Stauroneis sp., beobachtet aus vertikaler Blickrichtung in Bezug auf das Substrat (Zeitraffer)

Stauroneis sp., kurzer Abschnitt einer Trajektorie (150-facher Zeitraffer)

 

Stauroneis sp. aus horizontaler Blickrichtung

Aus einem Teich bei Hohenheim (48°42'32.2"N 9°12'40.3"E) wurde eine Diatomee der Gattung Stauroneis isoliert, die etwa 180 µm lang war. Es dürfte sich um Stauroneis phoenicenteron handeln. Das Bild ihrer Valve ist links zu sehen (zum Vergrößern anklicken). Das Video links oben zeigt die Bewegung in verschiedenen Vergrößerungs-Stufen (5x bis 40x-Objektive) und Zeitraffer-Faktoren (5x: 450-facher Zeitraffer; 10x erste Szene: 300-facher Zeitraffer; 10x zweite Szene: 600-facher Zeitraffer; 20x: 300-facher Zeitraffer; 40x: 150-facher Zeitraffer).

Die Geschwindigkeit der Diatomeen kann sehr unterschiedlich sein. In der ersten Videosequenz erscheint am unteren Bildrand eine sich schnell bewegende Diatomee.

In einem kurzen Abschnitt dieses Videos sieht man Diatomeen, die sich nach ungeschlechtlicher Vermehrung trennen (10x-Objektiv, 600-facher Zeitraffer). Hierbei ist der Umriss in Gürtelbandlage (Gürtelband liegt oben) gut zu erkennen. Offenbar kann die Diatomee in Valvenlage (eine Valve liegt oben) auf einem ebenen Substrat nicht plan aufliegen, sondern besitzt nur eine kleine Kontaktfläche.

Entsprechend der Form der Raphe treten in der Regel nur leicht gekrümmte Trajektorien auf. Eine Ausschnittvergrößerung aus einen Video, das eine typische Bahn zeigt, ist rechts oben zu sehen. Am Ende wird das Überlagerungsbild aller Frames gezeigt. Gelegentlich beobachtet man dennoch stärker gekrümmte Bahnen. Ich vermute anhaftende EPS-Klumpen als Ursache. In solchen Kulturen zeigen auch Diatomeen in Gürtelbandlage eine erstaunliche Bewegungsaktivität.

Eine Bestimmung der Lage des Antriebspunktes der Kraft mit Hilfe der Bahnkrümmung (siehe Beitrag zur Analyse der Trajektorien) ist deshalb nicht zuverlässig. Auch die Auswertung der nicht sehr großen Richtungsschwankungen um die Bewegungsrichtung brachte bei kurzen Bahnen zwischen Umkehrpunkten keine klare Aussage. Bei längeren Bahnabschnitten ohne Bewegungsumkehr scheint die Diatomee zumeist von einer Stelle nahe dem nacheilenden Apex geschoben zu werden. Diese Analyse entspricht auch dem visuellen Eindruck beim Betrachten der Schwankungen.

Zur sicheren Bewertung bietet sich eine Beobachtung aus horizontaler Blickrichtung in Bezug auf das Substrat an. Ein typisches Video ist links wiedergegeben (50-facher Zeitraffer). Man erkennt eine große Ähnlichkeit zur Bewegung von Craticula cuspidata. Bei längeren Bewegungen liegt der nacheilende Apex näher am Substrat. Diese Lage wird kurz nach dem Umkehren der Richtung eingenommen. Sie ist nicht sehr stabil, denn man erkennt gelegentliche Schwankungen. Manchmal bewegt sich die Diatomee für kurze Zeit mit ihrer Apikalachse parallel zum Substrat. Bei schnellem Wechsel der Richtungen stellt sich keine konstante Neigung der Apikalachse zur Horizontalen ein.

Wie bei Craticula cuspidata erfolgt im Video die Richtungsumkehr nicht als Folge eines Kippens auf die andere Raphe mit einer entgegengesetzten Richtung ihrer Aktivität. Ursache einer Richtungsumkehr ist die Änderung der Richtung des Transports der Raphe. Wenn sich im Laufe der Bewegung die Neigung der Apikalachse in der beschriebenen Weise ändert, kommt die andere Raphe in Kontakt mit dem Substrat. Wenn die Richtung des Transports der Raphen unterschiedlich ist, muss die Bewegung bei horizontaler Lage der Diatomee stoppen. Sie müsste sich danach umkehren, falls die Diatomee mit der anderen Raphe in Kontakt mit dem Substrat bliebe. Ein schnelles Hin- und Her-Ruckeln ohne größere Ortsveränderung wäre die Folge, wenn die Diatomee ungefähr in horizontaler Lage bliebe. Im Beobachtungszeitraum von einigen Stunden gab es ein paar Fälle, in denen sich die Bewegungsrichtung umkehrte, während sich die Diatomee in nahezu horizontaler Lage befand. Ob diese Umkehr durch entgegengesetzte Transportrichtung der Raphen oder durch gleichzeitige Änderung einer gleich gerichteten Transportrichtung der Raphen verursacht wurde, ist unklar. Ich gehe davon aus, dass eine Richtungsumkehr in Folge entgegengerichteter Raphenaktivität selten oder nie auftritt und dass die Transportrichtung beider Raphen einer Valve in der Regel gleich gerichtet ist.

 

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