Nematoda

Metazoa – Systematik (Grundübersicht)

Metazoa = vielzellige Tiere. Die meisten Tiere gehören zu Bilateria. Bilateria werden in drei große Kladen unterteilt: Deuterostomia, Spiralia (Protostomia) und Ecdysozoa. Diese Einteilung ist molekularbiologisch gestützt.

Bilateria – Bedeutung

Zweischichtige Symmetrie (links/rechts), klarer anterior-posterior Körperplan. Enthält den Großteil der Tierarten.

Großkladen der Bilateria

1) Deuterostomia 2) Spiralia (Protostomia) 3) Ecdysozoa (Protostomia)

Ecdysozoa – Definition

Häutungstiere mit Chitin-Cuticula. Wachstum erfolgt nur durch periodische Häutung (Ecdysis).

Ecdysozoa – Schlüsselmerkmal

Chitin-Cuticula + Wachstum durch Häutung (Ecdysis), gesteuert durch Hormon Ecdyson.

Ecdysis (Häutung)

Abwerfen der alten Cuticula zur Ermöglichung von Wachstum. Notwendig bei Ecdysozoa.

Ecdyson

Fellhäutungshormon, steuert den Häutungsprozess bei Ecdysozoa.

Cuticula – Unterschied Ecdysozoa

Arthropoden: harte Cuticula → Exoskelett. Nematoden: flexible Cuticula → kein hartes Skelett.

Ecdysozoa – Artenreichtum

Extrem artenreich; umfasst mehr bekannte Arten als viele andere Großgruppen zusammen (Protisten, Pilze, Pflanzen + andere Metazoa laut Vorlesung).

Ecdysozoa – Hauptgruppen

zwei Großgruppen: Cycloneuralia und Panarthropoda.

Panarthropoda – Zusammensetzung

Arthropoda + Onychophora + Tardigrada.

Cycloneuralia – Zusammensetzung

Nematoda, Nematomorpha, Priapulida, Loricifera, Kinorhyncha.

Ecdysozoa – phylogenetische Bedeutung

Molekular begründete Klade; Abgrenzung zu Spiralia und anderen Protostomia.

Nematomorpha (Saitenwürmer) – Merkmal

Parasitische Würmer mit Verhaltensmanipulation des Wirts.

Nematomorpha – Beispiel

Paragordius tricuspidatus infiziert Waldgrillen → Wirt springt ins Wasser → Wurm tritt aus und schwimmt zur Fortpflanzung.

Nematomorpha – Bedeutung

Extremes Beispiel für Parasiten-induzierte Verhaltensmanipulation.

Nematoda – Grundmerkmale

Fadenwürmer; sehr artenreich; frei lebend oder parasitisch; Größenbereich

Nematoda – Lebensraum

Boden, Süßwasser, Meer, organisches Material sowie als Parasiten in Pflanzen und Tieren.

Nematoda – frei lebend

Leben in zersetzendem organischem Material. Wichtige Rolle im Abbau und Nährstoffkreislauf.

Nematoda – Modellorganismus

Caenorhabditis elegans: Eutelie (Zellkonstanz), schnelle Entwicklung (<24 h), wichtig für Genetik und Entwicklungsbiologie.

Nematoda – parasitische Beispiele

Dracunculus medinensis (Medinawurm), Wuchereria bancrofti (Elephantiasis), Ancylostoma duodenale (Hakenwurm), Trichinella spiralis (Trichinen), Ascaris lumbricoides/suum (Spulwürmer).

Dracunculus medinensis

Weibchen bis 1 m; dringt in Haut ein; verursacht schmerzhafte Ödeme; historische Entfernung durch Aufwickeln (Äskulapstab-Bezug).

Wuchereria bancrofti

Parasit in Lymphgefäßen → Elephantiasis.

Ancylostoma duodenale

Hakenwurm; dringt durch Haut ein (Barfußinfektion), Blutverlust im Dünndarm.

Trichinella spiralis

Larven encystieren im Muskel; Infektion durch rohes/ungenügend gegartes Fleisch; lebensmittelhygienisch relevant.

Ascaris lumbricoides/suum

Darmparasiten bis ca. 40 cm Länge.

Nematoda – Körperbau

Pseudocoelomat (falsche Leibeshöhle zwischen Mesoderm und Entoderm/ECM).

Nematoda – Verdauungssystem

Komplettes „Einweg“-System: Mund → Pharynx (Saugapparat) → Darm → After.

Nematoda – Kreislaufsystem

Kein Kreislaufsystem; Transport über Pseudocoelomflüssigkeit.

Nematoda – Atmung

Gasaustausch über Körperoberfläche (Hautdiffusion).

Nematoda – Muskulatur

Nur Längsmuskulatur; keine Ringmuskulatur → schlängelnde Bewegung.

Nematoda – Hautmuskelschlauch

Epidermis + Cuticula + Längsmuskulatur bilden funktionelle Einheit für Bewegung.

Nematoda – Exkretionssystem

Spezialisiertes System, vermutlich modifiziertes Protonephridium.

Nematoda – H-förmiges Exkretionssystem

Ascariden besitzen H-förmige Zelle mit Kanälen in Epidermisleisten; Ausführung über Exkretionsporus.

Nematoda – Nervensystem

Zentrales Ganglion + dorsale und ventrale Längsstränge; verbunden durch ringförmige Kommissuren.

Nematoda – Fortpflanzung

meist getrenntgeschlechtlich; innere Befruchtung; direkte Spermienübertragung.

Nematoda – Männchen (Fortpflanzung)

Spicula (kopulatorische Nadeln) zum Festhalten und Öffnen der weiblichen Geschlechtsöffnung.

Schweinespulwurm – Sexualdimorphismus

Weibchen größer als Männchen; Männchen kleiner mit gekrümmtem Hinterende und Kloake.

Schweinespulwurm – männlicher Aufbau

Unpaarer Schlauch: Hoden → Samenleiter → Kloake.

Schweinespulwurm – weiblicher Aufbau

Vagina → zwei Uteri → Eileiter → Ovarien (kontinuierlicher Übergang ohne klare Abgrenzung).

Schweinespulwurm – Fortpflanzungsorgane

Weibliche Genitalöffnung im vorderen Körperdrittel; sehr hohe Eiproduktion.

Cycloneuralia – Definition

Teil der Ecdysozoa; umfasst „Schlauchwürmer“: Nematoda, Nematomorpha, Priapulida, Loricifera, Kinorhyncha.

Panarthropoda – Definition

Arthropoda + Onychophora + Tardigrada; segmentierter Körperplan und komplexe Extremitätenentwicklung.

Arthropoda vs Nematoda

Arthropoda: Exoskelett + Segmentierung + Gelenkfüße. Nematoda: flexible Cuticula + keine echte Segmentierung + Längsmuskulatur.

Ecdysozoa – evolutionäre Bedeutung

Erfolgreiche Tiergruppe durch Häutungssystem und Cuticula-basiertes Wachstum; große morphologische Diversität.