Volvocales


     
 

Vom Einzeller zum Vielzeller
Die Volvocales eröffnen die einmalige Gelegenheit, den Übergang vom Einzeller zum Vielzeller exemplarisch innerhalb einer eng verwandten Gruppe zu untersuchen. Die Komplexität der Morphologie innerhalb der Volvocales nimmt vom Einzeller Chlamydomonas über die Mehrzeller Gonium, Pandorina, Eudorina und Pleodorina bis hin zum echten Vielzeller Volvox (mit Trennung in somatische und reproduktive Zellen) ständig zu. Dieser Übergang zur Vielzelligkeit fand in den Volvocaceae vor ~200 Millionen Jahre statt und stellt damit ein recht junges Ereignis in der Evolution dar. Es stellt sich die spannende Frage, welche Veränderungen auf molekularer Ebene nötig sind, um eine derartige Entwicklung von der Einzelligkeit zur Vielzelligkeit mit differenzierender Zellteilung zu ermöglichen.

Hier sind einige Bilder von den Volvocales und "Basics" über die Volvocales:

 
       
       

Chlamydomonas reinhardtii

Pleodorina californica

 

Gonium pectorale

 

Volvox tertius

   

Pandorina morum

   

Volvox globator

     

Eudorina unicocca

     

Volvox carteri

                   

 

     
     
 
Volvox carteri
 
 

Volvox carteri besteht aus 2000-4000 terminal differenzierten, somatischen Zellen, die sich an der Oberfläche des Sphäroiden befinden, und ~16 reproduktiven Zellen (Gonidien) im Inneren des Sphäroiden. Jede der somatischen Zellen besitzt zwei Flagellen zur Fortbewegung.

 
 
 

Der asexuelle Lebenszyklus von Volvox carteri

 
 
 

Asexuelle und sexuelle Entwicklung in Volvox carteri

 
 
 

Ein schematischer Querschnitt durch einen Volvox carteri -Sphäroid

     
 
Teilungsstadien in der Embryogenese von Volvox carteri
 
 
 

Die Inversion eines Volvox carteri-Embryos

     
 
Das Volvox-Genomprojekt
     
     
     
 
Chlamydomonas reinhardtii
 
 

Chlamydomonas reinhardtii ist der einzellige Vertreter aus den Volvocales. Chlamydomonas bewegt sich durch zwei Flagellen fort.

 
 
 
Das Chlamydomonas-Genomprojekt
 
 
 
The Chlamydomonas Center
 
 
     
     
 
Gonium pectorale

 
Gonium pectorale ist eine rautenförmige Kolonie mit nur einer Zellschicht aus ~16 Zellen, die durch eine gelatineartige Extrazelluläre Matrix zusammen gehalten werden.
     
 
Teilungsstadien in der Embryogenese von Gonium pectorale
 
 
 
Die Inversion eines Gonium pectorale-Embryos
 
 
     
     
 
Pandorina morum

 
Pandorina morum ist eine ellipsoide Kolonie mit ~16 Zellen die dicht zusammen gedrängt sind und nur von relativ wenig Extrazellulärer Matrix umgeben sind.
     
 
Teilungsstadien in der Embryogenese von Pandorina morum
 
 
 
Die Inversion eines Pandorina morum-Embryos
 
 
     
     
 
Eudorina unicocca

 
Eudorina unicocca ist ein kugelförmige Kolonie mit ~32 Zellen, die sich in einer relativ voluminösen Extrazellulären Matrix befinden.
     
 
Teilungsstadien in der Embryogenese von Eudorina unicocca
 
 
 
Die Inversion eines Eudorina unicocca-Embryos
 
 
     
     
 
Pleodorina californica
 

Pleodorina californica besteht aus ~64 oder ~128 Zellen. In der vorderen Hälfte der Kolonie liegen kleine Zellen, die sich im allgemeinen nicht fortpflanzen. Meist werden nur von den größeren Zellen in der hinteren Hälfte Tochterkolonien gebildet.

     
     
     
 
Volvox tertius
 
Volvox tertius besteht aus ~1000 kleinen, terminal differenzierten somatischen Zellen an der Oberfläche des Sphäroiden und 4-8 Tochtersphäroiden im Inneren.
     
 
Teilungsstadien in der Embryogenese von Volvox tertius
 
 
 
Die Inversion eines Volvox tertius-Embryos
 
 
     
     
 
Volvox globator
 

Volvox globator besteht aus ~3000 kleinen, terminal differenzierten somatischen Zellen an der Oberfläche des Sphäroiden und 4-6 Tochtersphäroiden im Inneren.

     
 
Teilungsstadien in der Embryogenese von Volvox globator
 
 
 
Die Inversion eines Volvox globator-Embryos
 
 
     

 

 


Copyright © 2010 by Prof. Dr. Armin Hallmann, University of Bielefeld, Germany