Workshop "Bestimmung von Ciliaten"

Volkshochschule Inzigkofen, 16.-21. September 2019

Begleitmaterial zum Kurs 01133-19

Dipl.-Phys. Thilo Bauer

Die Teilnehmer des Workshops können den Foliensatz beim Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! anfragen.

Tipps für die mikroskopische Beobachtung und Bestimmung der Ciliaten.

Anfertigen des Präparats

Die Wassermenge sollte vorsichtig dosiert werden. Das Überfluten des Objektträgers ist zu vermeiden.

1. So wenig wie möglich, so viel wie nötig
2. Faustregel: Neben dem Deckglas sollte kein Wasser hervorquellen
3. Möglichst keinen Detritus oder Sandkörnchen aufnehmen
4. Besser: Ciliaten mit der Stereolupe vereinzeln 
5. Die Ciliaten sollten gerade noch frei schwimmen
6. Vaselinefüßchen mit einer Kanüle aufbringen

Das Probenvolumen soll nicht 1 ml (Milliliter) der Probe, sondern weniger als 50 µl betragen! Dies entspricht der Füllung der Spitze einer Pipette mit 1 ml Volumen. Nur sehr große Ciliaten, wie Blepharisma japonica oder Bursaria truncatella benötigen größere Probenvolumen. Eine Ablage der Präparate in einer feuchten Kammer für mindestens 30 Minuten hilft die Ciliaten zu beruhigen. Sie werden dann nicht so aufgeregt umher schwimmen.

Quetsch-Präparation: Das Wassers unter dem Deckglas wird allmählich verdunsten. Wir nutzen den Effekt aus, und warten, bis die Ciliaten langsamer schwimmen, leicht gequetscht sind. Je weniger Wasser man nimmt, um so schneller sind die Ciliaten festgesetzt. Nun lassen sie sich einfacher beobachten.

Beobachtung

Beobachtung der wichtigen Merkmale erfordert vor allem Übung im Umgang mit dem Fokustrieb. Übung macht den Meister.

1. Festsetzen des Ciliaten
2. Quetsch-Präparation
3. Fokussieren auf die Zelloberfläche
4. Vermeide auf die Zellmitte zu fokussieren
5. Das Auge erwandert den gesamten Körper!

Bestimmungsmerkmale

1. Äußere Form
2. Bewegung, Schwimmbewegung
3. Verformbarkeit der Zelle
4. Cilien, Cirren und Anordnung
5. Form und Anzahl der Zellkerne
6. Kontraktile Vakuole (Lage, Anzahl)
7. Aussehen des Mundfelds
8. Form, Länge und Lage der Extrusome

Soviele Merkmale notieren, wie möglich. Mit der Literatur vergleichen, ggf. ergänzende Beobachtungen machen. Fotos oder Zeichnungen anfertigen. Das Fokussieren auf die Zelloberfläche üben, um deren Struktur, das Aussehen des Mundfelds und die Poren der kontraktilen Vakuolen zu beobachten. Nur für die Betrachtung der Zellkerne auf die Zellmitte fokussieren!

Literatur zur Bestimmung

Alfred Kahl, Urtiere oder Protozoa, Gustav Fischer Verlag (1930-1935). Download: Band 1, Band 2, Band 3, Band 4

W. Foissner et al.: Taxonomische und ökologische Revision der Ciliaten des Saprobiensystems, Bayer. Landesamt f. Wasserwirtschaft. Informationsberichte Heft (1991-1995). Download: Band 1, Band 2, Band 3, Band 4

W. Foissner, H. Berger, J. Schaumburg: ldentification and Ecology of Limnetic Plankton Ciliates, Bayer. Landesamt f. Wasserwirtschaft. Informationsberichte Heft 3/99. Download: Online-version

Bestimmungsschlüssel für Paramecium Arten: https://www.mikro-tuemplerforum.at/viewtopic.php?f=64&t=679

Kulturlösungen

Sterile Ansätze

Die folgenden Kulturlösungen beschreiben sterile Lösungen. Diese müssen zuvor mit dem bevorzugten Futter der Ciliaten beimpft werden. Erst nach einigen Tagen sollten die Ciliaten übersiedelt werden.

Heuaufguss: 10 g trockenes Heu mit 1 Liter destilliertes Wasser 20 Minuten aufkochen, filtrieren und abkühlen lassen.

Erdlösung: Ein Gurkenglas oder Einmachglas zu 1/3 mit ungedüngter Erde befüllen und mit Wasser auffüllen (etwas Luft sollte darin verbleiben). Mit verschlossenem Deckel 1 Stunde kochen. Mehrere Tage stehen lassen, damit sich die Trübung setzt. Erst dann filtrieren. Im Kühlschrank mehrere Monate haltbar. Die Kulturlösung besteht aus 2 ml der Erdlösung auf 100 ml destilliertes Wasser. Anleitung Erdlösung

Salatabkochung: Ein zerkleinerter Salatkopf in 2 Litern Wasser 30 Minuten kochen, abfiltrieren. Die Kulturlösung besteht aus 1 Teil der Salatabkochung auf 3 Teile destilliertes Wasser. Falls diese Lösung zu "fett" ist sollte man geringere Verdünnung probieren.

Ernährung: Das größte Problem bei der Kultur von Ciliaten ist die Ernährung. Die allermeisten Ciliaten sind oft Nahrungsspezialisten. Ihre bevorzugte Nahrung sollte man bereits in Kultur haben und zuerst in den Kulturansatz geben. Daher ist es in den meisten Fällen unumgänglich Bakterien, kleine Ciliaten, Schalenamöben, Algen oder Cyanophyceen ("Blaualgen") ebenfalls in Kultur vorrätig zu halten. Bei Foissner et al. (1991-1995) - siehe Literatur oben - finden sich Hinweise auf die bevorzugte Nahrung der hier beschrieben Arten von Ciliaten.

Einige wenige Ciliaten sind "pflegeleicht", etwa die Gattungen Paramecium (z.B. P. caudatum, P. aurelia, P. woodruffi) oder Tetrahymena. Hier gelingen Kulturen in Leitungswasser. Die Fütterung kann mit pasteurisierter Milch (1 Tropfen auf 100 ml Kultur alle 3 Tage), Reis oder Weizenkörnern aus biologischem Anbau erfolgen. Bei Milchfütterung achte man darauf, dass die Trübung wieder verschwunden ist, bevor man nach füttert. Die Nahrung besteht hier aus Futterbakterien. Blepharisma japonica lässt sich in unreinen Kulturen halten, in denen kleinere Ciliaten als Futter dienen (z.B. Tetrahymena, Paramecium).

Literatur: Mayer, Max. Kultur und Präparation der Protozoen. Kosmos Franckh'sche Verlagshandlung, 1966. Letzte Neuauflage: 1981.

Unsterile Ansätze 

Der Klassiker ist ein kalter Heuaufguss: Mit einem kalten Heuaufguss kann man Protozoen der Bodenregionen aktivieren, deren Dauerstadien am Heu anhaften. Solche Organismen lassen sich in dem Heuaufguss eine Weile kultivieren. Dasselbe kann mit Erde versuchen und eine Pfütze simulieren. Mengenmäßig sollte man sich an obigem Ansatz des Heuaufguss orientieren: 10g Heu auf 1 l Leitungswasser (ungechlort), dieses kalt zugeben. Die Artenvielfalt in einem kalten Heuaufguss unterliegt einer raschen Sukzession, d.h. verschiedene Arten wechseln sich ab, treten anfänglich in Massen auf und verschwinden rasch wieder. Man kann in der Folge versuchen die Arten zu vereinzeln und mit einem der obigen Rezepte getrennt zu kultivieren. Nach etwa 4 Wochen werden sich kaum noch Veränderungen einstellen, die meisten Arten sind dann schon wieder verschwunden. Neben Ciliaten und Bakterien werden auch Amöben und später auch Algen zu finden sein.