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Cafeteria (Gattung)

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Cafeteria
Datei:Cafeteria roenbergensis FENCHEL and D J PATTERSON schematic drawing.svg

Cafeteria roenbergensis

Systematik
ohne Rang: Diaphoretickes
ohne Rang: Sar
ohne Rang: Stramenopile (Stramenopiles)
ohne Rang: Bicosoecida
Familie: Cafeteriaceae
Gattung: Cafeteria
Wissenschaftlicher Name
Cafeteria
T. Fenchel & D. J. Patterson, 1988

Cafeteria ist eine Gattung im Meer lebender einzelliger Flagellaten innerhalb der Stramenopilen. Es sind kleine, bakterienfressende Einzeller.

Die Deutsche Gesellschaft für Protozoologie (DGP) hat Cafeteria zum „Einzeller des Jahres“ 2024 auserkoren.<ref name="ard">Gestatten: Der Einzeller des Jahres 2024. Abgerufen am 6. Dezember 2023. </ref><ref name="orf">Natur 2024: Hamster, Ammer, Pinscher und Co.- Auf: orf.at vom 14. Dezember 2023.</ref>

Merkmale

Die kleinen, farblosen Zellen sind bohnenförmig und rund drei bis zehn Mikrometer lang. Sie besitzen keine Zellhülle, also weder Zellwand noch Pellicula. Die zwei Geißeln setzen unterhalb der Spitze (subapikal) an, häufig innerhalb einer auffälligen Tasche, über die eine lippenähnliche Struktur hängt. Die vorne sitzende Geißel weist meist direkt nach vorne, die hintere nach hinten. Auf einer festen Oberfläche sitzende (sessile) Zellen ruhen auf der Spitze der hinteren Geißel. Die vordere Geißel dient in diesem Fall dazu, durch schraubige Bewegungen einen Wasserstrom zum Zellkörper hin zu erzeugen. Dieses Verhalten ist charakteristisch für die Gruppe der Bicosoecida.

Ultrastruktur

Datei:Cafeteria roenbergensis atcc50561 Protsville.jpg
LM-Aufnahme von C. roenbergensis oder C. burkhardae

Wie auch bei den anderen Vertretern der Stramenopilen trägt die vordere Geißel zwei Reihen dreiteiliger Mastigonemen. Cafeteria ist durch drei endständige Fibrillen gekennzeichnet, wobei die mittlere länger als die seitlichen ist. Die Zellen besitzen einen Zellkern. Der einzige Golgi-Apparat sitzt vor dem Kern in der Nähe der Geißelbasis. Es sind rund fünf wurstförmige Mitochondrien vorhanden. Typisch für Stramenopile besitzen die Mitochondrien tubuläre Cristae.

Die Zellen besitzen ejektile Organellen, sogenannte Extrusomen. Diese sind in einem charakteristischen Muster auf der Zelloberfläche verbreitet, besonders nahe dem Zellmund (Cytostom). Das Cytoskelett basiert auf einem asymmetrischen System, bestehend aus den zwei Geißeln-Basen, drei Mikrotubuli-Wurzeln und einem gegabelten Rhizoplast. Eine der drei Mikrotubuli-Wurzeln setzt am vorderen Basalkörper an und ist mit sekundären Cytoskelett-Mikrotubuli assoziiert. Dies ist ein häufiges Merkmal von Stramenopilen. Die anderen zwei Mikrotubuli-Wurzeln setzen am hinteren Basalkörper an. Die distalen Enden der zwei hinteren Wurzeln überlappen nicht. Die breitere der beiden Wurzeln besitzt zwölf Mikrotubuli und ist distal in drei Untereinheiten geteilt. Diese drei Untereinheiten definieren den Zellmund (Cytostom). Dieser ist in der Zellachse nach rechts verschoben.

Vermehrung

Cafeteria vermehrt sich durch einfache Zellteilung. Sexuelle Vermehrung ist nicht bekannt, ebenso wenig Dauerstadien wie Zysten.

Ernährung

Datei:Foraging-by-Cafeteria-roenbergensis-Prey-handling-steps.png
Schematische Darstellung der Nahrungssuche von C. roenbergensis oder C. burkhardae; a–c: Suche und Fang, d–e: Aufnahme der Beute bzw. f–g: Zurückweisung. Vordere Geißel (rot), hintere Geißel (blau), Aufnahmebereich (grüner Kreis), Nahrungsstrom (gekrümmte Pfeile), Objektbewegung (gerade Pfeile).
Datei:Foraging-by-Pseudobodo-sp-Prey-handling-steps-searching-and.jpg
Schematische Darstellung der Nahrungssuche von Cafeteria cf. mylnikovii (früher Pseudobodo cf. tremulans); Bezeichnungen wie oben, zusätzlich h–i: Peitschen-Abstoßung ({{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:153: attempt to index field 'data' (a nil value)). Die vordere Geißel dient als „Peitsche“.

Die Arten sind, soweit bis jetzt bekannt, obligat phagotroph und ernähren sich von Bakterien und kleinen Eukaryoten.

Verbreitung

Die fünf Arten sind im marinen Plankton und an vielen Oberflächen im Meer weit verbreitet. An den Oberflächen haften sie sich – typisch für die Bicosoecida – mit der hinteren Geißel an. Cafeteria roenbergensis ist eine der häufigsten und verbreitetsten Arten des heterotrophen Nanoplanktons. Sie kommt weltweit im Meerwasser vom oberflächennahen Wasser bis in die Tiefsee vor.<ref>Hartmut Arndt, Klaus Hausmann, Matthias Wolf: Deep-sea heterotrophic nanoflagellates of the Eastern Mediterranean Sea: qualitative and quantitative aspects of their pelagic and benthic occurrence. In: Mar Ecol Prog Ser. Band 256, 2003, S. 45–56 (PDF; 634 kB).</ref> Im Süßwasser ist die Gattung bis jetzt nicht bekannt.

Systematik

Die Gattung gehört zur kleinen Gruppe Bicosoecida innerhalb der Stramenopilen. Es gibt mehrere Arten, von denen erst ein Teil beschrieben sind.<ref name="AlgaeBase"/> Die Sequenzierung der 18S rDNA der Typusart C. roenbergensis ergab, dass die meisten der unter dem Namen C. roenbergensis hinterlegten Sequenzen nicht zu dieser Art gehörten, sondern zu einer neuen Art C. burkhardae <templatestyles src="Person/styles.css" />Schoenle & Arndt, 2020, die nun als häufigste Art des Cafeteria-Komplexes gilt.<ref name="Schoenle2022" /> Neben C. burkhardae wurden 2020 von Alexandra Schoenle et al. sechs neue Cafeteria-Arten sowohl anhand von morphologischen als auch molekularen Merkmalen identifiziert. Sie stammen aus marinen Oberflächengewässern und der Tiefsee; vom Atlantik, Pazifik, Mittelmeer, sowie dem Indischen Ozean und der Ostsee.<ref name="Schoenle2020" /><ref name="Schoenle2022" />

  • Cafeteria atacamiensis <templatestyles src="Person/styles.css" />Schoenle, Freches & Arndt, 2022, inkl. Cafeteria sp. ASchoenle-2022c<ref name="NCBI"/>
    – gefunden in der Atacama-Wüste<ref name="Schoenle2020" /><ref name="Schoenle2022" />
  • Cafeteria baltica <templatestyles src="Person/styles.css" />Hohlfeld, Sachs, Wiechmann & Arndt, 2022, inkl. Cafeteria sp. ASchoenle-2022a<ref name="NCBI"/>
    – isoliert aus dem Brackwasser der Ostsee<ref name="Schoenle2020" /><ref name="Schoenle2022" />
  • Cafeteria biegae <templatestyles src="Person/styles.css" />Schoenle & Arndt, 2020, inkl. Cafeteria sp. AleS-2019a<ref name="NCBI"/>
    – Tiefsee-Sediment, Pliny Plain,<ref name="GGM:PP"/> östl. Mittelmeer<ref name="Schoenle2020" />
  • Datei:Phase-contrast-micrographs-of-nanoflagellates(c+g).jpg
    Phasenkontrastaufnahme von C. roen­bergensis (oder C. burkhardae)
    Cafeteria burkhardae <templatestyles src="Person/styles.css" />Schoenle & Arndt, 2020, inkl. Cafeteria sp. AleS-2019b<ref name="NCBI"/>
    – Referenzstamm vom Tiefsee-Sediment, östl. Vema Fracture Zone, Atlantik; Spezies ist kosmopolitisch<ref name="Schoenle2020" /><ref name="Schoenle2022" /><ref name="Hackl2021" />
  • Cafeteria chilensis <templatestyles src="Person/styles.css" />Filz, Nitsche & Arndt, 2020, inkl. Cafeteria sp. AleS-2019c<ref name="NCBI"/>
    – von einer Wasserprobe aus einem Felsbecken in Iquique, Chile<ref name="Schoenle2020" />
  • Cafeteria graefeae <templatestyles src="Person/styles.css" />Schoenle & Arndt, 2020, inkl. Cafeteria sp. AleS-2019d<ref name="NCBI"/>
    – Tiefsee-Sediment aus dem Angolabecken, südöstl. Atlantik<ref name="Schoenle2020" />
  • Cafeteria ligulifera <templatestyles src="Person/styles.css" />Larsen & Patterson, 1990<ref name="Schoenle2020" /><ref name="eol" />
  • Cafeteria loberiensis <templatestyles src="Person/styles.css" />Filz, Nitsche & Arndt, 2020, inkl. Cafeteria sp. AleS-2019e<ref name="NCBI"/>
    – von einer Wasserprobe aus einem Felsbecken am Loberia Point auf der Halbinsel Mejillones, Chile<ref name="Schoenle2020" />
  • Cafeteria maldiviensis <templatestyles src="Person/styles.css" />Schoenle, Rosse & Arndt, 2020, inkl. Cafeteria sp. AleS-2019f<ref name="NCBI"/>
    – im Sediment um Nalaguraidhoo, Malediven<ref name="Schoenle2020" />
  • Cafeteria minuta <templatestyles src="Person/styles.css" />(Ruinen, 1938) Larsen & D.J.Patterson 1990,<ref name="Schoenle2020" /><ref name="AlgaeBase"/><ref name="WoRMS"/> veraltet Pseudobodo minuta<ref name="Ruinen1938"/><ref name="Schoenle2020" />

Cafeteria mylnikovii <templatestyles src="Person/styles.css" />Cavalier-Smith & Chao, 2005,<ref name="NCBI"/><ref name="eol" /> veraltet Pseudobodo tremulans <templatestyles src="Person/styles.css" />Griessmann, 1913<ref name="NCBI_tremulans"/><ref name="SMHI_tremulans"/>
– eine Kultur aus Villefranche, westliches Mittelmeer<ref name="Grießmann1913"/><ref name="Schoenle2020" />

  • Cafeteria paulosalfera <templatestyles src="Person/styles.css" />Rybarski, Schoenle & Arndt, 2022, inkl. Cafeteria sp. ASchoenle-2022b<ref name="NCBI"/>
    – gefunden in der Atacama-Wüste<ref name="Schoenle2020" /><ref name="Schoenle2022" />
  • Cafeteria roenbergensis <templatestyles src="Person/styles.css" />Fenchel & D.J.Patterson 1988<ref name="NCBI"/><ref name="AlgaeBase"/><ref name="WoRMS"/><ref name="Patterson1993"/> (Typus)
    – isoliert aus dem Oberflächenwasser des Limfjords, Jütland, Dänemark<ref name="Schoenle2020" />
  • Cafeteria sippewissettensis (<templatestyles src="Person/styles.css" />Teal et al. 1998) <templatestyles src="Person/styles.css" />Cavalier-Smith 2013, veraltet Acronema sippewissettensis <templatestyles src="Person/styles.css" />Teal et al. 1998
    – von der Sippewissett Salt Marsh, Cape Cod, Massachusetts, USA.<ref name="Teal1998"/><ref name="Cavalier2013"/>

Daneben sind folgende, bisher unbeschriebene Kulturen bekannt (Stand 2. Juni 2023):<ref name="NCBI"/>

  • Cafeteria cf. marsupialis (Stamm HFCC35)<ref name="Schoenle2020" /><ref name="NCBI"/>
  • Cafeteria sp. CAFSW0510
    Shiwha Bay, Südkorea<ref name="NCBI"/><ref name="Kang2013"/>
  • Cafeteria sp. EPM1 alias Cafeteria sp. AF174366<ref name="Schoenle2020" />
    Tiefsee-Hydrothermalquelle, östlicher Pazifik
  • Cafeteria sp. EWM2 alias Cafeteria sp. AF174365<ref name="Schoenle2020" />
    Tiefsee-Hydrothermalquelle, östlicher Pazifik
  • Cafeteria sp. GOT180
    Gotlandbecken, südöstl. von Gotland, Ostsee<ref name="Boenigk2007"/>
  • Cafeteria sp. MBIC11039
  • Cafeteria sp. RCC970
    – marine Kultur aus den südöstlichen Pazifik<ref name="NCBI"/>
  • Cafeteria sp. RCC1068
  • Cafeteria sp. RCC1071
    – marine Kultur aus den südöstlichen Pazifik<ref name="NCBI"/>
  • Cafeteria sp. RCC1074

Verschiebungen:

  • Cafeteria minima <templatestyles src="Person/styles.css" />Cavalier-Smith & Chao, 2004<ref name="Schoenle2020" /><ref name="Patterson1993"/><ref name="NCBI"/> → Anoeca atlantica <templatestyles src="Person/styles.css" />Cavalier-Smith & Chao, 2006<ref name="Cavalier2006"/><ref name="Schoenle2020" />
  • Cafeteria marsupialis <templatestyles src="Person/styles.css" />(J.Larsen & D.J.Patterson 1990) Yubuki et al., 2015,<ref name="Schoenle2020" /><ref name="AlgaeBase"/><ref name="WoRMS"/><ref name="eol"/> → Cantina marsupialis<ref name="Schoenle2020" />

Viren

Arten von Cafeteria wie C. roenbergensis (oder vielmehr C. burkhardae) können vom Cafeteria-roenbergensis-Virus (wissenschaftlich Rheavirus sinusmexicani) infiziert werden. Stämme von C. burkhardae mit ins Genom integrierten „endogenen“ Virophagen (englisch {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:153: attempt to index field 'data' (a nil value), EMALEs) können diese jedoch als Abwehrmechanismus benutzen.<ref name="Hackl2021" />

Etymologie

Der Gattungsname Cafeteria wurde von den Erstbeschreibern und Protistologen Fenchel und Patterson gewählt, als sie auf der Namenssuche in einem Kaffeehaus saßen und feststellten, dass die Einzeller der Form einer Kaffeetasse ähnelten.<ref name="ard"/><ref name="orf"/>

Weblinks

Quellen

  • Charles J. O'Kelly: Cafeteria. 12. April 2004, abgerufen am 1. März 2013.

Einzelnachweise

<references> <ref name="AlgaeBase"> Cafeteria T.Fenchel & D.J.Patterson, 1988 (Genus). AlgaeBase. </ref> <ref name="eol"> Cafeteria T. Fenchel & D. J. Patterson 1988 in Encyclopedia of Life </ref> <ref name="NCBI"> NCBI Taxonomy Browser: Cafeteria, Details: Cafeteria (genus). </ref> <ref name="NCBI_tremulans"> NCBI Taxonomy Browser: Pseudobodo tremulans (species). </ref> <ref name="WoRMS"> WoRMS: Cafeteria T.Fenchel & D.J.Patterson, 1988 (Genus). </ref> <ref name="GGM:PP"> Pliny Plain. Auf: Google Maps. </ref> <ref name="SMHI_tremulans"> SMHI: Pseudobodo tremulans Griessmann 1913. Mit Fotos. </ref> <ref name="Boenigk2007"> Jens Boenigk, Steffen Jost, Thorsten Stoeck, Tobias Garstecki: Differential thermal adaptation of clonal strains of a protist morphospecies originating from different climatic zones. In: Applied Microbiology International (AMI): Environmental Microbiology, Band 9, Nr. 3, März 2007, S. 593–602; doi:10.1111/j.1462-2920.2006.01175.x. Siehe insbes. Tbl. 1, letzte Zeile. </ref> <ref name="Cavalier2006"> Thomas Cavalier-Smith, Ema E-Y. Chao: Phylogeny and Megasystematics of Phagotrophic Heterokonts (Kingdom Chromista). In: Journal of Molecular Evolution, Band 62, 22. März 2006, S. 388–420; doi:10.1007/s00239-004-0353-8, PDF. Siehe insbes. Tbl. 1. </ref> <ref name="Cavalier2013"> Thomas Cavalier-Smith, Josephine Margaret Scoble: Phylogeny of Heterokonta: Incisomonas marina, a uniciliate gliding opalozoan related to Solenicola (Nanomonadea), and evidence that Actinophryida evolved from raphidophytes. In: European Journal of Protistology, Band 49, Nr. 3, August 2013, S. 328–353; doi:10.1016/j.ejop.2012.09.002, PMID 23219323. </ref> <ref name="Grießmann1913"> Karl Grießmann: Über marine Flagellaten. In: Archiv für Protistenkunde: Protozoen, Algen, Pilze, Band 32, 1914, S. 1–78. Siehe insbes. S. 27f. </ref> <ref name="Hackl2021"> Thomas Hackl, Sarah Duponchel, Karina Barenhoff, Alexa Weinmann, Matthias G. Fischer: Virophages and retrotransposons colonize the genomes of a heterotrophic flagellate. In: eLife. Band 10, Nr. e72674, 26. Oktober 2021, S. 1–20; doi:10.7554/eLife.72674, PMID 34698016, PMC 8547959 (freier Volltext). </ref> <ref name="Kang2013"> Nam Seon Kang, Kyung Ha Lee, Hae Jin Jeong, Yeong Du Yoo, Kyeong Ah Seong, Éric Potvin, Young Jong Hwang, Eun Young Yoon: Red tides in Shiwha Bay, western Korea: A huge dike and tidal power plant established in a semi-enclosed embayment system. In: Harmful Algae, Band 30, Supplement 1, Dezember 2013, S. S114-S130; doi:10.1016/j.hal.2013.10.011. Siehe insbes. Fig. 1 (Karte). </ref> <ref name="Patterson1993">Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2 </ref> <ref name="Roux2021"> Simon Roux, Natalya Yutin, Matthias G. Fischer, Frederic Schulz: Establishing formal demarcation criteria for the Maveriviricetes class (“virophages”). Vorschlag 2022.006F an das ICTV vom Oktober 2021. </ref> <ref name="Ruinen1938"> Jakoba Ruinen: Notizen über Salzflagellaten. II. Über die Verbreitung der Salzflagellaten. In: Archiv für Protistenkunde, Band 90, 1938, S. 210–258, ISSN 0003-9365; WoRMS. </ref> <ref name="Schoenle2020"> Alexandra Schoenle, Manon Hohlfeld, Mona Rosse, Paulina Filz, Claudia Wylezich, Frank Nitsche, Hartmut Arndt: Global comparison of bicosoecid Cafeteria-like flagellates from the deep ocean and surface waters, with reorganization of the family Cafeteriaceae. In: European Journal of Protistology. Band 73, April 2020, S. 125665; doi:10.1016/j.ejop.2019.125665. </ref> <ref name="Schoenle2022"> Alexandra Schoenle, Manon Hohlfeld, Alexandra Rybarski, Maria Sachs, Eric Freches, Karla Wiechmann, Frank Nitsche, Hartmut Arndt: Cafeteria in extreme environments: Investigations on C. burkhardae and three new species from the Atacama Desert and the deep ocean. In: European Journal of Protistology. Band 85, August 2022, S. 125905; doi:10.1016/j.ejop.2022.125905. </ref> <ref name="Teal1998"> Thomas H. Teal, Tracy Guillemette, Michael Chapman, Lynn Margulis: Acronema sippewissettensis gen. nov. sp. nov., microbial Mat bicosoecid (bicosoecales = bicosoecida). In: European Journal of Protistology, Band 34, Nr. 4, 7. Dezember 1998, S. 402–414; doi:10.1016/S0932-4739(98)80009-6, PMID 11542254. </ref> </references> Vorlage:Klappleiste/Anfang

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