Autor Thema: Drei Gastrotriche aus dem Simmelried  (Gelesen 477 mal)

Martin Kreutz

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Drei Gastrotriche aus dem Simmelried
« am: November 25, 2021, 20:42:45 Nachmittag »
Liebes Forum,

in letzter Zeit habe ich von den Ciliaten etwas abgelassen und mich mit den zahlreichen Gastrotrichen beschäftigt, welche im Simmelried zu finden sind. Dabei habe ich so einige Lernkurven genommen, was die korrekte Zuordnung angeht. Man kann da schnell auf eine falsche Fährte kommen, wenn man die Merkmale nicht genau überprüft. Ein gutes Beispiel ist gleich die erste Art, die ich hier vorstellen will. Ich finde sie im Simmelried enorm häufig. Bisher bin ich als unbedarfter Mikroskopiker davon ausgegangen, dass es sich bei der folgenden abgebildeten Art um Stylochaeta fusiformis handelt:



Im Oktober diesen Jahre hatte Ole diese Art jedoch unabhängig von mir ebenfalls in einer Simmelriedprobe gefunden und (korrekt) als Stylochaeta scirtetica bestimmt. Er hat mich auf das entscheidende Bestimmungsmerkmal hingewiesen, einem Paar Spezialstachel, die lateral am Körper anliegen. Ich also nochmal meine Fotos durchgekramt und auf einem sah man diese Spezialstachel (SpS) tatsächlich, ich hatte sie nur nicht als solche erkannt. Auf dem gleichen Foto erkennt man auch die langen Haarborsten am Hinterende, welche für Stylochaeta scirtetica typisch sind. D.h., ich habe gleich zwei Bestimmungsmerkmal nicht beachtet, obwohl zu sehen: 


SpS = Spezialstachel
HB = Haarborsten

Die Beschreibung von Stylochaeta scirtetica im Schwank ist meiner Ansicht nach nicht gut gelungen. Die Spezialstacheln an beiden Flanken auf Höhe der Sprungstacheln der 1. Gruppe werden zwar erwähnt, aber die genaue Anordnung und Funktion wird nicht genau beschrieben, jedenfalls nicht so, dass ich sie verstanden hätte. Deshalb wollte ich mir das genauer anschauen. Ole hat mich noch darauf hingewiesen, dass starke Muskeln an diesen Spezialstacheln ansetzen, diese aber gar nicht beweglich sind, da sie am Körper festgewachsen sind. Eine ganz eigenartige Konstruktion! In dorsaler Sicht kann man die Muskel als hyaline Bereiche erkennen, welche an den Spezialstacheln ansetzen:


Mu = Muskeln

Um den genauen Aufbau zu erkennen, muss man ein Exemplar auf die Seite drehen, um eine laterale Ansicht zu erhalten. Dann ist der Spezialstachel deutlich zu erkennen. Er besitzt eine gewinkelte Form und ist von der Gruppe 1 der Springstacheln nach dorsal abgesetzt:


SpS = Spezialstachel
1, 2, 3: in drei Gruppen angeordnete Springstacheln

 Auf einer Ausschnittvergrößerung erkennt man mehr Details. Der gewinkelte Spezialstachel entspringt einem Schild 1 und ist mit einem Schild 2 am Körper befestigt, kann also nicht abgespreizt werden. Das wäre so, als wenn der Ellbogen des Armes am Körper festgewachsen wäre: 


1, 2 u 3: Die drei Springstacheln der vordersten Gruppe.

Was ist nun die Funktion dieses Spezialstachels? Um da mehr zu erfahren habe ich ein Exemplar von Stylochaeta scirtetica stark gequetscht und mir die Anordnung des Muskels, der am Spezialstachel ansetzt, genauer angeschaut. Das folgende Bild interpretiere ich so, das ein Muskel den Ansatzpunkt der 3 Springstacheln der Gruppe 1 mit dem Schild 2 des Spezialstachels verbindet. Wenn dieser  Muskel kontrahiert, werden die (beweglichen) Springstacheln abgespreizt und das Schild 2 dient als Gegenlager für die ausgeübte Zugkraft:



Diese Konstruktion ist also wirklich bemerkenswert. Ein ursprünglicher Springstachel hat sich offensichtlich von der Gruppe entfernt um dort ein Gegenlager für einen Muskel zu bilden und um damit die Sprungkraft zu erhöhen. Mal abgesehen von dieser Konstruktion als Bestimmungsmerkmal finde ich es auch interessant, wie die Natur eine physikalische Notwendigkeit hier umgesetzt hat. 

Der zweite Art finde ich auch recht häufig, jedoch habe ich sie wenig beachtet, weil sie keine beeindruckende Merkmal wie große Schuppen oder extravagante Stacheln besitzt. Statt dessen sind die gebogenen Schuppenstacheln dünn und recht kurz:



Ich bin davon ausgegangen, dass es sich hier um ein Vertreter der Gattung Chaetonotus handelt, aber selbst mit dem 60 X waren keine Merkmale zu sehen, die mich bei der Bestimmung der Art  weitergebracht hätten. Erst mit dem 100 X konnte ich die recht kleinen Schuppen genauer erkennen, wobei es selbst mit DIK nicht leicht ist, die genauen Umrisse festzuhalten:



Auf den Ausschnittvergrößerungen der obigen Aufnahme erkennt man die Form der Schuppen genauer:



Es handelt sich um dreilappige Schuppen, welche deutlich gekielt sind. Die Stacheln besitzen keinen Nebenstachel (siehe laterale Sicht oben). Diese Form schränkt die Auswahl der Arten auf  Chaetonotus elegans und Chaetonotus tricuspidatus ein. Wegen der Länge von 160 µm habe ich Chaetonotus tricuspidatus ausgeschlossen, da diese Art wesentlich größer wird. Jedoch passten nicht alle Merkmale zu Chaetonotus elegans. Insbesondere fiel mir auf, dass Schwank die Schuppen im Kopfbereich fast halbkreisförmig zeichnet während sie bei meinem Exemplar annähernd dreilappig waren. Ich habe daher Hilfe bei Michael gesucht, der die gezeigte Art auch für Chaetonotus elegans hält und mich darauf hingewiesen hat, dass die Schuppen einer gewissen Variabilität unterliegen. Das macht die Zuordnung natürlich nicht einfacher.

Zum Schluss noch ein weiterer Vertreter von Chaetonotus mit so ausgeprägten Merkmalen, dass ich die Zuordnung selber geschafft habe. Der schwer bewaffnete Chaetonotus macrochaetus gehört auch zu den sehr häufigen Arten im Simmelried. Die Art ist recht klein, besitzt aber enorme Stacheln:



Man kann auch hier die genaue Form der Stacheln in einem gequetschten Exemplar erkennen:



Die Stacheln in der Körpermitte besitzen am Ende einen kurzen Nebenstachel und die Schuppen sind groß und dreilappig. Am Hinterende werden die Schuppen dann schmal und länglich:



Die Bestimmung als Chaetonotus macrochaetus wird noch abgerundet durch die rund/ovale Form der ventralen Schuppen. Das von mir untersuchte Exemplar lag zwar auf dem Bauch, aber ich konnte die ventralen Schuppen beim durchfokussieren gut erkennen:


Pfeil= ventrale Schuppen

Soweit mein kurzer Bericht aus der Welt der Gastrotrichen. Viel Spass beim anschauen.

Schönen Abend

Martin
« Letzte Änderung: November 25, 2021, 21:01:32 Nachmittag von Martin Kreutz »

SNoK

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Re: Drei Gastrotriche aus dem Simmelried
« Antwort #1 am: November 25, 2021, 22:27:31 Nachmittag »
Wow, von Ciliatologen zum Gastrochichologen, beeindruckend. Wie immer tolle Bilder. Ich werde mir das im Detail noch mal einverleiben. Gastrotrichen mag ich, sehr nette Tierchen.

Stephan
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Stereomikroskop: MBS 10
Kamera: Sony alpha 6500
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Vorstellung: https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=41749.msg308026#msg308026

deBult

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Re: Drei Gastrotriche aus dem Simmelried
« Antwort #2 am: November 26, 2021, 04:31:21 Vormittag »
Well Martin,

You triggered my  appetite, I will spend some more time on these creatures, I sometimes encounter them in my search for diatoms and ciliates in pond samples. Up till now Gastrotriches were mostly “ignored”.

Any tips on getting them immobilised, the are fast !

Thanks for sharing,

Best, Maarten
Reading the German language is OK for me, writing is a different matter though: my apologies.

Olympus BH2, CH2 plus an Oly HSC mono for travel.
The correct number of scopes to own is N+1 (Where N is the number currently owned).

Michael

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Re: Drei Gastrotriche aus dem Simmelried
« Antwort #3 am: November 26, 2021, 09:30:36 Vormittag »
Hallo Martin,

es freut mich sehr, dass Du die Zeit findest, Dich neben den Ciliaten auch mit Gastrotrichen zu beschäftigen - Deine Fotos gehören sicher zu den detailreichsten und besten, die man weltweit für Gastrotrichen findet!
Bauchhärlinge sind mit die kleinsten und am einfachsten aufgebauten Vielzeller und erlauben uns deshalb auf einzigartige Weise einen Einblick in die Funktionsweise der einzelnen Organgruppen, die bei den anderen Tiergruppen oft durch die große Komplexität überdeckt werden. Das macht für mich - neben der unbeschreiblichen Formenvielfalt der Beschuppung - einen Hauptreiz für die Beschäftigung mit Gastrotrichen aus.
Ein schönes Beispiel ist Deine Untersuchung der Spezialstacheln bei Stylochaeta scirtetica, bei denen Du die Konstruktion, Funktion und Zweck toll herausarbeiten konntest. Dazu braucht man natürlich oft auch einen Hinweis, wo man hinschauen muss, um diese Zusammenhänge zu erfassen. Da war natürlich Schwank im Nachteil, da er noch nicht die Arbeiten von Ole et. al. kannte:

Kieneke, Alexander, Pedro Martínez Arbizu, and Ole Riemann. 2008. “Body Musculature of Stylochaeta Scirtetica Brunson, 1950 and Dasydytes (Setodytes) Tongiorgii (Balsamo, 1982) (Gastrotricha: Dasydytidae): A Functional Approach.” Zoologischer Anzeiger 247 (2): 147–58. https://doi.org/10.1016/j.jcz.2007.11.001.

Schön finde ich auch, dass Du die unscheinbaren Gastrotrichen, wie Chaetonotus elegans, nicht vernachlässigst. Ein Hauptmerkmal dieser Art - neben der Schuppenform - ist auch das kurzbestachelte Feld am Hinterende der Tiere. Obwohl anatomisch nicht sehr aufregend, zeigen diese Tiere ganz besondere Verhaltensweisen, die erst bei der längeren Beobachtung in einem Mikroaquarium auffallen. Zum einen ist Chaetonotus elegans, als einzige mir bekannte Bauchhärlings-Art, auf das Verspeisen von Fäden von Cyanobakterien spezialisiert. Die anderen Gastrotrichen weiden meist den bakteriellen Biofilm vom Substrat ab, während Ch. elegans Blaualgenfäden in seinen Pharynx einsaugt und in Pharynxlänge abtrennt. Dazu ist der starre  Munddurchmesser gerade auf den Fadendurchmesser angepasst und die mundseitige Kante des Kopfschildes als scharfe Schneide ausgebildet, mit der der Blaualgenfaden abgetrennt werden.
Eine zweite Besonderheit ist, dass Ch. elegans seine Eier in Gelegen innerhalb von leeren Panzern von Wasserflöhen ablegt. Diese Gelege werden von mehreren Tieren gleichzeitig genutzt, die eine Art lockere Gruppe bilden und gemeinsam das Präparat durchstreifen - eine einzigartige Verhaltensweise bei den Gastrotrichen!
Chaetonotus macrochaetus trägt wirklich eine beeindruckende Bestachelung und gehört deshalb zur Untergattung Hystricochaetonotus (von Hystrix = Stachelschwein). Die Arten in dieser Gruppe sind oft sehr schwer zu unterscheiden. Speziell bei Ch. macrochaetus besteht eine große Verwechslungsgefahr zu Ch. persetosus, von dem die Art nur sehr schwer abzugrenzen ist und ich bin mir nicht sicher, welche der beiden Arten hier vorliegt. Ch. macrochaetus sollte eigentlich dichter mit Stacheln besetzt sein und die Schuppen sollten überlappen. Die Terminalplatte am Hinterende auf der Bauchseite sollte keine "obere Ausbuchtung" haben, die ich auf Deinen Bilder zu erkennen glaube. Aber die Unterschiede zwischen den beiden Arten sind wirklich sehr klein und man fragt sich, ob nicht beide Formen zur selben Art gezählt werden sollten.

Vielen Dank für diesen schönen Beitrag, der hoffentlich vielen Kollegen Lust und Mut macht, sich auch mit diesen tollen Tieren zu beschäftigen!

Viele Grüße

Michael


Gerne per Du

Martin Kreutz

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Re: Drei Gastrotriche aus dem Simmelried
« Antwort #4 am: November 26, 2021, 20:48:02 Nachmittag »
Hallo,

Danke für eure netten Kommentare!

@Stephan: Du weißt doch, der Tümpler kann alles, außer schneiden, stacken, schleifen ... usw. Also warum nicht mal ein paar Gastrotriche ablichten?

@Maarten: Sorry, but these animals are not fast from my perspective. However, they can be fixed well by reducing the layer thickness, because they are not coverglass sensitive, like many ciliates. Then they can be photographed comfortably and you can also see the scale structure better.

@Michael: Vielen Dank für Deine Ergänzungen vom Spezialisten und das Du noch Ole's Artikel verlinkt hast. Den wollte ich nicht unterschlagen! Nach Deinen Ausführungen zu den Ernährungsgewohnheiten von Chaetonotus elegans werde ich noch versuchen, ein Exemplar mal lateral zu erwischen. Dieses Kopfschild, welches als Kneifzange benutzt wird, würde ich gerne mal sehen. Bei Chaetonotus macrochaetus war ich mir eigentlich ganz sicher. Das die Schuppen nicht überlappend dargestellt sind, liegt wahrscheinlich daran, das ich die Viecher stark pressen muss, um im DIK die Form der Schuppen genau zu erkennen. Ich muss auch zugeben, dass ich mit dem Abchecken der Merkmale von Gastrotrichen nicht so vertraut bin. Da fehlt die Übung und Routine. Aber die kommt vielleicht noch.

Allen einen schönen Abend!

Martin

deBult

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Re: Drei Gastrotriche aus dem Simmelried
« Antwort #5 am: November 26, 2021, 23:06:39 Nachmittag »
@Maarten: Sorry, but these animals are not fast from my perspective. However, they can be fixed well by reducing the layer thickness, because they are not coverglass sensitive, like many ciliates. Then they can be photographed comfortably and you can also see the scale structure better.

Tnx for feed back.
According to Albert E “speed” is relative ::)

The Stephan Hiller LED set is already helping a lot to achieve short shutter speeds when making pictures. But I still need to find a way to install a flash unit to my BH2.

Maarten
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Ole Riemann

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Re: Drei Gastrotriche aus dem Simmelried
« Antwort #6 am: November 27, 2021, 18:45:27 Nachmittag »
Hallo Martin,

vielen Dank für Deinen super Beitrag! Manches davon durfte ich ja schon vorher bewundern. Hast Du als 60x eigentlich das Trockenobjektiv 60/0,9 oder Deinen Neuerwerb, die "Diva" 60/1,42, eingesetzt? Bei Deinem HR-DIC weiß man ja nie so recht; da kann auch schon ein Trockenobjektiv grandios auflösen.

Vielen Dank auch an Michael für seine interessanten Ergänzungen zur Biologie von Chaetonotus elegans. Das war mir alles vollkommen neu und zeigt, dass es sich lohnt, mehr Aufmerksamkeit und Muße für die Gastrotrichen aufzubringen.

Auch fotografisch kommt man ja bei vielen Arten eigentlich gut auf seine Kosten, da die Gastrotrichen aufgrund ihrer geringen Größe und ihres flachen Körperbaues hochaperturige Objektive und den dafür notwendigen geringen Arbeitsabstand gut vertragen. Wie Martin schon schrieb, sind sie auch kaum empfindlich gegenüber Deckglasdruck (in der Weise, dass sie nicht - wie z.B. manche Ciliaten der Gattung Metopus - selbst bei nur kurzem Deckglaskontakt auf mysteriöse Weise einfach zerfließen).

Ich kann zu Martins Beobachtungen noch zwei Fotos (aus 2016) ergänzen. Beide zeigen Gastrotrichen, die ich damals als Chaetonotus (Hystricochaetonotus) persetosus bestimmt habe. Das erste Exemplar lag - anders als Martins Objekt - mit der Ventralseite zum Deckglas, so dass die Beschuppung des ventralen Zwischenfeldes sowie die Terminalplatten einfacher dargestellt werden konnten, ohne durch das Tier zu fokussieren. Die basale Einschnürung der Terminalplatten entspricht den Verhältnissen bei H. persetosus, wie dies Michael auch beschrieben hat:



Das zweite Bild zeigt ein Exemplar in der post-parthenogenetischen Phase mit Spermien beiderseits des Darmtraktes:



Beste Grüße

Ole
« Letzte Änderung: November 27, 2021, 18:49:02 Nachmittag von Ole Riemann »

Martin Kreutz

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Re: Drei Gastrotriche aus dem Simmelried
« Antwort #7 am: November 28, 2021, 10:46:36 Vormittag »
Hallo Ole,

vielen Dank für Deine Ergänzungen zu Chaetonotus macrochaetus. Ich hatte die Proben noch und habe versucht die Ventralseite von Chaetonotus macrochaetus nochmal genauer zu dokumentieren. Tatsächlich fand ich ein Exemplar, welches sich willig umdrehen ließ:


TP = Terminalplatten

Außerdem habe ich mir die Beschreibungen der sehr ähnlichen Arten Chaetonotus (Hystricochaetonotus) persetosus und Chaetonotus (Hystricochaetonotus) macrochaetus im Schwank nochmal genau angeschaut. Nun scheint es mir, dass man auf unseren Bildern die Merkmale von Ch. persetosus und Ch. macrochaetus gleichzeitig sieht. Die Bauchschuppen sollen bei Ch. persetosus sechseckig und glatt sein (also ohne Kiel). Auf unseren Bildern seinen die Bauchschuppen rund bis oval und bei mir mit deutlichen Kiel. Das wäre ein Merkmal von CH. macrochaetus. Die Terminalplatten sollen bei Ch. persetosus eine Verengung im vorderen Bereich haben. Bei Deiner Aufnahme ist diese deutlich zu sehen, wodurch fast eine halsartige Einschnürung entsteht. Auf meinen Foto oben sieht man zumindest eine seitliche Einbuchtung (Pfeile). Jedenfalls sind sie nicht einfach oval, wie es für Ch. macrochaetus beschrieben ist. Daher sieht es für mich so aus, als wenn sich hier die Merkmale vermischen. Ich halte es daher nicht für ausgeschlossen, dass beide Formen eine Art darstellen, wie Michael es vermutet.

Auf meiner Jadg nach Ch. macrochaetus habe ich auch Chaetonotus elegans nochmal gefunden. Auch hier habe ich versucht die ventrale Seite zu dokumentieren. Beim drehen des Exemplares hatte ich kurz eine schöne laterale Ansicht:



Hier un die ventrale Seite von Chaetonotus elegans:


TP = Terminalplatten

Schwank gibt keine Beschreibung der ventralen Schuppen. Daher kann ich sie hier nur zeigen, aber nicht mit der Darstellung in der Literatur vergleichen (ich habe nur den Schwank zur Bestimmung). Michael, hast Du da noch etwas weitergehendes?

Ole, Du sollst doch nicht alles verraten! Ich wollte die Leserschaft im glauben lassen, dass alle Fotos mit dem 60/0.9 geschossen wurden. Tatsächlich sind die alle Fotos mit dem 60X im Gastrotrichen Beitrag mit meinem neuen 60/1.42 gemacht worden (seit Oktober). Die genaue Bezeichnung ist Olympus PlanApo N 60X/1.42 Oil:



An dieser Investition bist Du nicht ganz schuldlos, weil ich ja Deine tollen Bilder mit dem 63X/1.4 und 40/1.3 kenne. Der Neupreis für das Teil ist natürlich enorm. Daher habe ich auf ein gutes Angebot auf ebay gewartet. Interessanter Weise werden solche hochaperturigen Objektive gebraucht hauptsächlich in den USA angeboten. Ich war mir lange unsichern, ob ich dort zuschlagen soll, denn ich hatte immer den Fall von Michael (sushidelic) in Erinnerung, der das gleich Objektiv dort erworben hat und ein "voll durchimmergiertes Objektiv" bekommen hat. D.h., es befand sich Öl in den Linsengruppen. Er hat den Fall hier im Forum beschrieben:

https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=37674.0

Mit etwas mulmigen Gefühl habe ich dann aber doch gekauft und ich muss zugeben, dass ich beim Auspacken des Objektivs doch leicht angespannt war, ob sich die Geschichte wiederholt. Zu meiner Freude war das Objektiv jedoch in einem einwandfreien Zustand, ich würde sagen sogar neuwertig. Bei den ersten Versuchen mit dem neuen Objektiv musste ich feststellen, dass man fast noch genauer arbeiten muss, als mit dem 100 X. Die Auflösung ist schon enorm, aber nur wenn Schichtdicke und DIK-Justage 100% stimmen. Aber dann gibt es Kino. Deshalb habe ich es "Diva" genannt. Wie meine anderen Objektive heißen, verrate ich nicht.

Martin

Michael

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Re: Drei Gastrotriche aus dem Simmelried
« Antwort #8 am: November 28, 2021, 17:35:21 Nachmittag »
Hallo Martin,

als ich in Deinem Anfangsbeitrag "macrochaetus" gelesen habe, war mir gleich klar, dass Du Dich in vermintes Gebiet vorwagst, in das ich auch schon gestolpert bin. Die "offiziellen" Unterschiede zwischen Ch. macrochaetus und Ch. persetosus sind so klein, dass ich mir nicht zutraue, sicher zwischen ihnen zu unterscheiden. zumal die Variabiltät bei Gastrotrichen enorm ist. Bei 50 Generationen pro Jahr läuft die Evolution auf Hochtouren und es wundert mich nicht, wenn man Unterschiede bei der selben Art aus unterschiedlichen, mehrere tausend Generationen (= einige Jahrzehnte) getrennten Habitaten findet.
Bei Ch. elegans gibt es meiner Kenntnis nach keine weiteren Literaturstellen. Außer der Orginalbeschreibung existiert wohl eine unveröffentlichte Staatsexamens-Arbeit von Klein und die Angaben im Schwank. Uns inklusive haben sich also wohl bisher nur fünf Personen näher mit dem kleinen Freund beschäftigt. Die Beschuppung des ventralen Zwischenfeldes, die Du hier zeigst, entspricht aber meinen eigenen Beobachtungen - zumindest haben wir beide die selbe Art beobachtet  ;D
Das Fressverhalten von Ch. elegans hatte ich hier schon mal beschrieben:  https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=31132.0

Viele Grüße

Michael
Gerne per Du