Plathelminthes

Forschung

Schwerpunkte der Sektion

A: Faunistik, Biogeografie und Ökologie freilebender Plathelminthen 

Freilebende Plathelminthen (terrestrische Microturbellarien) leben in den Wasserfilmen, die sich um Bodenpartikel herum bilden bzw. Porenräume ausfüllen. Unsere Kenntnisse der Arten dieser Gruppe sind gering, weil sie merkmalsarm und schwierig zu untersuchen sind. Erschwerend kommt hinzu, dass es keinen vollständigen und allgemein gültigen Bestimmungsschlüssel gibt, sondern nur  Versuche, zu einzelnen Gruppen und Gattungen Schlüssel zu entwickeln.Wir kennen etwa 30 Plathelminthen-Arten aus Böden in Mitteleuropa, die Zahl der unbekannten oder nicht-erkannten Arten liegt aber sicher um ein Vielfaches darüber.

Die laufenden faunistischen Untersuchungen erfassen Plathelminthen-Gemeinschaften in naturnahen Laubwaldstandorten Mitteleuropas mit einem Schwerpunkt in Ostdeutschland. Dabei wird die Häufigkeit der verschiedenen Arten, ihre Bindung an unterschiedliche Bodenstraten und Sonderstandorte sowie die Veränderung der Faunengemeinschaft im Jahresverlauf untersucht.

Ein Buchenmischwald bei Görlitz wird seit 2010 als Daueruntersuchungsfläche regelmäßig beprobt. Dabei wurden anfangs monatlich und ab 2012 zu jeder Jahreszeit eine Probenahme durchgeführt. Mit Hilfe der parallel dazu ermittelten abiotischen Daten kann deren Einfluss auf die Abundanzen der Individuen im Jahresverlauf sowie in Bezug auf die klimatischen Veränderungen beobachtet werden.

Ab 2011 wurden weitere Standorte (Nadelwälder mit und ohne Moos als Bodendecker, Grünland, Sandböden, Bergbaufolgelandschaften, Mofettefelder) erfasst und versucht, Unterschiede in der Artenzusammensetzung herauszuarbeiten.

Eine weitere Fragestellung befasst sich mit der Bedeutung der Plathelminthen in Bodennahrungsnetzen. Dass sich Turbellarien u. a. von Nematoden, Rotatorien, Diatomeen, Tardigraden, Thekamoeben und sogar eigenen Artgenossen ernähren, zeigen unsere Untersuchungen. Experimente zur Fraßrate mit ausgewählten Arten von Plathelminthen und Nematoden sollen Daten zu den Quantitäten und der Bedeutung dieser Gruppe als Prädatoren

B: Stammesgeschichtliche und funktionsmorphologische Untersuchungen 

Plathelminthen sind eine vergleichsweise  merkmalsarme Tiergruppe. Die stammesgeschichtlich relevanten Unterschiede finden sich vor allem in den inneren Organen und ihrem Aufbau. Wir untersuchen daher die männlichen und weiblichen Geschlechtsorgane, Exkretionsorgane (Protonephridien), verschiedene Typen von Sinneszellen sowie die Oberflächen des Körpers (Epidermis, Neodermis). Diese Untersuchungen erfolgen in Zusammenarbeit mit Kollegen im In- und Ausland. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Erforschung des evolutiven Übergangs von der freilebenden zu verschiedenen parasitischen Lebensweisen bei Plathelminthen.
Ultrastrukturelle Untersuchungen gewähren uns aber nicht nur ein Einblick in die evolutive Entwicklung, sie tragen auch zum Verständnis der Funktionsabläufe im Organismus bei. So zeigen die Untersuchungen der ableitenden Kanälen der Geschlechtsorgane, wie der Transfer von Ei- und Samenzellen funktioniert, oder von Hautdrüsen, wie sich die Tiere blitzschnell an das Substrat anheften können. Die Untersuchung von Exkretionsorganen lassen uns verstehen, wie Abfallstoffe, Wasser und überschüssige Salze aus dem Körper entfernt werden können, welche Sonderfunktionen diese Organe übernommen haben und wie dies sich auf die Morphologie auswirkte.

C: Methoden zur Extraktion freilebender Plathelminthen aus Bodenproben 

Die quantitative Extraktion freilebender Plathelminthen aus Bodenproben stellte lange Zeit ein Problem dar. In vergleichenden Untersuchungen haben wir verschiedene Methoden getestet, um die geeignetste Methode (in Bezug auf die Effektivität und den Zeitaufwand) herauszufinden. Dabei können verschiedene Extraktionsverfahren, die bei in marinen Sedimenten lebenden Plathelminthen angewandt werden, aufgrund des organischen Anteils der terrestrischen Böden nicht durchgeführt werden. Eine Seewassereis-Extraktion hingegen extrahiert quantitativ in deutlicher Abhängigkeit von der Salzkonzentration.

Eine günstige, zeitsparende Methode zur Extraktion von Turbellarien aus terrestrischen Böden ist die Extraktion mit Gazebeuteln, die in Süßwasser getaucht werden. Diese Methode wird in unserer Sektion als Standardmethode angewandt.