Eichelwurm

Enteropneusta
Wissenschaftliche Einordnung
Königreich: Animalia Stamm: Hemichordata Klasse: Enteropneusta
Familien
Harrimaniidae Protoglossidae Ptychoderidae Spengelidae

Maiswurm ist der gebräuchliche Name für einen der wurmförmigenwurmförmigen wirbellosen Meerestieren aus der Klasse der Hemichordaten (Enteropneusta), Sie zeichnen sich durch drei Körperteile aus (einen eichelförmigen Rüssel, einen kurzen fleischigen Kragen dahinter und einen langen Rüssel), einen Überzug aus Flimmerhärchen und eine solitäre, benthische (bodenbewohnende) Lebensweise. Während einige Exemplare nur fünf Zentimeter lang werden, erreicht Balanoglossus gigas aus Brasilien eine Länge von 1,5 Metern (Mertz 2004). Eichelwürmer sind in den Ozeanen weit verbreitet, wobei sich ihr Verbreitungsgebiet von flachen Gezeitenregionen bis hin zu den ozeanischen Gräben in Tiefen von 3.050 Metern erstreckt.

Obwohl Eichelwürmer als Gruppe eher wenig bekannt sind, werden sie als wichtig angesehen, da sowohl ihre besondere Physiologie als auch ihre phylogenetische Position zwischen Wirbellosen und Wirbeltieren sie zu einer wertvollen Quelle wissenschaftlicher Informationen über den Ursprung der Chordaten und den bilateralen Körperbau machen (Mertz 2004). Diese faszinierenden Lebewesen sind auch für den Menschen eine Bereicherung der Natur. Aus ökologischer Sicht spielen sie eine wichtige Rolle in den marinen Nahrungsketten.

Übersicht und Beschreibung

Maiswürmer sind eine der drei Klassen innerhalb des Stammes der Hemichordata, einer Gruppe von bilateral symmetrischen wirbellosen Meerestieren. Hemichordata sind Deuterostomier, d.h. sie haben echte Coelome (Körperhöhlen), die sich aus dem embryonalen Mesoderm als Ausstülpungen des entwickelten Darms bilden, die sich abschnüren; auch wird die erste Öffnung des Coeloms zum Anus und nicht zum Mund wie bei Protostomiern.

Die Eichelwürmer gehören zur Klasse der Enteropneusta, deren dreiteiliger Körperplan aus einem vorderen Rüssel oder Protosom besteht, gefolgt von einem kurzen, fleischigen Kragen oder Mesosom und endend mit einem langen, wurmartigen Rumpf oder Metasom (Mertz 2004; Cameron et al. 2000). Eine Theorie besagt, dass dieser dreiteilige Körper von einem frühen gemeinsamen Vorfahren aller Deuterostomier abstammt und vielleicht sogar von einem gemeinsamen bilateralen Vorfahren der Deuterostomier und Protostomier. Die Eichelform des vorderen Endes mit Rüssel und Kragen ist die Quelle ihres gemeinsamen Namens.

Der Körper des Eichelwurms ist zylindrisch, mit Wimpern in allen Körperbereichen (Mertz 2004). Eichelwürmer bewegen sich mit Hilfe von Wimpernbewegungen und Körperkontraktionen. Die Haut ist nicht nur mit Flimmerhärchen bedeckt, sondern auch mit Drüsen, die Schleim absondern, und die Flimmerhärchen helfen auch bei der Verteilung dieses eiweißhaltigen Schleims (Mertz 2004). Einige Eichelwürmer produzieren eine Bromidverbindung, die ihnen einen medizinischen Geruch verleiht und sie möglicherweise vor Bakterien und Fressfeinden schützt.

Der Mund der Kreatur befindet sich am Kragen hinter dem Rüssel.

Eichelwürmer oder Enteropneuste gelten als hochspezialisiert und fortgeschrittener als andere ähnlich geformte wurmartige Kreaturen. Sie haben ein Kreislaufsystem mit einem Herz, das auch als Niere fungiert. Eichelwürmer haben kiemenartige Strukturen, die sie zum Atmen verwenden, ähnlich wie die Kiemen primitiver Fische. Sie atmen, indem sie sauerstoffhaltiges Wasser durch ihren Mund ansaugen, das dann aus den Kiemen des Tieres, die sich am Rumpf befinden, ausströmt. Der Eichelwurm atmet also auf die gleiche Weise wie ein Fisch. Während Eichelwürmer mit anderen Hemichordaten das Fehlen eines dorsalen postanalen Schwanzes und das Fehlen einer Segmentierung des Muskel- und Nervensystems gemeinsam haben, besitzen erwachsene Enteropneuste Merkmale von Chordaten wie Kiemenporen im Pharynx, ein teilweise neuruliertes Rückenmark und ein Stomochord, das dem Notochord von Chordaten ähnelt (Cameron et al. 2000). Daher werden Eichelwürmer manchmal als Bindeglied zwischen klassischen Wirbeltieren und Wirbeltieren bezeichnet.

Einige Eichelwurmarten haben einen postanalen Schwanz, der manchmal schwache Anzeichen einer Segmentierung aufweist. Ein interessantes Merkmal ist, dass ihr dreiteiliger Körperplan bei den Wirbeltieren nicht mehr vorhanden ist, mit Ausnahme der Anatomie des vorderen Neuralrohrs, das sich später zum Gehirn entwickelt hat und in drei Hauptteile unterteilt ist.

Es gibt etwa 70 Arten von Eichelwürmern auf der Welt. Die größte Art ist Balanoglossus gigas, die in Brasilien vorkommt. Er wird bis zu 1,5 Meter lang und bewohnt eine Höhle, die länger als drei Meter ist. Die meisten Eichelwürmer sind viel, viel kleiner, einige Saccoglossus-Arten erreichen nur eine Länge von fünf Zentimetern. Die wichtigste Art für die Forschung ist Saccoglossus kowalevskii, deren Mitglieder eine Länge von zehn bis 15 Zentimetern erreichen (Grzimek et al. 2004). Eine Gattung, Balanoglossus, ist auch als Zungenwurm bekannt.

Lebensraum, Verhalten und Ernährung

Alle Arten von Eichelwürmern gehören zum marinen Infaunabenthos (Tiere, die unter der Oberfläche des Meeresbodens leben), das typischerweise im Gezeitenbereich oder in flachen Meeresgebieten zu finden ist, gelegentlich aber auch in tieferen Gewässern, einschließlich tiefer Abyssal-Ebenen (Mertz 2004; Twitchett 1996). In flacheren Gebieten bewohnen sie üblicherweise U-förmige Höhlen, während sie in den Abyssal-Ebenen fotografiert wurden, wie sie sich frei auf der Oberfläche des Substrats als Teil der (Twitchett 1996) bewegen. Bei den U-förmigen Höhlen sind die beiden Enden der Höhle auf dem Meeresboden offen und der Rest des U unterirdisch (Mertz 2004). Eichelwürmer wurden in Ozeanen auf der ganzen Welt gefunden, von der Küstenlinie bis zu einer Tiefe von 3.050 Metern (10.000 Fuß).

Während Eichelwürmer im Allgemeinen in Höhlen auf dem Meeresboden leben, kann man sie auch im Sand in Muscheln, in dichtem Seegras, unter Felsen oder zwischen Wurzeln finden (Mertz 204). Wühlende Arten wie Balanoglossus clavigerus benutzen ihren Rüssel, um sich in Sand oder Schlamm einzugraben, und können ihre U-förmigen Höhlen mit epidermalen Sekreten auskleiden, die die Wände der Höhlen verstärken (Mertz 2004). Sie können in ihrer Umgebung liegen, wobei der Rüssel aus einer Öffnung in der Höhle herausragt, aber sie können auch einen Großteil ihrer Zeit unter der Erde verbringen. Aufgrund dieser Lebensweise werden sie nur selten gesehen. Eichelwürmer sind im Allgemeinen langsame Höhlenforscher.

Bei Bedrohung können Mitglieder der Gattung Saccoglossus ihren Rüssel ausfahren und das Tier in der Höhle oder in der Vegetation verankern, während sie den Rest des Körpers einziehen (Grzimek et al. 2004).

Eichelwürmer sind in der Regel Einzelgänger und ernähren sich entweder von Sedimenten oder von Suspensionen. Zur Nahrungsbeschaffung schlucken viele Eichelwürmer Sand oder Schlamm, der organisches Material und Mikroorganismen enthält, ähnlich wie Regenwürmer (dies wird als Sediment- oder Ablagerungsfressen bezeichnet). Bei Ebbe strecken sie ihr Hinterteil an die Wasseroberfläche und scheiden aufbereitete Sedimente (Guss) aus. Eine andere Methode, die einige Eichelwürmer zur Nahrungsbeschaffung nutzen, ist das Aufsammeln von Schwebeteilchen aus organischem Material und Mikroben aus dem Wasser. Dies wird als Suspensionsfütterung bezeichnet.

Saccoglossus kowalevskii ist dafür bekannt, dass er Bakterien, Kieselalgen und Mikroalgen frisst, die im Sediment leben, sowie gelöste und partikuläre organische Stoffe aus dem Wasser (Grzimek et al. 2004). Individuen dieser Art fressen täglich bis zum 300-fachen ihres Körpergewichts an Sediment (Grzimek et al. 2004).

Reproduktion

Maiswürmer haben getrennte Geschlechter und pflanzen sich geschlechtlich fort, indem sie Eier und Spermien zur externen Befruchtung ins Wasser abgeben. Bei einigen entwickeln sich aus den Eiern freischwimmende Larven, die den Larven von Stachelhäutern sehr ähnlich sehen. (Dies deutet darauf hin, dass Wirbeltiere und Stachelhäuter phylogenetisch eng miteinander verbunden sind.) Die Larven setzen sich schließlich an der Oberfläche fest und verwandeln sich in winzige Eichelwürmer, die eine grabende Lebensweise annehmen. Andere haben kein Larvenstadium, sondern entwickeln sich direkt zu kleinen Jungtieren. Indirektentwickler mit Tornaria-Larven (die den Larven von Seesternen ähneln), wie z. B. Arten von Balanoglossus und Ptychodera, sind in der Mehrzahl (Mertz 2004). Saccoglossus kowalevskii ist ein Beispiel für einen direkten Entwickler (Mertz 204). Von Eichelwürmern ist auch bekannt, dass sie sich ungeschlechtlich vermehren, indem sie den Körper des Erwachsenen fragmentieren, obwohl diese Form der Fortpflanzung ungewöhnlich ist (Mertz 2004).

Die Fortpflanzungsaktivität von Saccoglossus kowalevskii, einer sich direkt entwickelnden Art, scheint von der Temperatur des Meerwassers beeinflusst zu werden, wobei eine Temperaturveränderung von 27°C auf 22°C (80,6°F auf 71,6°F) das Laichen stimuliert (Grzimek et al. 2004). Die Eier haben einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,4 Millimetern (0,02 Zoll). Sie werden von den Weibchen ins Wasser entlassen, und die Männchen geben Spermien ab, wobei die Befruchtung im Meerwasser erfolgt. Aus den Eiern schlüpfen nach sieben Tagen wurmartige Jungtiere, die sofort eine sessile Lebensweise beginnen (Grzimek et al. 2004). Ihnen fehlt ein planktonisches Larvenstadium (Grzimek et al. 2004).

Klassifizierung und Herkunft

Generell werden vier Familien der Eichelwürmer anerkannt: Harrimaniidae, Protoglossidae, Ptychoderidae und Spengelidae (ITIS 2008; Myers et al. 2008). Innerhalb der Harrimaniidae sind vier Gattungen anerkannt (einschließlich Saccoglossus), während bei den Protoglossidae eine Gattung, bei den Ptychoderidae drei Gattungen (einschließlich Balanoglossus) und bei den Spengelidae vier Gattungen anerkannt sind (ITIS 2008).

Die fossile Überlieferung von Eichelwürmern ist äußerst dürftig, obwohl Fossilien aus der unteren Trias vor etwa 250 Millionen Jahren identifiziert wurden (Twitchett 1996).

• Grzimek, S. F. Craig, D. A. Thoney, N. Schlager, and M. Hutchins. 2004. Grzimek’s Animal Life Encyclopedia, 2. Auflage. Detroit, MI: Thomson/Gale. ISBN 0787657786.
• Integriertes Taxonomisches Informationssystem (ITIS). 2005a. Enteropneusta ITIS Taxonomic Serial No.: 158617. Retrieved May 24, 2008.
• Mertz, L. A. 2004. Hemichordata. In B. Grzimek, S. F. Craig, D. A. Thoney, N. Schlager, and M. Hutchins. Grzimek’s Animal Life Encyclopedia, 2. Auflage. Detroit, MI: Thomson/Gale. ISBN 0787657786.
• Myers, P., R. Espinosa, C. S. Parr, T. Jones, G. S. Hammond, und T. A. Dewey. 2008. Klasse Enteropneusta (Eichelwürmer) The Animal Diversity Web (online). Retrieved May 28, 2008.
• Twitchett, R. J. 1996. Die Ruhespur eines Eichelwurms (Klasse: Enteropneusta) aus der Untertrias. Journal of Paleontology 70(1): 128-131.