Planarien die Superstars der Regeneration

Eine besondere Anatomie sowie die in der Tierwelt einzigartige Stellung der Stammzellen verleihen den Planarien ein erstaunliches Regenerationsvermögen.

Durch Regenerationsexperimente sind Planarien wohl am bekanntesten geworden. Ihr erstaunliches Überlebens- und Regenerationsvermögen nach fast allen denkbaren Verstümmelungen stellt den Biologen vor faszinierende Herausforderungen. Nicht zuletzt stellen auch die Neoblasten, die nach vorherrschender Meinung die universellen Stammzellen für alle Gewebe dieser Tiere repräsentieren, den Forscher vor interessante Aufgaben.

Planarien ein klassisches Modell für die Regenerationsforschung

Bereits um die Jahrhundertwende, als die moderne experimentelle Biologie begründet wurde, waren Planarien die Modellorganismen für das Studium der Regeneration. Noch ein winzig kleiner Teil der Körpermasse eines solchen Tieres kann einen vollständigen Wurm bilden. T. H. MORGAN und C. M. CHILD legten mit ihren klassischen Arbeiten das Fundament für die systematische Erforschung von Regenerationsvorgängen. Das außergewöhnlich große Regenerationsvermögen dieser Tiere war damals schon längst bekannt und hat bis heute zu einer Vielzahl wissenschaftlicher Publikationen geführt, wie sie etwa BRØNDSTED zusammengefasst hat. Trotzdem sind die zellbiologischen Grundlagen der Regeneration bei Planarien bis heute nicht endgültig geklärt. Ebenso sind zu deren Einordnung in genetische und evolutionsbiologische Zusammenhänge noch viele Fragen offen.

Wie kann man diese Tiere kurz charakterisieren

Der alte Name „Niedere Würmer“ als Übersetzung für „Scolecida“ führt leicht zu falschen Vorstellungen. Mit einem Regenwurm hat das Erscheinungsbild einer Planarie nichts gemeinsam. Ihre flache Gestalt und die kriechende Fortbewegung erinnern eher an manche marine Nacktschnecken; diese Ähnlichkeit ist aber ganz oberflächlich.

Im zoologischen System bilden die Planarien, wie man die „Tricladida paludicola“ meist nennt, eine Gruppe der Turbellarien oder Strudelwürmer, die wiederum dem Stamm der Platyhelminthes (Plattwürmer) angehören.

Systematische Stellung

In der modernen Taxonomie hat man die Turbellarien (ihr Name ist vom bewimperten Epithel abgeleitet) als einheitliche Klasse aufgelöst. Auf Grund ihres hohen stammesgeschichtlichen Alters sind in dieser Gruppe sehr alte Bauplantypen vertreten. Bau und Lebensäußerungen dieser Tiere zu kennen, ist daher auch von beträchtlichem Interesse für die Ableitung der höheren Metazoa, zu denen wir auch die Wirbeltiere und damit unsere eigene Spezies zählen.

Anatomie

Der abgeflachte Körper der Tricladiden ist an der Unterseite bewimpert. Ihre Leibeshöhle ist von einem lockeren Bindegewebe (parenchymatisch) erfüllt, das sich zwischen Epidermis (Außenhaut) und Gastrodermis (Darmgewebe) erstreckt. In ihm sind die inneren Organe sowie die für die Regeneration erforderlichen Stammzellen eingelagert. Eigene Atmungsorgane und ein Blutgefäßsystem sind nicht vorhanden. Der dreigegliederte Darm (daher die Bezeichnung „Tricladida“) ist reich verzweigt und bewirkt so die Verteilung der Nährstoffe im Körper.

Dicht unter der Epidermis verlaufen eine subepidermale Membran mit einer darunter liegenden Basallamina und Ring-, Längs- und Diagonalmuskeln, die zusammen einen so genannten Hautmuskelschlauch bilden. Organmuskeln und Quermuskeln durchziehen ebenfalls das Parenchym (Bindegewebe), das auch als Stütz- und Speichergewebe (für Proteine, Glykogen, Lipide) dient. Für die hohe Regenerationsfähigkeit der Planarien ist dieses Gewebe besonders wichtig, weil es aus zwei Hauptkomponenten, den fixen Parenchymzellen und den so genannten Neoblasten (Stammzellen) besteht.

Regeneration

Nach einer Amputation eines Körperfragmentes (z.B. des Kopfes) entsteht ein so genanntes Wundblastem (eine Ansammlung von Stammzellen), das zunächst aus undifferenzierten Neoblasten besteht. Nach einer bestimmten Hierarchie differenzieren sich die verloren gegangenen Gewebe allmählich und bilden so einen neuen Kopf, der voll funktionsfähig und mit dem alten identisch ist.

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