilden nach der Nahrungsaufnahme eine Verdauungszyste (V), die an einer Oberfläche, oft auch an der Beutealge befestigt wird. Vampyrella-Arten können sich sehr in der Morphologie der Verdauungszysten unterscheiden. So ist die Zyste von V. pendula durch einen farblosen Stiel an der „ausgeraubten“ Algenzelle befestigt. Im Stadium der Verdauungszyste ist Vampyrella von einer Zellwand umgeben, bewegungslos und doch hochaktiv: Sie verdaut die aufgenommene Nahrung und vermehrt sich innerhalb der Zyste durch Zellteilung (Z). Darauf schlüpfen mehrere (häufig vier) Amöben aus der Zyste aus und gehen erneut auf Beutesuche (A). Zurück bleiben entleerte Algenzellen (s.u.) mit Zellwandlöchern und verlassenen Verdauungszysten. Sie verraten, wer für den Tod der Alge verantwortlich war.
Abb. 6: Der Lebenszyklus von Vampyrella
Abb. 6: Der Lebenszyklus von Vampyrella
Bilder 7 bis 10: Vampyrella unter dem Mikroskop
  • Abb. 7: Vampyrella lateritia in Kultur
  • Abb. 8: Vampyrella lateritia bei der Nahrungsaufnahme
  • Abb. 9: Vampyrella lateritia bei der Nahrungsaufnahme
  • Abb. 10: Vampyrella lateritia bei der Nahrungsaufnahme

Quellen und Literaturempfehlung

Adl et al. (2012)
The revised classification of eukaryotes. J Eukaryot Microbiol 59:429–493

Cienkowski (1865)
Beiträge zur Kenntnis der Monaden. Arch mikrosk Anat 5:203–232

Hess et al. (2012)
Shedding light on vampires: the phylogeny of vampyrellid amoebae revisited. PLoS ONE 7(2):e31165. doi: 10.1371/journal.pone.0031165.

Berney et al. (2013)
Vampires in the oceans: predatory cercozoan amoebae in marine habitats. ISME 7:2387–2399

Röpstorf et al. (1994)
Comparative fine structural investigation of interphase and mitotic nuclei of vampyrellid filose amoebae. J Euk Microbiol 41:18–30

Zopf (1885)
Die Pilzthiere oder Schleimpilze. In Schenk A (ed) Handbuch der Botanik (Encykl Naturwiss). 3. Trewendt, Breslau, pp 1–174

Über den Autor

Dr. Sebastian Hess
Biozentrum Universität zu Köln
shess@magniflash.de

Autor im Auftrag der Deutschen Gesellschaft für Protozoologie

Alle Bilder und Texte zur Veröffentlichung auf unserer Webseite freigegeben von Dr. Sebastian Hess
Erste Seite des Flyers zum Einzeller des Jahres 2015
Erste Seite des Flyers zum Einzeller des Jahres 2015
Zweite Seite des Flyers zum Einzeller des Jahres 2015
Zweite Seite des Flyers zum Einzeller des Jahres 2015
Links
[1]  Der Flyer zum Herunterladen
      PDF von der Webseite der Deutschen Gesellschaft für Protozoologie

[2]  Deutsche Gesellschaft für Protozoologie
      Webseite der Deutschen Gesellschaft für Protozoologie

[3]  Microscopic vampire amoebas are swarming everywehre
      Bericht der BBC Earth zu Vampyrella

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