Strudler – Tiere die Nahrung aus dem Wasser herausfiltern

Die Art und Weise der Nahrungsaufnahme ist sehr unterschiedlich. Zahlreiche Tierarten (die meistens entoparasitischen, zum Teil auch von fäulnisfähigen Stoffen lebende Protozoen, Bandwürmer usw.) nehmen die notwendigen Nährstoffe in gelöster Form durch ihre Körperoberfläche auf. Feste Nahrung wird von manchen Einzellern, wie Wechsel- (Amoebina) und Sonnentierchen (Heliozoa), an einer beliebigen Stelle des Körpers einverleibt. Die Majorität der Tierarten besitzt jedoch zur Aufnahme flüssiger und fester Nahrung besonders ausgebildete Mundstellen oder Münder. Man unterscheidet dann bezüglich der Nahrungsaufnahme verschiedene Typen, beispielsweise Schlinger, Zersetzer, Zerkleinerer. Für unsere Thematik interessieren in erster Linie die ausschließlich an das Wasser gebundene Strudler.

Zilien (Wimpern) sind die charakteristischen Bewegungsorganellen der Ziliaten (Wimpertierchen, Infusorien), der höchst differenzierten Protozoen. Ziliaten tragen ein erheblichen Maß als Indikatororganismen zur Ermittlung der Wassergüte/Wasserqualität bei. Ihre exakte Bestimmung setzt Erfahrung und einen gewissen Grad an technischem Geschick voraus. Erstmals „bewusst“ gesehen, beschrieben und auch gezeichnet wurden Wimpertierchen übrigens vom Entdecker der einzelligen Lebewesen, dem Holländer Antoni van Leeuwenhock (1632 bis 1723). Über die vielen bislang unbekannten Objekte, die er mit seinem einfachen selbstgebautem Mikroskop sah, berichtete er in mehr als 100 Briefen der Royal Society in London.

Die Zilien sind fadenförmige Fortsätze der äußeren Zytoplasmaschicht, des Ektoplasmas. Nach elektronenmikroskopischen Untersuchungen stimmen sie im Feinbau mit allen anderen Wimpern und Geißeln von Pflanzen und Tieren überein, einschließlich der Geißeln von Spermien und Spermatozoiden. Offenbar eine Gesetzmäßigkeit, über deren Ursache allerdings nichts Sicheres bekannt ist.

Ursprüngliche, primitive Formen besitzen ein vollständiges, in parallelen und gewundenen Reihen angeordnetes Wimpernkleid. Dagegen wird der Zellkörper der meisten differenzierteren Ziliaten nur teilweise von Zilien bedeckt. Durch Verschmelzung oder Verklebung von Zilien bzw. Zilienreihen haben sich undulierende Membranen (wellenförmig bewegliche Organellen), Membranellen (kurze Ruderblätter) und Zirren (starke, steife, griffelförmige Organellen) herausgebildet. Ihre Arbeit ist selbstverständlich mechanisch viel effektiver. Die verblüffende Koordination des Wimpernschlages wird durch ein spezielles Reizleitungssystem gewährleistet.

Im Gegensatz zu den Schlingern unter den Ziliaten, die ihre Beuteorganismen langsam mit dem sehr erweiterungsfähigen Zellmund (Zytostom) aufnehmen und dann sofort in eine Nahrungsvakuole einschließen, erzeugen die Strudler durch die um ihre eingesenkte Mundöffnung stehenden und meist entsprechend modifizierten Zilien eines Wasserstrom, der die Nahrungspartikel zum Zellmund treibt. Sie sammeln sich dort in einer Empfangsvakuole. Sobald eine genügende Größe erreicht ist, löst sie sich vom Zellmund als Nahrungsvakuole ins Plasma hinein ab. In ihr beginnen nun die Verdauungsvorgänge. Der für die Nahrungszufuhr besonders differenzierte Bereich, dessen Lage und Ausdehnung die Gestalt des Ziliats entscheiden prägt, wird als Mundfeld oder Peristom bezeichnet. Es führt über den Mundtrichter (Vestibulum) zum Zellmund. Am einfachsten kann man diese Verhältnisse bei den Pantoffeltierchen (Paramecium) beobachten. Sie sind in den meisten Wasserproben enthalten und leicht in Kulturen (Heuaufgüssen, Milchkulturen, usw.) zu züchten.

Als Nahrung dienen hauptsächlich Bakterien. Für das Geschwänzte Pantoffeltierchen (Paramecium caudatum) wird im „Normalfall“ das Einstrudeln von 30.000 bis 100.000 Bakterien pro Stunde angegeben. Weitere bekannte Vertreter sind besonders Trompeten- (Stentor), Glocken- (Vorticella) und Strauchtierchen (Zoothamnium). Bei ihnen erstreckt sich der Strudelapparat über das ganze Vorderende des Zellkörpers.

Von den in Tümpeln, Teichen und Weihern lebenden Mehrzellern gehören vor allem Schwämme (Proifera), viele Rädertiere (Rotatoria), Muscheln, (Lamellibranchiata, Bivalvia) und Moostierchen (Bryozoa) zum Typ der Strudler. Die auf dem Substrat festsitzenden Schwämme bestehen, obwohl sie mitunter auch bei den Süßwasserformen respektable Ausmaße erreichen können, aus lockeren Zellverbänden (Zellaggregaten). Organe fehlen ihnen demnach. Nach außen wird der Schwammkörper durch das Dermallager (Hautschicht) begrenzt. Über eine Füllschicht schließt sich dann das aus Kragengeißelzellen zusammengesetzte Gestrallager (Magen- oder Gastralschicht) an. Mit ihrem Geißelschlag erzeugen die Kragengeißelzellen einen Wasserstrom, der durch die zahlreichen über die gesamte Schwammoberfläche verteilten Poren (daher Porifera = Lochträger) in den Gastralraum und von dort über eine Ausfuhröffnung, des Oskulum, wieder nach außen führt. Auf diesem Weg erhält der Schwamm nicht nur ständig Sauerstoff und die zum Aufbau seines Skeletts notwendigen Stoffe, sondern es werden auch im Wasser enthaltene Partikel, Detritus, Bakterien, Einzeller und Kleinalgen eingestrudelt. Schließlich transportiert der Wasserstrom die Geschlechtsprodukte und sämtliche Abfallstoffe fort. Das so verwertete Wasser wird z.B. von Ephydatia bis zu 20cm weit ausgestoßen.

Recht unterschiedlich ist die Nahrungsaufnahme bei den in Weihern und Teichen reichlich, in stark durchwachsenen Tümpeln sogar oft um ein Vielfaches mehr vertretenen Rädertieren. Unter ihnen gibt es Strudler, Weideschwimmer, Greifer, Sauger und Reusenfänger. Werfen wir kurz einen Blick auf den Grundbauplan dieser überwiegend 0,2 bis 0,5mm langen (einige Männchen sind sogar nur 40µm große!) Vertreter der Kleinlebewelt. Ihr Körper gliedert sich meist in „Kopf“, Rumpf und „Fuß“. Auffälligste Bildung am „Kopf“ ist das Räderorgan, nach dem die Klasse ihren Namen erhielt. Es besteht aus einem bauchseits liegenden, den Mund umschließenden Wimperfeld (Bukkalfeld) sowie einem Wimpernband (Zirkumapikalband), das ringförmig das Vorderende umgreift. Von dieser Grundform leitet sich durch Modifizierung beider Wimperzonen die ganze Vielfalt der Räderorgane ab. Durch die rasch abwärts schlagenden Wimpern entsteht ein Sog, der das Tier in einer Spiralbewegung vorantreibt und gleichzeitig Nahrung herbei strudelt. Bei einer Wassertemperatur von 25 Grad Celsius wurden 1.000 bis 1.200 Wimpernschläge pro Minute gezählt.

Das Räderorgan vermittelt in geradezu verblüffender Weise den Eindruck, als ob sich hier ein Rad drehen würde. Dies gilt besonders für Strudler. Zu ihnen gehören hauptsächlich die Vertreter der Ordnung Bdelloidea, unter denen planktische Arten fehlen. Einige Rädertierarten zeigen allerdings keine streng gebundene Form der Nahrungsaufnahme. So können beispielsweise die oft massenhaft auftretenden Wappen-Rädertiere (Brachionus) größere Beuteobjekte mit den vorgestreckten Kiefern packen und sich auch als Strudler betätigen.

Setzt man eine Teichmuschel (Anodonta cygnea) ins Aquarium, dann dauert es nicht lange, bis sie sich mit Hilfe ihres beilförmigen Fußes mit dem Vorderende in den Bodengrund eingräbt. Bald schaut nur noch das spitzere Hinterende heraus. Zwischen den leicht klaffenden Schalenhälften sind zwei Öffnungen zu sehen. Durch die untere, von kleinen Papillen umgebene „Einströmungsöffnung“ führt ein Wasserstrom in die Muschel, der durch die darüber liegende „Ausströumungsöffnung“ wieder hinaus befördert wird. Initiator dieser Sauerstoff und Nahrung liefernden Wasserströmung ist vor allem der Wimpernschlag des Kiemenepithels.

Teichmuscheln besitzen wie Maler- (Unio pictorum), Häubchen- (Sphaerium lacustre), Erbsenmuschenl (Pisisium) und andere zur Ordnung Eulamellibranchiata gehörende Arten Blattkiemen. Zu beiden Seiten des Fußes finden sich zwei Kiemenblätter. Jedes von ihnen besteht aus zwei netzartig gebauten, eng nebeneinander liegenden Lamellen, die an ihrem unteren Rand ineinander übergehen. Unter dem Mikroskop sieht man eine große Zahl langer, parallel verlaufender Kiemenfäden, die durch Längsbrücken und innerhalb des Kiemenblattes von Lamelle zu Lamelle durch Querbrücken miteinander verwachsen sind. Dieses engmaschige Netzwerk ist mit Flimmerepithel überzogen, das die Wand der zahllosen Spalten bedeckt. Die Nahrungspartikel, Kleinplankton, Detritus sowie viele beim Durchpflügen des Gewässerbodens aufgewirbelte kleine Bodenorganismen (Oscillatoria, Diatomeen, Teile von Ulothrix und Vaucheria usw.) werden durch die Wimpern ausgefiltert, in Schleim eingehüllt und über Wimperbahnen zum Mund geflimmert. Übrigens weist nahezu die ganze freie Körperfläche der Muschel einen „Flimmerbesatz“ auf. Da die Teichmuscheln fast pausenlos tätig sind, werden auch bemerkenswerte Wassermengen eingestrudelt. Bei einer amerikanischen Art (Ligumia siliquoidea) wurde eine Filterleistung von annähernd 1,5 Liter pro Stunde ermittelt. Sie unterliegt natürlich ständig dem Einfluss verschiedener Umweltfaktoren (Wassertemperatur, Nahrungsangebot usw.) und letztlich auch innerer Faktoren (Fortpflanzungsperiode).

Moostierchen besiedeln die unterschiedlichsten Substrate und bilden dort Kolonien, die sich aus einer geringen Zahl, meist jedoch aus Hunderten oder Tausenden von Einzeltierchen zusammensetzen. Das Einzeltier besteht aus einer Hülle oder Außenwand (Zystid) und dem darin Weichkörper (Polypid), dessen markantestes Organ die Tentakelkrone ist. Bei Süßwasserbryozoen stehen die stets in Doppelreihen angeordneten, wimperbesetzten Tentakel auf einem hufeisenförmigen Tentakelträger (Lophophor). Die Tentakel erzeugen einen fortwährenden Wasserstrom, der die darin enthaltenen Blau-, Kiesel, Jochalgen, Protozoen, Rädertiere und Detritusteilchen mundwärts treibt. Diese Strudeltätigkeit kann – gleichermaßen auch bei anderen Strudlern – optisch recht wirkungsvoll durch etwas mit der Pipette zugegebene Tusche oder Karminlösung demonstriert werden.