Dörnberg V
Unser Domizil während des fünften Treffens auf dem Dörnberg
Helfensteine, vom 31.08. bis 03.09.2017
Mittlerweile schon fast traditionell laden Horst-Dieter Döricht und Wolfgang Grigoleit im August zum Mikroskopiker-Treffen an den Helfensteinen ein. Am letzten Augustwochenende war es also wieder so weit und über 20 Kolleginnen und Kollegen versammelten sich zum "Dörnberg V" im Tagungshaus der Gemeinschaft Lebensbogen an den Helfensteinen.
Dörnberg, das bedeutet fachlich hochklassige Vorträge in einer sehr angenehmen und legeren Atmosphäre unter Freunden und Kollegen. Und genau so war es auch diesmal wieder: die Organisatoren Horst-Dieter Döricht und Wolfgang Grigoleit hatten ein attraktives Programm aus vielen Gebieten der Mikroskopie zusammen gestellt und es bleib auch genug Zeit zum freien Mikroskopieren und dem Austausch mit den anderen Gästen.
Wie imemr gabe es auch einen Gastvortrag: die Mineralogin Sabrina Schwinger hat im Rahmen Ihrer Doktorarbeit an der Ruhruniversität Bochum die Bildung von Meteoriten untersucht und dazu die ältesten für uns erreichbaren Festkörper des Universums betrachtet. Im anschließenden praktischen Teil konnten die Dünnschliffe der Meteoriten auch selbst mikroskopiert werden.
Alles in allem ein tolles Programm mit hervorragenden Referenten, das sofort die Vorfreunde auf das nächste Treffen im kommenden Jahr geweckt hat.
Vorträge und Aktionen
Das Leben im Wasser
Wolfgang Grigoleit an seinem Mikroskop
Wolfgang Grigoleit
Schon am Donenrstag Abend hatten wir Gelegen- heit, nach einer kleinen Einleitung die von Wolfgang Grigoleit mitgebrachten Was- serproben zu begutachten. Die stammten aus sechs ganz unterschiedlichen Bio- topen und erlaubten spannende Beobachtungen und Bestimmungsversuche.
Eine Zieralge (Closterium spec.) aus einer der vielen Proben
Eine Schalenamöbe auf der Jagt
Zwei Ciliaten in einer gemeinsamen Galerthülle
Ökologie der Wimpertiere der Hellenmaar bei Bornheim
Thilo Bauer trägt vor
Dipl. Phys. Thilo Bauer (MKB)
Am Freitag Morgen gig es dann weiter mit Thilo Bauers Vortrag zu seiner Biotopuntersuchung am Hellenmaar bei Bornheim. Um in diesem Naturschutz- gebiet arbeiten zu können, ist eine entsprechende Erlaubnis erforderlich, die für 2 Jahre auf Basis einer entsprechenden Fragestellung erteilt wird und einen Abschlussbericht erforderlich macht.
Das im vergangenen Jahr recht trockene Wetter hat das Hellenmaar stark eintrocknen lassen, aber auch in dem nunmehr nur noch sumpfigen Gebiet ganz ohne offenes Wasser konnten interessante Entdeckungen gemacht werden, die unser Referent vorgestellt hat.
Im anschließenden Workshop konnten gemeinsam Silberlinienpräparate von Ciliaten hergestellt werden. Dabei wird Silber über Belichtung aus einer wässerigen Lösung gefällt und lagert sich bevorzugt an den Ober- flächenstrukturen der zu beobachtenden Ciliaten an (Versilberung naxch Foissner). Somit werden Art und Anordnung ihrer Cilien sehr gut sichtbar - oft die Grundvoraussetzung für eine korrekte Bestimmung.
Impressionen vom Hellenmaar
Kurzbeschreibung der Versilberung nach Foissner
Zum Herunterladen: der Foliensatz von Thilo Bauer
Papiermikroskopie
Rolf-Dieter Müller erklärt die Erstellung von Papierpräüaraten
Rolf-Dieter Müller (MKB)
Rolf-Dieter Müller gab uns einen Überblick über den Prozess der Papierher- stellung und die dazu verwendeten Rohstoffe und zeigte die mikroskopischen Verfahren, die auch heute noch Grundlage der Quali- tätssicherung in den Papier- mühlen ist. Anhand ent- sprechender Literatur lassen sich so z.B. im Papierbrei oder auch dem Endprodukt die eingesetzten Pflanzenfasern bestimmen. Neben der Art und Zusammensetzung ist auch die Faserlänge und die Dichte ausschlaggebend für die Qualität eines Papiers.
Auch hier gab es wieder einen praktischen Teil, in dem selbst erstellte Aufschlüsse verschiedener Papiere (z.B. einfaches Zeitungspapier oder Toilettenpapier) gefärbt und zu Dauerpräparaten verarbeitet wurden.
Die Einlegepapiere aus den Objektträgerschachteln der Firma BMC eignen sich hingegen wegen ihrer geringen Dicke hervorragend für Totalpräparate, die sehr schön die Anordnung der Fasern in einem Papier zeigen.
Papier unter dem Mikroskop
Meteroitenbildung in unserem Sonnensystem
Die Referentin Frau Dr. Sabrina Schwinger
Dr. Sabrina Schwinger (DLR Berlin)
Unsere Gastreferentin vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt berichtete aus Ihrer Doktorarbeit über die Entstehung von Meteoriten in unserem Sonnensystem. Dabei stützt Sie sich auf die Untersuchung von Chondren - das sind erstarrte Schmelztropfen (aus dem Altgriechischen: chondros=Korn) von wenigen Mikrometern bis einigen Milimeter Größe, die in bestimmten Meteoriten, den sogenannten kohligen Chondriten, vorkommen.
Die Zusammensetzung einzelner Mineralkörner und die im Dünnschliff erkennbaren Alterationserscheinungen im Korngefüge lassen Rückschlüsse auf die Entstehung der gefundenen Meteorite zu.
Im zugehörigen praktischen Teil hatten wir Gelegenheit, die Originalpräparate mit extraterrestrischem Material z.B. vom Mond oder von Vesta zu betrachten und so die im Vortrag vorgestellten Vorgänge nachzuvollziehen.
Einige Aufnahmen von den zur Verfügung gestellten Präparaten ohne wissenschaftlichen Anspruch (Polarisationskontrast)
Noch einige Chondren im Polarisationskontrast
Wie funktioniert ein REM
Horst Dieter Döricht
Horst-Dieter Döricht
Das Raster-Elektronen- mikroskop (REM) ist - ob- wohl in den Grundlagen bereits in der Mitte des vergangenen Jahrhunderts entwickelt - noch immer ein Stück High Tech und beruht auf durchaus komplexen physikalischen Zusammen- hängen.
Ein solches Gerät steht auch im Schülerforschungszentrum Nordhessen (SFN) in Kassel und kann dort von den Schülerinnen und Schülern für ihre Projekte genutzt werden. Dazu muss man natürlich wissen, wie das Gerät funktioniert. Das zu vermitteln, ist das Ziel des Vortrags von Horst-Dieter Döricht und er erreicht es mit Bravur ohne eine einzige Formel anzusprechen.
Von der Probenahme zur Dokumentation- Einblicke in die Durchführung eines Planktonprojektes
Dr. Bettina Walter trägt vor
Dr. Bettina Walter
Im ersten Vortrag am Samstag ging es um die Planung und Durchführung eines Planktonprojektes mit Lehramtsstudenten und Schülern, das von der Probenahme bis zur Dokumentation der Funde alle relevanten Arbeits- schritte umfasst. Hier er- hielten wir von unserer Referentin einen spannen- den Einblick in die praktische Lehrerausbildung.
Gastrotrichen - Bauchhärlinge unter dem Mikroskop
Dr. Michael Müller trägt vor
Dr. Michael Müller
Bauchhärlinge sind eine faszinierende Familie von Vielzellern, die in den unterschiedlichsten Bioto- pen gefunden werden und - wenn auch in der Regel als Einzelfunde - sehr häufig in den Tümpelproben der MKB Kollegen zu finden sind.
Unser Referent Michael Müller stellte uns die Anatomie und den Lebens- zyklus dieser Flaschentierchen (Gastrotricha aus dem Griechischen) vor, die mit Größen von ca. 60 bis 1500 µm sowohl im Süßwasser als auch in den Meeren zu finden. Es sind etwa 830 einzelne Arten in zwei Gruppen bekannt: die Macrodasyida leben marin und sind zweigeschlechtlich, die Chaetonotida kommen sowohl marin, als auch im Süßwasser bzw. terrestrisch vor. einige Arten dieser Grupep sind Zwitter.
In ihrem Erscheinungsbild ähneln Bauchhärlinge den Ciliaten mit einem im allgemeinen länglichen Körperbau mit einer artspezifisch unterschiedlich ausgeprägten Verdickung, die, ausgehend von Kopf, etwa auf halber Körperhöhe beginnt, und dem Tier so seine flaschenähnliche Form und seinen wissenschaftlichen Namen gibt. Charakteristisch ist das Paar von stachelförmigen Zehenfortsätzen am hinteren Körperende, welche mit ihren Klebedrüsen der Anhaftung an eine Unterlage dienen. Die flache Bauchseite ist dicht mit Cilien besetzt, mit denen sich die Tiere gleitend über den Untergrund bewegen können. Auch am Kopf befinden sich in der Regel vier Cilien-Büschel, die es dem Bauchhärling neben ihrer unterstützenden Funktion bei der Nahrungsaufnahme erlauben, für kurze Zeit frei im Wasser zu schwimmen. Die Körperoberfläche wird durch ein Synzytium, also der Verschmelzung vieler Zellen zu einer mehrkernigen „Großzelle“, und die davon abgeschiedene Kutikula gebildet. Die in Platten angeordnete, teilweise mit Stacheln und anderen Ausbuchtungen versehene Kutikula bietet Stabilität, schränkt die Bewegungsfreiheit aufgrund ihrer Fugen jedoch kaum ein und bedeckt, einzigartig im Tierreich – auch die Cilien. Die Form Cuticularschuppen ist außerdem ausschlaggebend für die genaue Bestimmung der Gastrotrichen.
Immer wieder auffällig sind die im Vergleich zum Körper sehr großen Eier, die die Tiere im Körper tragen. Sie können bis zu einem Drittel des Körpervolumens aus machen und werden nicht durch eine Ausscheidungsöffnung sondern durch Aufreißen des Körpers ins Freie entlassen. Dazu werden geschützte Orte aufgesucht, an denen sich dann oft mehrere Eier der gleichen Art finden. Der Riss verschließt sich nach der Eiablage wieder, sodass das Elterntier den Vorgang überlebt.
Besonders bei den kleineren Arten der Gastrotrichen ist das Verhältnis zwischen der Körpergröße und der Größe des Eis wirklich erstaunlich ...
Von der Eiablage zum jungen Bauchhärling, Bildserie von Chaetonotus maximus dokumentiert von Dr. Michael Müller
Zum Lebenszyklus von Chaetonotus maximus gibt es auch einen interessanten Beitrag von Michael Mülle im
Mikroskopie-Forum.
Haare
Carl Uwe Schmidt trägt vor
Carl Uwe Schmidt
Carl Uwe Schmidt bot uns mit seinem Vortrag einen faszinierenden Einblick in die Entwicklung und die innere Struktur von Haaren. Besonders interessant waren hier die sehr detaillierten Bilder von Quer und Längsschnitten der Haarwurzeln wie auch einzelner Haare.
Das Haar selbst besteht dabei aus unterschiedlichen abgestorbenen Zellen, die von der Haarwurzel gebildet und und durch den Haarkanal aus der Haut geschoben werden. Wir haben ca. 200 Haare auf jedem Quadratzentimeter Kopfhaut, die täglich einen guten 0,3 Millimeter wachsen. Je nach Haarfaber und Haartyp sind die Haare unterschiedlich geformt und auch unterschiedlich dick.
Dabei sind unsere Haare grob in drei Schichten aufgebaut: Cuticula, Cortex und Medulla.
Die äußerste Schicht, Cuticula oder Schuppenschicht genannt, besteht aus flachen, übereinandergreifenden, verhornten, abgestorbenen Zellen, die ähnlich zur Haarspitze orientiert liegen, wie die Schuppen eines Tannenzapfen. Dabei liegen im Querschnitt meist sechs bis zehn solcher Zellen übereinander. Die Schuppenschicht zeigt den Gesundheitszustand des Haares an. Beim gesunden Haar liegt die Schuppenschicht flach an und ergibt so eine glatte, durchscheinende Oberfläche, bei altem, trockenem Haar liegen die Schuppen nicht mehr flach an und bilden so eine raue, stumpfe Oberfläche.
Der Cortex („Rinde“) – auch Faserschicht oder Faserstamm genannt – macht ca. 80 % des Haarquerschnitts aus. Er wird aus Faserbündeln gebildet, die aus einer großen Zahl feinster Keratinfasern, den Fibrillen, bestehen. Diese entstehen vermutlich dadurch, dass sich Cortexzellen aneinanderlagern. Die Verbindung zwischen benachbarten Zellen wird durch den Zellmembrankomplex hergestellt, den man sich als eine Art Kittsubstanz vorstellen kann. Die Reißfestigkeit und Elastizität des Haares sind auf diese Verkittung zurückzuführen.
In wenigen Fällen, und dann auch nur bei dicken Haaren, fällt eine starke Auflockerung der Faserstruktur im Zentrum des Haares auf. In seiner Längsrichtung zeigt sich eine kanalförmig verlaufende, je nach Haardurchmesser unterschiedlich breit auftretende und unregelmäßig angeordnete Masse. Die im Faserstamm sonst so geordnete Struktur fehlt hier. Teilweise sind Hohlräume zu erkennen. Diesen Bereich des Haares nennt man Markkanal oder einfach Mark (Medulla).
Ein menschliches Baarthaar im mikroskopischen Bild
Menschliches Barthaar im Bereich der Haarwurzel (Längstschnitt), Schnittdicke ca. 5µm, Färbung Mallory 1900, Objektiv: N-Achroplan 20x. Aufnahme von Marion Schemann.
Die Wollemie - Interessantes zu einem lebenden Fossil
Jörg Weiß trägt vor
Jörg Weiß (MKB)
Anfänglich eine Zufallsprobe auf der Suche nach Pflanzen mit einer eher altertüm- lichen Blattanatomie mit einem hohen Anteil an Transfusionstracheiden, hat die Wollemie unseren Referenten mit ihrer spannenden Entdeckungs- geschichte und vor allem mit dem Rätsel um die Zellwandverdickungen ihrer Siebelemente im Phloem schnell in ihren Bann gezogen.
Die Aufklärung dieses Phänomens zog sich über mehrere Monate hin, da Pflanzen unterschiedlicher Standorte und in unterschiedlichen Wachstums- phasen untersucht wurden, um z.B. eine krankhafte Veränderung auszuschließen.
Dank des freundlichen Kontaktes zu Prof. Dr. Geoff Burrows von der School of Agricultural and Wine Sciences, Charles Sturt University konnte letztendlich sogar Material von einer australischen Wollemie aus Geoffs Vorgarten untersucht werden, das den Transport per Airmail gut überstanden hatte.
Die Wollemie (Wollemia nobilis) wurde erst 1994 im Wollemie National park in den Blauen Bergen bei Sydney entdeckt, wo etwa 140 Individuen in zwei immer noch geheim gehaltenen Canyons Millionen Jahre unverändert überlebt haben. Um den Schutz der Pflanze sicher zu stellen, wurden diese über Stecklinge und Samen vermehrt und sind heute im Pflanzenhandel für jedermann erhältlich.
Wollemia bildet eine monotypische Gattung in der Familie der Araukariengewächse, neben den beiden anderen Gattungen Araucaria und Agahtis. Entdeckt wurde sie von dem Park Ranger David Nobel, dem zu Ehren sie das Artepitheton "nobilis" trägt.
Die Verdickten Zellwände konnten letztendlich auch dank der Mitarbeit der Kollegen Dr. Detlef Kramer und Dr. Rainer Teubner (AKM/RMN Darmstadt) und Rolf-Dieter Müller (MKB) als Nacré-Wände identifiziert werden. Diese Form der Zellwand entsteht bei der Reifung (Differenzierung) der Siebelemente und wird bei vielen Pflanzen nach deren Vollendung wieder abgebaut. Bei einigen Arten bleiben sie jedoch bis zur Obliteration des Phloems erhalten.
Nach dem Abendessen konnten die Teilnehmer im traditionellen "Schnippelworkshop" noch eigene Dauerpräparate von den Proben der Wollemie aus Australien erstellen. Die Schnitte der Blätter und Sprosse in W3Asim II Färbung dürften hier bei uns eine echte Seltenheit sein.
Die Wollemie in Bildern
Schneiden, Färben, Legen - der Schnippelworkshop
Zum Herunterladen: der Foliensatz von Jörg Weiß
Spaziergang am Herkules
Den Abschluss des Treffens nach dem Ausräumen des Vortragssaals am Sonntagvormittag bildete dann ein Spaziergang am Kasseler Herkules - bei bestem Wetter - mit einem Essen im nahe gelegenen Forsthaus - bei Regen. Und damit war das fünfte Dörnbergtreffen - leider - schon wieder vorbei.
Impressionen vom fünften Treffen auf dem Dörnberg
Dank
Wir danken den beiden Organisatoren Horst-Dieter Döricht und Wolfgang Grigoleit, den Referenten sowie dem Team des Zentrum Helfensteine für das gelungene Treffen mit perfekten Rahmenbedingungen, interessanten Vorträgen, Exkursionen und Workshops.
Auch im nächsten Jahr wird es ein Treffen auf dem Dörnberg geben, auf das wir uns schon jetzt freuen.
Literatur und Links
[ 1] HDDs Mikrowelten
Die Webseite von Horst-Dieter Döricht
[ 2] Mikroskopfreunde-Nordhessen
Die Webseite der Mikroskopfreunde-Nordhessen von Wolfgang Grigoleit
[ 3] Lebensbogen - Gemeinschaft an den Helfensteinen
Die Webseite unserer Unterkunft
[ 4] Naturpark Habichtswald
Färbeanleitungen auf der Downloadseite des MKB
[ 6] Schneiden mit dem Handzylindermikrotom
Artikel zum Handzylindermikrotom auf unserer Webseite
[ 7] Schneiden mit dem Haga Kastenmikrotom
Artikel zum Kastenmikrotom auf unserer Webseite
[ 8] Pflanzenanatomisches Praktikum I
Braune, Leman, Taubert, Spektrum 2007.
[ 9] Tabelle der Abkürzungen zur Pflanzenanatomie
Jörg Weiß, MKB 2013
[10] Die Wollemie und eine offene Frage
Jörg Weiß, MKB 2016
[11] The Wollemie Pine
James Woodford, 2000
Die Geschichte der Entdeckung der Wollemie