Interpretationsschwierigkeiten Volvox Fluoreszenz

[Aljoscha]

Hallo,

Ich schaue mir gerade die aktuell sehr beliebten Volvox aureus an. Die Probe habe ich mit Rhodamin 123 gefärbt. Allerdings habe ich erhebliche Schwierigkeiten, das Bild zu interpretieren.

Rot ist die Autofluoreszenz des Chlorophylls.
Die kleinen hellen grünen Stäbchen am Rand sind Bakterien, die sich zufällig in der Fokusebene befinden.
Aber: Was sind die übrigen grünen Sachen innerhalb der Volvox? Ich bin einigermaßen ratlos. Das sieht doch aus, wie Zellen, die aus irgendeinem Grund kein Chlorophyll enthalten.

Zeiss Filtersatz 09, Blauanregung, Neofluar 40x/0.75. Sorry, das Bild ist schlecht. Die Volvox verlangt eine hohe Schichtdicke.

Für Ideen, um was es sich hier handelt wäre ich dankbar.

Viele Grüße

Alexander

[Daniel Scheibenstock]

Hi Alexander,

Hast du ein Foto?

Lg Daniel

[Spectrum]

Hallo Alexander,
Super das du uns dieses Bild hier zeigst. Ich hatte ja vor kurzem auch Aufnahmen mit Rhodamin 6G hier eingestellt.
Eigentlich müssten sich diese beiden Farbstoffe ja, nach allem was ich weiß, grundsätzlich sehr ähnlich verhalten.
Soviel zur Theorie.
Allerdings habe ich bei der mit Rhodamin123 angefärbten Volvox, die du uns hier zeigst nicht den geringsten Schimmer um was es sich bei den grün angefärbten Strukturen zwischen den Chloroplasten handeln könnte. An den Plasmabrücken angeordnet scheinen sie nicht zu sein.
Ganz anders als die kleinen runden Strukturen die man in meiner Aufnahme und in Carstens Aufnahmen in Fluoreszenz erkennen kann. Und die möglicherweise auch deckungsgleich mit den deutlich sichtbaren Strukturen die man in der Phasenkontraszaufnahme von Peter Reil erkennen kann.
Ich habe keine Ahnung was das sein könnte und warum sich diese Aufnahme so sehr von Rhodamin6G unterscheidet verstehe ich gerade auch nicht.
Eventuell Bakterien die sich in zufälliger Verteilung über die Gallerthülle verteilen? Aber das passt als Erklärung auch nicht so recht...
Ratlose Grüße Holger

[Spectrum]

Ich hab mir mal erlaubt einen Auschnitt deines Fotos zu bearbeiten.
Falls du diese größeren grün angefärbten Stellen die ich umrandet habe meinst, das könnten tatsächlich Einzelzellen der Kolonie sein bei denen keine Autofluoreszenz auftritt.
Die Position im Vergleich zu benachbarten Einzelzellen würde passen.

[Spectrum]

[K. B.]

Hallo Alexander,

ich kenne mich zwar nicht so gut mit Volvox aus, aber viele Organismen haben Speicherzellen, vom Aussehen her könnte das etwas ähnliches sein.

Viele Grüße
Kay

[Aljoscha]

Hallo,

Ja, die grünen sind den roten von der Struktur her sehr ähnlich. Warum haben sie keine Autofluoreszenz? Gibt es so etwas sie Arbeitsteilung zwischen den Einzelzellen? Ich bin verwirrt.

Viele Grüße

Alexander

[Daniel Scheibenstock]

Hi Zusammen,

Könnten es unterumständen nur defekte Zellen sein?

Liebe Grüße Daniel

[K. B.]

Hallo Alexander,

bei den meisten mehrzelligen Organismen gibt es unterschiedliche Zelltypen, bei den Volvox würde ich vermuten das es Chloroplasten haltige Zellen(Autofluoreszenz) und welche ohne Chloroplasten gibt, die einfach nur Nährstoffe speichern, genaues habe ich dazu aber nicht gefunden.
Abgestorbene Zellen hätten wahrscheinlich noch Chloroplasten-Reste im inneren. Defekt im Sinne von manche Zellen produzieren kein Chlorophyl wegen Nährstoffmangel etc. wäre natürlich auch möglich, aber dazu müsste man mehr über den Stoffwechsel wissen.

Viele Grüße
Kay

[Spectrum]

In diesem Fall kann ich verbindlich Auskunft geben. Alle intakten Einzelzellen bei Volvox besitzen Chloroplasten. Dennoch gibt es eine Arbeitsteilung von Zellen die auf Energiegewinnung, und Zellen die auf die Fortbewegung "optimiert" sind. Alle, auch die noch jungen Kolonien im Inneren, besitzen bereits funktionstüchtige Chloroplasten und betreiben Photosynthese.
Bei Volvox aureus umschließt der becherförmige Chloroplast den Zellkern zum Teil (ähnlich wie ein Ball der auf der Öffnung eines Eimers liegt). Die Mitochondrien sind auf dem Chloroplasten aufgelagert.
Ich gehe stark davon aus, das die mit einem Kreis umrandeten Strukturen, wie Daniel schon gesagt hat, defekte Einzelzellen sind.
Ist die Mutterkolonie schon alt, oder aufgrund von Umwelteinflüssen geschädigt, erlischt sukzessive die Autofluoreszenz einzelner Zellen des Verbandes.
Alexander: Stammt die Probe aus dem Bodensatz?
Grüße

[Aljoscha]

Stammt die Probe aus dem Bodensatz?
 

Hallo,

Nein, aber das wäre eine gute Erklärung. Vielleicht ware diese Exemplar gerade dabei aufzugeben. Der Deckglasdruck tut ja das seine.

Viele Grüße

Alexander

[Spectrum]

Je nachdem schädigt auch die Lichtbelastung bzw das Fluorochrom selbst das Chlorophyll. Das sieht man in diesem Video sehr schön, das ich hier auch schonmal gezeigt hatte. Unter UV Anregung sieht man wie hier die Autofluoreszenz der Zellen eine nach der anderen regelrecht ausgeknipst wird:

[reblaus]

Hallo -

vielleicht sollte man hier beachten, dass (im Gegensatz zu vielen Farbstoffen) das Chlorophyll nicht einfach in einem längerwelligen Bereich fluoresziert, wenn es durch kurzwelligere Bestrahlung angeregt wird. Vielmehr ist es ja im Photosyntheseapparat eingebaut und die Fluoreszenz hängt auch davon ab wieviel der eingestrahlten Energie von diesem weiterverwendet werden kann und welcher nichtverwertbare Anteil wieder als rote Fluoreszenz abgegeben wird.

Erfolgreiche Fluoreszenz!

Rolf

[Spectrum]

Hallo Rolf,
Deine Anmerkung bezüglich der Besonderheiten der Autofluoreszenz des Chlorophylls sollte man bei der Beurteilung der Aufnahme auch mitberücksichtigen. Da spielen ja auch die teilweise Beeinträchtigung eines oder beider Chlorophylle (A+B) und deren unterschiedliche Anregungswellenlängen eine Rolle.
Alexander:
Ich hab mir mal erlaubt den Grünkanal deiner Aufnahme mittels Farbkanalgradation nachzubearbeiten.
Fährt man den Grünanteil stark herunter sieht man auch bei den grün fluoreszeierenden Zellen noch einen Rotschimmer. Das könnte dafür sprechen das auch hier noch anteilig Autofluoreszenz von Chlorophyll giebt.
Mögliche Erklärung:
In diesen Einzelzellen ist der Chloroplast geschädigt aber zeigt dennoch "Reste" von Autofluoreszenz.
Hier die bearbeitete Aufnahme:

[Spectrum]

Fährt man die Rotanteile, also auch die Autofluoreszenz des Chlorophylls per EBV zurück erhält man dieses Bild:
Interessanterweise leuchten genau die Einzelzellen besonders stark grün die im Bild zuvor besonders wenig rote Chlorophyll Emission hatten.