RADIOLARIA: EIGENSCHAFTEN, MORPHOLOGIE, FORTPFLANZUNG, ERNÄHRUNG - BIOLOGIE - 2025

Die Radiolarien sind eine Reihe von Protozoen des Meereslebens, die von einer einzelnen Zelle (einzelliger Organismus) gebildet werden, die verschiedene Möglichkeiten aufweisen, und einem Endoskelett von großer Komplexität siliciumhaltigen Ursprungs.

Die verschiedenen Arten von Radiolaria sind Teil des marinen Zooplanktons und verdanken ihren Namen dem Vorhandensein radialer Ausdehnungen in ihrer Struktur. Diese Meeresorganismen leben schwimmend im Ozean, aber wenn ihre Skelette sterben, setzen sie sich auf dem Meeresboden ab und bleiben als Fossilien erhalten.

Foto eines Radiolariers. Von Hannes Grobe / AWI aus Wikimedia Commons

Dieses letzte Merkmal hat das Vorhandensein dieser Fossilien für paläontologische Studien nützlich gemacht. Tatsächlich ist mehr über versteinerte Skelette als über lebende Organismen bekannt. Dies ist darauf zurückzuführen, wie schwierig es für Forscher ist, die gesamte Nahrungskette von Radiolarien in vitro zu reproduzieren und zu halten.

Der Lebenszyklus von Radiolarien ist komplex, da sie unersättliche Raubtiere großer Beute sind, dh sie müssen jeden Tag oder alle zwei Tage andere Mikroorganismen der gleichen Größe oder größer als ihre fressen. Mit anderen Worten, es wäre notwendig, die Radiolaria, ihre Beute und das Plankton, das ihre Beute frisst, lebensfähig zu halten.

Es wird angenommen, dass Radiolarien eine Halbwertszeit von zwei bis vier Wochen haben, dies wurde jedoch nicht nachgewiesen. Es wird auch angenommen, dass die Lebensdauer je nach Art variieren kann und andere Faktoren wie Nahrungsverfügbarkeit, Temperatur und Salzgehalt Einfluss haben können.

Eigenschaften

Die ersten Fossilien von Radiolarien stammen aus der präkambrischen Zeit, also vor 600 Millionen Jahren. Zu dieser Zeit herrschten die Radiolarier der Spumellaria-Ordnung vor und die Nesselaria-Ordnung erschien im Karbon.

Später zeigten die Radiolarier während des späten Paläozoikums einen progressiven Rückgang bis zum Ende des Jura, wo sie eine beschleunigte Diversifizierung erfuhren. Dies fällt mit der Zunahme von Dinoflagellaten zusammen, wichtigen Mikroorganismen als Nahrungsquelle für Radiolaria.

In der Kreidezeit wurden die Skelette der Radiolaria weniger robust, dh mit viel feineren Strukturen, aufgrund der Konkurrenz beim Einfangen von Kieselsäure aus der Umwelt mit dem Auftreten von Kieselalgen.

Taxonomie

Radiolarien gehören zur eukaryotischen Domäne und zum Königreich der Protista, und je nach Fortbewegungsart gehören sie zur Gruppe der Rhizopoden oder Sarcodinos, die durch Bewegung durch Pseudopoden gekennzeichnet sind.

Ebenso gehören sie zur Actinopoda-Klasse, was Radialfüße bedeutet. Von da an unterscheidet sich der Rest der Klassifikation von Unterklassen, Überordnungen, Ordnungen, Familien, Gattungen und Arten zwischen verschiedenen Autoren enorm.

Die 4 Hauptgruppen, die ursprünglich bekannt waren, waren jedoch: Spumellaria, Nassellaria, Phaeodaria und Acantharia. Später wurden 5 Bestellungen beschrieben: Spumellaria, Acantharia, Taxopodida, Nassellaria und Collodaria. Diese Klassifizierung entwickelt sich jedoch ständig weiter.

Auftrag

Die meisten Radiolarien bestehen aus einem sehr kompakten Kieselsäuregerüst wie der Ordnung Spumellaria, das sich durch konzentrische, ellipsoide oder scheibenförmige Kugelschalen auszeichnet, die beim Tod versteinern.

Auftrag

Inzwischen ist die Nasselaria-Ordnung dadurch gekennzeichnet, dass sie aufgrund der Anordnung mehrerer Kammern oder Segmente entlang ihrer Achse längliche oder konische Formen annimmt, und sie kann auch Fossilien bilden.

Acantharia

Es gibt jedoch einige Ausnahmen. Zum Beispiel wurde Acantharia als eine andere Unterklasse als Radiolaria klassifiziert, da es ein Gerüst aus Strontiumsulfat (SrSO4) aufweist, einer wasserlöslichen Substanz, weshalb seine Spezies nicht versteinern.

Superorder

Ebenso ist die Phaeodaria-Überordnung, obwohl ihr Skelett aus Kieselsäure besteht, ihre Struktur hohl und mit organischem Material gefüllt, das sich nach ihrem Tod auch im Meerwasser auflöst. Dies bedeutet, dass sie auch nicht versteinern.

Collodaria hingegen umfasst Arten mit kolonialem Lebensstil und ohne Verkieselung (dh sie sind nackt).

Taxonomische Klassifikation von Radiolarien

Morphologie

Für einen einzelligen Organismus haben Radiolarien eine ziemlich komplexe und hoch entwickelte Struktur. Ihre vielfältigen Formen und die außergewöhnliche Natur ihrer Designs haben sie wie kleine Kunstwerke aussehen lassen, was sogar viele Künstler inspiriert hat.

Der Körper einer Radiolaria ist durch eine Kapselmittelwand in zwei Teile geteilt. Der innerste Teil wird als zentrale Kapsel und der äußerste als äußere Kapsel bezeichnet.

Kapsel

Es besteht aus dem Endoplasma, auch intrakapsuläres Zytoplasma genannt, und dem Kern.

Im Endoplasma gibt es einige Organellen wie Mitochondrien, Golgi-Apparat, Vakuolen, Lipide und Nahrungsreserven.

Das heißt, in diesem Teil werden bestimmte lebenswichtige Funktionen seines Lebenszyklus ausgeführt, wie Atmung, Fortpflanzung und biochemische Synthese.

Kapsel

Es enthält das Ektoplasma, auch extrakapsuläres Zytoplasma oder Calima genannt. Es hat das Aussehen einer umhüllenden schaumigen Blase mit vielen Alveolen oder Poren und einer Krone aus Spicules, die je nach Art unterschiedliche Anordnungen haben können.

In diesem Körperteil befinden sich einige Mitochondrien, Verdauungsvakuolen und symbiotische Algen. Das heißt, die Funktionen der Vergärung und Abfallbeseitigung werden hier ausgeführt.

Es gibt zwei Arten von Spicules oder Pseudopoden:

Die langen und steifen werden Axopoden genannt. Diese beginnen mit dem im Endoplasma befindlichen Axoplasten, der durch seine Poren die zentrale Kapselwand kreuzt.

Diese Axopoden sind hohl, was einem Mikrotubulus ähnelt, der das Endoplasma mit dem Ektoplasma verbindet. Auf der Außenseite haben sie eine mineralische Strukturbeschichtung.

Andererseits gibt es die feinsten und flexibelsten Pseudopoden, die Phylopoden genannt werden und sich im äußersten Teil der Zelle befinden und aus organischem Proteinmaterial bestehen.

Skelett

Das Skelett von Radiolaria ist vom Endoskelett-Typ, dh kein Teil des Skeletts hat Kontakt mit der Außenseite. Dies bedeutet, dass das gesamte Skelett bedeckt ist.

Seine Struktur ist organisch und es mineralisiert durch die Absorption von in der Umwelt gelöstem Siliciumdioxid. Während die Radiolaria lebt, sind die silikatischen Strukturen des Skeletts transparent, aber sobald es stirbt, werden sie undurchsichtig (fossil).

Strukturen, die an der Flotation und Bewegung von Radiolaria beteiligt sind

Die radiale Form seiner Struktur ist das erste Merkmal, das die Flotation des Mikroorganismus begünstigt. Radiolarien haben auch intrakapsuläre Vakuolen voller Lipide (Fette) und Kohlenstoffverbindungen, die ihnen beim Schweben helfen.

Radiolarier nutzen die Meeresströmungen, um sich horizontal zu bewegen, aber um sich vertikal zu bewegen, ziehen sie sich zusammen und dehnen ihre Alveolen aus.

Die Flotationsalveolen sind Strukturen, die verschwinden, wenn die Zelle bewegt wird, und wieder auftreten, wenn der Mikroorganismus eine bestimmte Tiefe erreicht hat.

Schließlich gibt es die Pseudopoden, von denen auf Laborebene beobachtet werden konnte, dass sie an Objekten haften und die Zelle auf einer Oberfläche bewegen, obwohl dies in der Natur noch nie direkt beobachtet wurde.

Reproduktion

Über diesen Aspekt ist nicht viel bekannt, aber Wissenschaftler glauben, dass sie sexuelle Fortpflanzung und Mehrfachspaltung haben können.

Es war jedoch nur möglich, die Reproduktion durch binäre Spaltung oder Bipartition (asexuelle Art der Reproduktion) zu verifizieren.

Der Bipartitionsprozess besteht aus der Aufteilung der Zelle in zwei Tochterzellen. Die Teilung beginnt vom Kern bis zum Ektoplasma. Eine der Zellen behält das Skelett, während die andere ihr eigenes bilden muss.

Die vorgeschlagene Mehrfachspaltung besteht aus einer diploiden Spaltung des Kerns, die Tochterzellen mit der vollständigen Anzahl von Chromosomen erzeugt. Dann zerfällt die Zelle und verteilt ihre Strukturen auf ihre Nachkommen.

Die sexuelle Fortpflanzung könnte durch den Prozess der Gametogenese erfolgen, bei dem Schwärme von Gameten mit nur einem Chromosomensatz in der zentralen Kapsel gebildet werden.

Später schwillt die Zelle an und bricht, um die biflagellierten Gameten freizusetzen. später rekombinierten die Gameten zu einer vollständigen adulten Zelle.

Bisher war es möglich, die Existenz von biflagellierten Gameten zu überprüfen, ihre Rekombination wurde jedoch nicht beobachtet.

Ernährung

Radiolarien haben einen unersättlichen Appetit und ihre Hauptbeute sind: Silikoflagellaten, Ciliaten, Tim und Struppi, Kieselalgen, Copepod-Krebstierlarven und Bakterien.

Sie haben auch verschiedene Möglichkeiten zu füttern und zu jagen.

Solo jagen

Eines der Jagdsysteme, die die Ridiolarios verwenden, ist vom passiven Typ, dh sie jagen ihre Beute nicht, sondern schweben weiter und warten darauf, dass ein anderer Mikroorganismus sie findet.

Indem sie die Beute in der Nähe ihrer Axopoden haben, setzen sie eine Betäubungssubstanz frei, die die Beute lähmt und anhaftet. Anschließend umgeben die Philopoden es und schieben es langsam, bis es die Zellmembran erreicht und die Verdauungsvakuole bildet.

So beginnt und endet die Verdauung, wenn die Radiolaria ihr Opfer vollständig aufnimmt. Während der Jagd und des Verschlingens der Beute verformt sich das Radiolario vollständig.

Kolonien

Eine andere Möglichkeit, Beute zu jagen, ist die Bildung von Kolonien.

Kolonien bestehen aus Hunderten von Zellen, die durch zytoplasmatische Filamente miteinander verbunden sind, die in eine Gelatineschicht eingewickelt sind, und können mehrere Formen annehmen.

Während ein isoliertes Radiolario zwischen 20 und 300 Mikrometer schwingt, messen die Kolonien Zentimeter und können ausnahmsweise mehrere Meter erreichen.

Verwendung von symbiotischen Algen

Einige Radiolarien haben eine andere Möglichkeit, sich zu ernähren, wenn das Essen knapp ist. Dieses alternative Ernährungssystem besteht aus der Verwendung von Zooxanthellen (Algen, die das Innere der Radiolaria bewohnen können), wodurch ein Symbiosezustand entsteht.

Auf diese Weise kann das Radiolario CO ₂ mit Lichtenergie aufnehmen, um organische Stoffe zu produzieren, die als Lebensmittel dienen.

Unter diesem Fütterungssystem (durch Photosynthese) bewegt sich Radiolaria an die Oberfläche, wo sie tagsüber verbleibt, und steigt anschließend auf den Meeresboden ab, wo sie die ganze Nacht über verbleibt.

Die Algen bewegen sich wiederum auch innerhalb der Radiolaria, tagsüber sind sie am Rand der Zelle verteilt und nachts in Richtung der Kapselwand positioniert.

Einige Radiolarien können gleichzeitig bis zu mehreren tausend Zooxanthellen aufweisen, und die symbiotische Beziehung wird vor der Vermehrung der Radiolarien oder ihrem Tod durch Verdauung oder Ausstoß der Algen beendet.

Nützlichkeit

Radiolarien haben als biostratigraphisches und paläoökologisches Instrument gedient.

Mit anderen Worten, sie haben dazu beigetragen, Gesteine ​​nach ihrem Fossiliengehalt, bei der Definition von Biozonen und bei der Erstellung von Paläotemperaturkarten auf der Meeresoberfläche zu ordnen.

Auch bei der Rekonstruktion mariner Paläozirkulationsmodelle und bei der Abschätzung von Paläodepthen.

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