Lebensformen

Schleimpilze >hier<,

Pflanzen >hier<,

Lebewesen unter - nach unseren Begriffen - lebensfeindlichen Bedingungen >hier<,

DNA-Helix, Quervererbung >hier<.

Seesterne, auch ohne Gehirn >hier<.


Einzellige Lebewesen umfassen alle Urformen des Lebens (Archaeen) die meisten Bakterien, einige Pilze und viele Protisten (Bezeichnung für alle einzelligen Organismen, wie Bakterien, einzellige Algen und Pilze von Ernst Haeckel - 1919 mit 85 Jahren gestorben und deutscher Verfechter der Abstammungslehre Darwins).

 

Einzeller bilden keine geschlossene Verwandtschaftsgruppe. Manche können Zellkolonien bilden, wie die Pilze.

 

Pilze werden fälschlicher Weise oft zu den Pflanzen gerechnet. Sie bilden kein Chlorophyll* ("Blattgrün") wie alle Pflanzen. Pilze vermehren sich durch die Verbreitung von Sporen. Sie brauchen zum Gedeihen einen Nährboden (in der Regel lebende oder abgestorbene Organismen). Sie bestehen im Normalfall nur aus einer Zelle, die jedoch viele Zellkerne enthält und bis zu 80 cm Durchmesser haben kann.

* griechisch chlorós »gelbgrün« und phýllon »Blatt«, das die Fotosynthese ermöglicht. Bei Pflanzen unterscheidet man hauptsächlich blaugrünes und gelbgrünes Chlorophyll. Bei der herbstlichen Laubfärbung wird Chlorophyll abgebaut, und andere Blattfarbstoffe (z. B. rote Carotinoide) treten hervor. Chlorophyll wird in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Kerzenindustrie als Pigment verwendet.

 

Algen sind Pflanzen (denn sie bilden Blattgrün).

 

Eine Einteilung in Ein- und Mehrzeller ist rein beschreibend und gibt keinerlei Information über den Verwandtschaftsgrad der Lebewesen, ihre Lebensweise oder ihren inneren Aufbau und ihre Stoffwechselvorgänge.

 

Einzeller sind potentiell unsterblich. Vor einem Katastrophentod sind auch Einzeller nicht sicher, z.B. wenn ihr Lebensraum abrupt austrocknet oder wenn sie räuberisch lebenden Mitlebewesen zum Opfer fallen. Unter idealen Bedingungen durch Zellteilung vermehren sie sich beliebig immer weiter. Allerdings wurde beobachtet, dass jede Nachfolgergeneration etwas kleiner, schwächer und anfälliger für das Sterben erscheint. Auch unterliegen sie Mutationen, zwar ganz selten. Carl R. Woese nennt diese Art der "Vererbung" eine Genweitergabe in horizontaler Richtung im Gegensatz zur geschlechtlichen Vererbung, an der mindestens zwei Lebewesen beteiligt sein müssen, die in vertikaler Richtung verläuft. (Es besteht noch viel Forschungsbedarf auf diesem Gebiet.)

 

Die Wimpertierchen (Ciliophora, Ciliata) sind Protozoa (Protozoon aus dem Griechischen = „das erste Tier"), einzellige Lebewesen, die im Süßwasser, Meer und Boden vorkommen und deren Zelloberfläche ganz oder teilweise von Wimpern bedeckt ist, die zur Fortbewegung und zum Herbeistrudeln von partikulärer Nahrung dienen. Wimpertierchen sind ein Stamm der Alveolata (lateinisch alveolus = kleine Wanne), zu dem etwa 7500 Arten gezählt werden. Sie gelten als die am höchsten entwickelten und am stärksten differenzierten Protisten. Ihre besondere Organisation wird aber auch als Fortentwicklung eines Synzytiums (vielkernige Plasmamasse, die aus der Verschmelzung vieler einzelner Zellen entsteht [Plasmodium]) diskutiert.


 

Eine ganz besondere Art von Einzellern sind Schleimpilze (griechisch: Myxomyceten), die nicht wie Pilze und Pflanzen festgewachsen sind, die mit mehreren Zellkernen ausgestattet sind und die mehrere Quadratmeter bedecken können, Sie sind Lebewesen, die also zwischen Pilzen und Tieren stehen und sich durch eine besondere Intelligenz auszeichnen. Mehr >hier< (zweiter Absatz).


 

Lebewesen, die sich an völlig - nach unseren Begriffen - lebensfeindliche Bedingungen angepasst haben: wie solche, die ohne Licht und Luft auskommen, die unter minus 200 Grad Celsius (°C) leben können, wie hitzebeständige Flechten, die nachweislich Temperaturen von minus 213,15 °C, ohne Schaden zu erleiden. Sie reduzieren "einfach" ihren Stoffwechsel. „Aber auf Luftschadstoffe reagieren viele Arten sehr empfindlich," berichtet der Flechtenexperte Johannes Bradtka. Die Bakterien Pyrolobus fumarii überleben bis plus 113 °C und "Schwarze Raucher" ertragen bis 300 bar in der Tiefsee (also das 300fache unseres Luftdrucks auf der Erdoberfläche). Es kommt noch besser: Endolithe, z.B. die Acidithiobazillen leben tief unter der Erdkruste bei sehr hohem Druck, ohne Licht und Sauerstoff. Sie ernähren sich vom Gestein. Die Besiedlung soll so hoch sein mit zehn Milliarden Einzellern pro Kubikzentimeter, dass sie fast ein Drittel der gesamten Biomasse der Erde ausmachen. Die einen halben Millimeter großen Bärtierchen (Bild links) ertragen einen Temperaturbereich von minus 200 °C bis plus 150 °C in getrocknetem Zustand. Mehr als 3% gegenüber uns brauchen sie sowie nicht. In den brasilianischen Schwefelhöhlen, mit Schwefelwasserstoff gesättigter Luft, fühlen sich einige Mikrobenarten wohl und ernähren bestimmte Mückenlarven. Anderen Kleinstlebewesen fühlen sich in mit Öl verunreinigtem Umfeld wohl und vermehren sich explosionsartig, in dem Vögel, Fische und andere Lebewesen verenden. Natronobakterien nitratireducens ernähren sich von Laugen, die wir als Abflussreiniger benutzen. Andere Kleinlebewesen, wie die Archaeen, fühlen sich nicht nur in Magensäure wohl, die in der Regel Keime abtöten soll. Für sie kann die Konzentration um ein Vielfaches höher sein. (Einen ausführlichen Artikel zum Thema gab es in PM 11/2011.)

 

Die Mikrobiologien Dr. Mary A. Voytek am "U.S. Geological Survey in Reston", übernahm einen Auftrag im Rahmen des astrobiologischen Untersuchungs-Programms der NASA  ab 15. September 2008. Sie ist der Überzeugung, dass es überall im Kosmos Lebewesen geben muss. Ihrer Ansicht nach wurde bisher nichts auf dem Mond und auf unseren Nachbarplaneten gefunden, weil wir Menschen sie nicht wegen ihrer Andersartigkeit nicht zu erkennen vermochten bzw. garnicht danach gesucht haben; denn es wurde von irdischen Bedingungen ausgegangen, wonach Lebewesen Licht, Luft und Wasser brauchen.


Pflanzen haben Menschen schon immer fasziniert

Ein wenig zu Pflanzen, die mir immer rätselhaft erschienen; denn jeder lebende Organismus muss über den jeweiligen Zustand seiner Um- aber auch seiner Innenwelt so gut wie möglich informiert sein, um überleben zu können. Dafür sind alle Lebewesen mit Sinnesorganen, Sinneszellen, Rezeptoren (Signalempfänger) ausgestattet, die uns Lebewesen Informationen darüber liefern, wo wir Nahrung finden und wo Gefahr drohen könnte. Was Augen, Ohren, Geruchs-, Geschmackssinn, Tastsinn (Art der Berührung vom angenehmen Streicheln bis zu einer Verletzung, Temperatur, Wind) bei Tier und Mensch bedeuten, ist bekannt durch den Schulunterricht. Pflanzen jedoch haben keine speziellen Organe, sind dennoch in der Lage, Licht, Temperatur, Berührungen (teilweise sogar Geräusche = gleich Luftschwingungen), "Duftstoffe" je nach Pflanzenart in besonders differenzierter Form wahrzunehmen. Sie haben kein Gehirn zur "Datenverarbeitung".

Phytohormone (Pflanzenhormone), also chemisch sehr unterschiedliche Stoffe, werden von den höheren Pflanzen genauso synthetisiert wie in tierischen (menschlichen) Organen und  wirken wie bei uns bereits in sehr geringen Konzentrationen. Bildungsorte und Wirkorte sind oft räumlich voneinander getrennt. Eine Pflanze kann als eine Art symbiotisches Gebilde gesehen werden, wobei Blätter, Wurzeln, geschlechtsspezifische Blüten "zusammenleben" wie aneinander angepasste Organismen zu gegenseitigem Nutzen, mit einem Versorgungssystem als Leitungen, die von den Wurzeln bis zu den äußersten Blattspitzen laufen (bis zu zig Metern hoch). So können die Pflanzenhormone physiologische Reaktionen wie Wachstum, Frucht- und Samenreifung von den Genen gesteuert wirken. Zu den Pflanzenhormonen gehören u. a.

- Auxine (Pflanzenwuchsstoffe von griechisch  „auxano“ – „ich wachse“), die durch Beeinflussung der Zellstreckung das Wachstum fördern,

- Gibberelline (Namensursprungsherkunft nicht ausfindig zu machen, hingewiesen wird auf Gibberella zeae" . den Namern eines Pilzes) beeinflussen u.a. die Regulierung des Streckungswachstums und die Blütenbildung),

- Zytokine (altgriechisch  kýtos "Gefäß", "Höhlung" bzw. kinos "Bewegung") in Wurzelspitzen und jungen Samen synthetisiert mit einer die Zellteilung aktivierenden Wirkung, Förderung von Knospenaustrieb und Fruchtwachstum, Verzögerung von Alterungsprozessen - wie Blattvergilbung - und Brechung der Samenruhe,

- Ethylen (auch Ethen, Äthylen; Namensherkunft und - gebung nicht ausfindig zu machen) wird von einer Reihe von Früchten während des
Reifeprozesses ausgeschieden und stimuliert seinerseits den Reifevorgang; ist ein wichtiges Zwischenprodukt in der modernen Petrochemie; vor allem zur Herstellung von Kunststoffen.

Pflanzen - natürlich auch Mensch und Tiere - sind ungeheuer komplizierte "chemische Fabriken" auf allerkleinstem Raum. Sie können aus dem Grundwasser (fast) alle Atome des gesamten chemischen Periodensystems gebrauchen, um alle nur erdenkbaren Farben, Düfte, sogar Gifte herzustellen. (Daher werfe ich Pflanzenabfälle, insbesondere -blüten und nicht weg, sondere gebe sie zerkleinert zurück in den Blumentopf oder lasse sie möglichst in der Nähe ihres Standortes im Garten.)

 

Im Gegensatz zu Mensch und Tier kommt die Pflanze - so wie ein Einzeller - ohne Nervensystem und ohne Gehirn aus. Die Pflanze kann ihren Standort nicht verlassen und die Pilze (außer Schleimpilze) auch nicht. So wenig wie die meisten Bakterien und anderen Einzeller, zumindest nicht bewusst und keinesfalls nach einem zentral gesteuerten Plan reagieren, in der Form: Wenn ... Dann, so laufen doch in den Pflanzen unbewusste Prozesse ab wie auch bei uns. Bei einer Verletzung können wir den Heilungsprozess nicht direkt steuern, Bibbern bei Kälte und eine Gänsehaut nicht verhindern und eine Brandblase auch nicht, ebenso wenig den Schüttelfrost. Die einzig und allein biochemischen und physiologischen Gesetzen folgenden Abläufe bei Pflanzen sind also zu vergleichen mit ähnlichen auch nur rein genetisch programmierten Abläufen im Mensch-Tier-Körper (fast vollkommen) ohne Gehirnzutun: Schwitzen bei hohen Temperaturen, Hormonausschüttungen zur Verdauung, Adrenalin bei Gefahr und vieles mehr. Kein menschliches (und tierisches) Gehirn kann in diese Anläufe eingreifen.

 

Auch die Pflanze hat viele Möglichkeiten. Sie kann durchaus kommunizieren, natürlich vollkommen unbewusst. Sie produziert - als eine (zufällige) zusätzliche evolutionäre "Verbesserung" - Botenstoffe, also Duftstoffe, um zum Beispiel bestimmte Insekten anzulocken, die gefährliche Feinde vernichten sollen. Sie kann sogar Gift produzieren, um Fressfeinden zumindest die Lust an der pflanzlichen Mahlzeit zu verderben, sich also nicht weiter an ihr zu laben, wie eine Akazien-Art in Afrika, die die Giraffen verscheuchen kann und ihnen Übelkeit zufügt und andere Akazien in der Nachbarschaft durch Duftbotenstoffe darauf hinweisen, auch sofort mit der Produktion der gleichen Giftstoffe zu beginnen. Die Giraffen wissen das inzwischen und fressen nur ganz kurz, um dann alle Akazien in der Nachbarschaft zu vermeiden. Das ist ein sehr gutes Beispiel für die Evolutionsgeschichte. Es darf nicht übersehen werden, dass all diese Entwicklungen ohne jeglichen Sinn und vor allem ohne Verstand ablaufen.

 

Einen sehr ausführlichen Artikel von Daniela Wittenborn ist zu finden in der Monatszeitschrift "P.M. 04/2009" zum Thema "Pflanzen-Kommunikation - Tut das dem Salat weh? - Sie planen, jagen, kommunizieren und erinnern sich. Und vielleicht fühlen sie sogar. Haben Pflanzen eine Würde." Mit diesem Artikel wird deutlich, dass Pflanzen auf Signale reagieren, die aus ihrer Umgebung kommen, sogar mit einer angeborenen, also genetisch verankerten Immunabwehr. "Sie erkennen das in den Antriebshärchen von Bakterien vorkommende Protein Flagelin*, das bei Kontakt eine Welle von Reaktionen auslöst. Die Spaltöffnungen für den Gasaustausch werden geschlossen und der Weg nach innen versperrt. Dann werden Abwehrgifte produziert, und rund um die erkrankte Zelle opfern sich die Nachbarzellen, um eine weitere Ausbreitung zu verhindern."

* unbekannt. Gemeint ist wohl "Flagellum" (= Geißel), der zarte, fadenförmige, aktiv beweglicher Zellfortsatz, der der Fortbewegung der Zelle dient

 

Weitere Beispiele zeigen, dass Pflanzen unter anderen ein Ich-Empfinden kennen, ob beispielsweise sich eigene Wurzeln berühren oder die Berührung von einer Fremdwurzel kommt. Es wurde bereits auf die Kommunikation über Duftstoffe hingewiesen. Forscher wollen bisher 1000 (Tausend) verschiedene Stoffe gefunden habe. Man denke an die Vielzahl der Düfte und Farben und Formen, die bei der Übertragung des Blütenstaubes (Pollen) auf die Narbe einer Blüte vorausgeht. Was da alles abläuft ist Bücher füllend: Bei Selbstbestäubung (Autogamie) werden Pollen derselben Blüte übertragen, bei Fremdbestäubung (Allogamie) Pollen aus einer anderen Blüte gleicher Art. Überträger sind Wind, Wasser, Tiere. Wasserbestäubung ist selten und kommt bei untergetaucht wachsenden Wasserpflanzen vor (z.B. Seegras, Hornblatt). Bei der Tierbestäubung ist die Insektenbestäubung durch Bienen, Schmetterlinge oder Fliegen am häufigsten; in tropischen und subtropischen Gebieten Bestäubung auch durch Vögel (z.B. Kolibris). Bestäubung durch Tierfell erfolgt jedoch nicht gezielt. Zu bemerken ist jedoch, dass auf keinen Fall irgend etwas in Form eines zentral gesteuerten Orgasmus abläuft. Gefühle (griechisch organ = heftig verlangen) wie Befriedigung, Mitleid wird es bei Pflanzen nicht geben.

 

Die Pflanze, der Pilz, der Einzeller sind Wesen, das sich evolutionär, also allmählich und stufenweise mutierend* entwickelt haben ohne Sinn und Verstand nur auf Grund eines jeweils besseren Angepasstseins an die Umwelt. Ändert sich die Umweltzone so, dass ein Lebewesen nicht mehr überlebensfähig ist, verschwindet diese Art. So einfach und aus menschlicher Sicht so grausam ist das nun mal. An dieser Stelle sollte daher erwähnt werden, dass der Mensch die einzige Lebensform auf unserer Erde ist, die sich über Naturgesetze hinwegsetzen kann, die ansonsten lebensunfähige Mitgeschöpfe unterstützen kann (und sollte).

* Mutation heißt auf Latein: Veränderung und bedeutet in der Genetik: Erbänderung, die plötzlich auftritt, dann aber ohne weitere Veränderung (bei Bewährung im Überlebenskampf) weitergegeben wird. Eine Mutation kann spontan, ohne erkennbare Ursache, entstehen (Spontanmutation) oder durch Einwirkung von Mutagenen (chemische Wirkstoffe, Strahlen) induziert werden. Die Mutation ist ein grundlegender Evolutionsfaktor, der durch Auslese und ein Zusammenwirken mit anderen Evolutionsmechanismen zur Artbildung beiträgt. In der Tier- und Pflanzenzüchtung werden durch Kreuzungen Mutationen, die ein gewünschtes Merkmal bedingen, gefördert. Mithilfe der Gentechnik ist es inzwischen auch möglich, Mutationen ganz gerichtet zu erzeugen.

Walter Rath, März 2009



der DNA (englisch deoxyribonucleic acid)*. Das Bild links gibt einen ganz, ganz kleinen Überblick, was genetisch in einer Zelle abläuft. Der wahre Vorgang füllt Bücher und ist immer noch nicht vollständig beschrieben (überhaupt beschreibbar?).

* anschaulich beschrieben von James D. Watson in seinem Buch "Die Doppel-Helix", 1951.


 

Eine bekannte Geschichte, wonach es menschlichen Wissenschaftlern gelungen ist, parallele Vererbung durchzuführen als identische Kopie eines Elternteils, wird zitiert aus © 2003 Bibliographisches Institut & F. A. Brockhaus AG:
 

"Das Klonieren* eines Säugers aus Somazellen (Körperzellen) eines erwachsenen Tieres gelang erstmals 1996 in einem schottischen Labor unter Leitung von Ian Wilmut und ist 1997 der Öffentlichkeit in Gestalt eines sieben Monate alten Schafes (»Dolly«) vorgestellt worden. Hierbei wurde die entkernte Eizelle eines Schafes mit einer Körperzelle aus dem Euter eines anderen Schafes verschmolzen. Die so manipulierte Eizelle teilte sich im Reagenzglas, ein Embryo wuchs heran, den man einem dritten Schaf in die Gebärmutter einpflanzte. Geboren wurde ein genetisch identisches Ebenbild des Schafes, dem die Körperzelle aus dem Euter entnommen worden war. Inzwischen sind auch andere Säugetiere aus Körperzellen mit dem gleichen oder ähnlichen Verfahren kloniert worden. Das Klonen menschlicher Embryonen, zum Beispiel zur Gewinnung von Stammzellen, die zur Bildung von Zell- und Gewebeersatz verwendet werden können (therapeutisches Klonen), ist aus ethischen Gründen heftig umstritten. Die gezielte Erzeugung menschlicher Klone (z.B. mit bestimmten Eigenschaften, als »Wiedergeburt« eines Verstorbenen oder als Organspender) wird mehrheitlich von Politik und Wissenschaft abgelehnt."
* griechisch klon = Schössling, Zweig. Durch Abgliederung vegetativer Keime, Stecklinge, Teilung von Embryonalzellen (u.a.) wird eine Zellteilung, also eine ungeschlechtliche Vermehrung  aus einer pflanzlichen oder tierischen Ursprungsstelle eine erbgleiche Nachkommenschaft erreicht (Quervererbung >hier<).
 


Beispiel für eine völlig andere Lebensform

 

Seesterne, - auch als Stachelhäutler bezeichnet, verwandt mit Seeigeln, Seewalzen und Seegurken - gibt es wahrscheinlich seit 50 Millionen Jahren ohne ein zentrales Nervensystem bzw. ein diffuses Nervennetz. Niemand konnte bisher ein Organ finden, das als Gehirn bezeichnet werden könnte. Diese Lebewesen brauchen auch kein Herz oder Atmungsorgan und haben kein Gesicht, also keine Augen, mit denen sie Objekte erkennen oder identifizieren könnten. Jedoch befinden sich an ihren Armen (maximal 23) einige lichtempfindliche Zellen zur Wahrnehmung von Helligkeitsunterschiede in ihrer Umgebung.

 

Seesterne haben keinen Kopf und auch kein Vorder- und Hinterende; vielmehr besitzen sie einen scheibenförmigen Körper mit mehreren Armen.  Da jeder Arm nahezu alle wichtigen Organe enthält, können einzelne Arme weiterleben und sogar den Rest ergänzen. Bei diesem Vorgang entsteht zuerst die Körperscheibe, aus der dann die Arme knospenartig herauswachsen.

 

Seesterne verspeisen gerne (insbesondere Mies-)Muscheln, welche sie mit ihren Armen mit einer Kraft von bis zu 5 Kilogramm aufbrechen. Dann stülpt der Seestern seinen Magen über die freigelegte Muschel. Austretende Verdauungssäfte betäuben die Muschel, schließen sie auf, zersetzen und verwerten sie. Dann zieht der Seestern den Magen wieder in sein Inneres zurück. Weitere Futtertiere  sind Schwämme, Schnecken, Aas, Fische, Moostierchen und Seescheiden. Die Körperfärbung ist auf der Oberseite meist sehr auffällig, während die Unterseite eine hellere Farbe aufweist. Man kann den Seestern durch 5 Schnittebenen in je 2 spiegelbildlich gleiche Teile zerlegen.
 

Insgesamt gibt es etwa 1.600 bisher bekannte Arten, die in acht Ordnungen und 35 Familien eingeteilt worden sind. Seesterne können sechs bis sieben Jahre alt werden.

 

Seesterne sind durch ihren Verzehr von Miesmuscheln besonders nützlich; denn die Muscheln vermehren sich durch die von uns Menschen in die Meere kommenden Nährstoffe so stark, dass sie ohne diese Fressfeinde beispielsweise in nur zwei Jahren die ganze Kieler Förde (im Bereich der Ostsee) besiedelt hätten und keinen Platz mehr für Seegras, Tange, Schwämme oder andere Muscheln mehr bliebe.

 

Sehr spezialisiert auf Seesterne ist Prof. Dr. Martin Wahl vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) und >hier< (als sehr um fassende und ausführliche .pdf-Datei* mit vielen Bildern) seine "Nachrichten von den Sternen im Meer" vom 5. Mai 2009 für Schülerinnen und Schüler von 8 bis 12 Jahren.

* wurde kopiert, weil oft sehr gute Dokumente oft einfach aus dem Netz verschwinden

 

Er beginnt mit "Zwei unterschiedliche Erfolgsgeschichten von Mensch und Seestern: Die Menschen sind ausreichend zahlreich und mächtig, um diesen Planeten zu gestalten und die Lebensbedingungen auf ihm dramatisch zu verändern. Damit kann der Mensch etwas, was vor ihm nur eine Organismengruppe geschafft hat: Das waren die ersten Einzeller, die mit der Photosynthese den (damals noch giftigen) Sauerstoff in die Atmosphäre brachten. Seesterne haben nie viel verändert, aber vielleicht ist gerade dies ihre große Leistung: sie überleben seit vielen Millionen Jahren, haben zahlreiche verschiedene Arten hervorgebracht und behaupten sich in den unterschiedlichsten Lebensräumen aller Meere."

 

Viele Bilder gibt es bei naturfoto-online.de, z.B.

 

Walter Rath, Dezember 2011