Das Fressverhalten des Bauchhärlings Chaetonotus elegans

[Michael Müller]

Hallo in die Runde,

Chaetonotus elegans ist ein mittelgroßer Gastrotrich, der im Detritus meines Gartenteichs recht häufig vorkommt. Deshalb hatte ich oft die Gelegenheit, sein Verhalten in meinen Mikroaquarien zu studieren. Bei dieser Art fällt auf, dass der Darm der Tiere meist mit Abschnitten von fädrigen Blaulagen gefüllt ist.


Bild 1: Ch. elegans Übersicht; Blaualgenabschnitte im Darm

Wenn man sich etwas mit Bauchhärlingen beschäftigt, beginnt man sich über diese Tatsache zu wundern. Gastrotrichen (bis auf wenige Ausnahmen) besitzen eine starre Mundöffnung ohne Zähne und saugen - wie ein Staubsauger - den Bakterienrasen mit ihrem Saugmagen (Pharynx) ein. Diese Bakteriensuppe wird dann gefiltert und in den Darm zur Verdauung weitergeschoben. Wie kann also Ch. elegans Abschnitte von den Blaualgenfäden abtrennen und fressen? Oder sollten die Tiere nur bereits mundgerechte Stücke der Cyanobakterienfäden suchen und fressen? Um dieses Rätsel zu lösen, beobachtete ich die Tiere in einem Mikroaquarium so lange, bis ich ihnen beim Fressend auf den Mund schauen konnte:


Bild 2: Ch. elegans; Fressverhalten

Die Tiere streifen solange umher, bis sie zufällig auf den Anfang eines Blaualgenfadens (Oscillatoria chlorina - Danke Martin) finden und versuchen sich richtig zu positionieren. Der Faden wird dann ein gesaugt, bis das Ende der Blaualge an das Pharynxende stößt und den Saugmagen vollständig füllt.


Bild 3: Ch. elegans; Einsaugen des Fadens

Der Blaualgenfaden wird dann etwas hin- und hergeschoben und am Mund abgetrennt und in den Darm befördert. Der nächste Happen wird wieder in den Pharynx transportiert und das Spiel beginnt von Neuem.


Bild 4: Ch. elegans; Abtrennung des Blaualgenfadens

Das Tier trennt also aktiv den Faden in mundgerechte Stücke. Wie ist das für einen Gastrotrichen möglich? Um dieses Rätsel zu lösen, ist es nötig, einige Tiere in einem klassischen Präparat mit geringer Schichtdicke bei hoher Auflösung zu untersuchen - auch wenn diese Prozedur meist fatal für die Tiere endet.


Bild 5: Ch. elegans; Kutikularplatte in der Mundröhre

Sieht man sich die Mundröhre der Tiere genauer an, fällt eine kutikularisierte Platte am Pharynxeingang auf. Diese Platte ist unbeweglich und dient wohl als Gegenlager (sozusagen "Oberkiefer") beim Festhalten und Abtrennen der Blaualgenfäden. Diese Platte ist mit einem einzelnem "Zahn" bewährt.


Bild 6: Ch. elegans; Scharfe Kante des Kephalions

Den beweglichen "Unterkiefer" bildet das Kopfschild (Kephalion) des Tieres, das in eine scharfe Kante ausläuft. In der Ruhestellung ragt das Kephalion weit über den Rücken des Tiers heraus und kann zum "Abbeißen" teilweise nach unten über den Mund gezogen werden. Durch dieses "Stirnrunzeln" des Tieres wird der Blaualgenfaden gegen die Kutikularplatte im Mund des Tieres gedrückt und - meist nach einigen Versuchen - abgetrennt.


Bild 7: Ch. elegans; Kutikularplatte im Mund und Kephalion

Wenn man auf die Oberfläche des Kopfes im Bereich des Mundes fokussiert, erkennt man recht schön die Kutikularplatte im Mund und den Rand des Kephalions, das den Mund beidseitig umschließt. Diese beiden Elemente bilden meiner Meinung nach den "Kiefer" des Tieres.


Bild 8: Lepidochaetus zelinkai: überstehendes Kephalion

Auch andere Gastrotrichen besitzen ein Kephalion, dass das Tier weit überragt. Ein Beispiel hierfür ist Lepidochaetus zelinkai, ein sehr häufiger und recht großer Bauchhärling. Es wäre interessant, zu sehen, ob auch hier das Kopfschild zum Zerteilen der Nahrung eingesetzt wird.


Zu meinen Ausführungen - und zu Ch. elegans - habe ich leider keine Literatur gefunden. Sollte jemand nähere Information haben wäre ich sehr dankbar.

Viel Spaß beim Betrachten und ein schönes Wochenende

Michael

[limno]

Hallo Michael,
danke für diesen anschaulichen und detailreichen Beitrag!  Besonders angetan war ich davon, dass Du  genau  dargestellt hast, welche Anatomie dem Fressvorgang zugrunde liegt!
Mach' weiter so!
Viele Mikrogrüße von
Heinrich

[reblaus]

Gratuliere!

Rolf

[Martin Kreutz]

Hallo Michael,

das sind äußerst detaillierte Beobachtungen! Ich muss zugeben, dass ich mir über die Mundwerkzeuge der Gastrotrichen bisher nur sehr wenig Gedanken gemacht habe, aber Deine Erläuterungen und Bilder sind für mich nachvollziehbar. Ich habe noch versucht im Netz vielleicht eine REM Aufnahme von den Mundwerkzeugen zu finden, aber konnte auf die Schnelle nichts finden. Offensichtlich haben sich noch nicht viele Leute damit beschäftigt!

Martin

[Fahrenheit]

Lieber Michael,

danke für den schönen und interessanten Beitrag!

Herzliche Grüße
Jörg

[Michael Müller]

Hallo,

viele Danke für die positiven Rückmeldungen.

@Martin:
REM-Aufnahmen von Gastrotrichen existieren zwar, sind aber recht selten und meist unansehnlich, da die Tiere die Trocknung (oder sonstigen Präparationsschritte) schlecht vertragen. Aber das oben beschriebene Fressverhalten ist die absolute Ausnahme bei Gastrotrichen. Du hast sicherlich schon eine Menge Gastrotrichen gesehen, aber ich wage zu bezweifeln, dass deren Darminhalt Algenfäden zeigte (Du hattest natürlich keinen Grund darauf zu achten). Wenn man sich z.B. die Sammlung von Gastrotrichen-Bildern von Michael Plewka ansieht, wird man nicht eine Art finden, die diese Nahrung annimmt.
Gastrotrichen fressen im Allgemeinen alles, was durch die kleine Mundöffnung passt und nicht länger ist als der Saugmagen. Meist sieht man einen recht homogenen Darminhalt, der wohl einen Bakterienbrei darstellt. Manchmal erkennt man einzellige Algen, Diatomeen, hier und da mal eine Euglena oder einen Flagellaten. Manchmal kann man auch beobachten, dass die Tiere sich an Ciliaten vergreifen und versuchen, diese einzusaugen. Ch. elegans ist der einzige mir bekannte Bauchhärling, der es schafft, Stücke von Blaualgenfäden "ab zubeißen". Dieses Verhalten muss sich natürlich auch in der Anatomie widerspiegeln.
Sollte jemand eine andere Gastrotrichenart finden, die ebenfalls Algenfäden frisst, wäre ich für eine Information dankbar.

Viele Grüße

Michael