Colpoda ist eine Gattung von Wimpertierchen aus der Klasse Colpodea, deren Ordnung Colpodida und in dieser Ordnung in der Familie Colpodidae.[3][4][5][6] Die Erstbeschreibung der Gattung Colpoda stammt vom dänischen Naturalisten Otto Friedrich Müller aus dem Jahr 1773.[1][2]
Die Arten (Spezies) der Gattung Colpoda sind Einzeller von deutlich nierenförmiger Gestalt, auf einer Seite stark konvex, auf der anderen konkav. Die konkave Seite sieht oft aus, als hätte man ein Stück der Zelle abgebissen. Obwohl nicht so bekannt wie die Pantoffeltierchen (Gattung Paramecium), sind sie oft die ersten Protozoen, die in Heuaufgüssen auftauchen, vor allem wenn die Probe nicht aus einem reifen Stillgewässer (stehendem Wasser) stammt.
Der Gattungsname Colpoda (fem.) ist entlehnt aus dem Neulateinischen, basierend auf altgriechisch kolpṓdēs ‚umhüllend, eingebettet, gewunden‘ bzw. kólpos ‚Schoß, Gewandfalte, Gebärmutter‘ und der Endung -ōdēs ‚wie, von der Art‘.[1]
Die Einzeller der Gattung Colpoda sind häufig in feuchten Böden anzutreffen. Aufgrund ihrer Fähigkeit, leicht ein schützendes Zysten-Stadium einzutreten, werden sie häufig in ausgetrockneten Boden- und Pflanzenproben[7] sowie in zeitweiligen natürlichen Tümpeln (wie beispielsweise Baumhöhlen) gefunden.[8] Sie wurden auch im Darm verschiedener Tiere gefunden und können aus deren Exkrementen isoliert undkultiviert werden.[9]
Colpoda cucullus wurde auf der Oberfläche von Pflanzen gefunden und scheint dort die Mikrofauna zu dominieren. In der fleischfressenden „Kannenpflanze“ Sarracenia purpurea (Rote Schlauchpflanze) wurden mehrere Colpoda-Arten gefunden, obwohl die Flüssigkeit Protease-Verdauungsenzyme enthält.[10]
Colpoda-Wimpertierchen treten auch dort in großer Zahl auf, wo erhöhte Bakterienkonzentrationen eine reichhaltige Nahrungsquelle bieten. In kommerziellen Hühnerställen zum Beispiel scheinen sie allgegenwärtig zu sein. Die gefundenen Arten variieren stark von einem Standort zum anderen, was darauf hindeutet, dass diese Populationen lokale Boden- und Wasserpopulationen darstellen, die in den neuen Lebensraum (Habitat) eingewandert sind.[11]
Colpoda bewohnt nicht nur eine Vielzahl von Mikroklimata, sondern ist auch fast überall auf der Welt zu finden, wo es stehendes Wasser oder feuchten Boden gibt, auch dann, wenn diese Bedingungen nur vorübergehend sind. Colpoda brasiliensis wurde beispielsweise 2003 in brasilianischen Überschwemmungsgebieten entdeckt.[12] Colpoda irregularis wurde in der Hochwüstenregion im Südwesten von Idaho gefunden. Colpoda aspera wurde in der Antarktis gefunden, Colpoda-Spezies kommen auch in arktischen Regionen vor; wärmere Temperaturen und längere Sommer führen zu einer größeren Dichte und Artenvielfalt.[13]
Colpoda ist nicht nur als Gattung weit verbreitet (Kosmopolit), sondern es gibt auch mehrere Arten, die für sich nahezu weltweit verbreitet sind.[14] Obwohl Colpoda normalerweise nicht in marinen Umgebungen vorkommen, gibt es viele Möglichkeiten, wie sie von einem Kontinent zum anderen gelangen können. So können sich die Zysten beispielsweise im Gefieder von Zugvögeln festsetzen und Hunderte oder sogar Tausende von Kilometern weit verbreitet werden. Da die Zysten so klein und leicht sind, können sie sogar von Luftströmungen in die obere Atmosphäre getragen werden und dann auf einem anderen Kontinent landen.[3]
Colpoda-Zellen teilen sich normalerweise in Zysten, aus denen zwei bis acht (meistens vier) Individuen hervorgehen. Auf diese Weise entstehen genetisch identische Individuen (Klone). Wie schnell diese Fortpflanzung erfolgt und wie sie von verschiedenen Umweltbedingungen beeinflusst wird, ist Gegenstand zahlreicher wissenschaftlicher Untersuchungen.[15][16]
In seltenen Fällen wurde beobachtet, dass sich Colpoda-Zellen in vier Individuen teilen, ohne eine Zystenwand zu bilden. Es wurde teilweise vermutet, dass unter optimalen Bedingungen die zystenlose Fortpflanzung die normale Fortpflanzungsart von Colpoda ist, und die Bildung von Zysten eine Reaktion auf ungünstige Umweltbedingungen darstellt. Die Erkenntnisse aus der langjährigen Kultivierung von Colpoda in Heuaufgüssen haben jedoch inzwischen gezeigt, dass die zystenlose Art der Fortpflanzung auch bei offenbar idealen Umweltbedingungen selten ist.[17]
Wie bei anderen Wimpertierchen kann der Teilung bei Colpoda ein sexuelles Phänomen vorausgehen, das als Konjugation bezeichnet wird. Dabei verbinden sich zwei Colpoda-Zellen an der Mundfurche und tauschen ihre DNA aus. Nach der Konjugation teilt sich die Colpoda-Zellen, wobei die DNA der beiden ursprünglichen Zellen neu verteilt wird und zahlreiche genetisch unterschiedliche Nachkommen entstehen.[18][19]
Die meisten Colpoda-Arten sind entweder hauptsächlich oder ausschließlich Bakterienfresser (Bakterivore). Sie ernähren sich von einer Vielzahl von Bakterien, darunter auch Moraxella-Spezies. Die Auswirkungen verschiedener bakterieller Ernährungsformen auf die Reproduktionsrate von Colpoda wurde in mehreren wissenschaftliche Studien untersucht. Auch über die ökologische Rolle, die Colpoda-Spezies im Boden spielen, gibt es zahlreiche Literatur.[20]
Außer zu ihrer Rolle als Räuber von Bakterien sind Colpoda-Spezies umgekehrt selbst Beute für eine große Vielfalt von Arten. Dazu gehören andere Protozoen, sowie kleine Tiere wie Mückenlarven[25] und andere Insektenlarven sowie Wasserflöhe.[3]
Aufgrund der leichten Verfügbarkeit und Kultivierbarkeit findet die Gattung Verwendung in einer Vielzahl von wissenschaftlichen Studien und auch in der Bildung. Darüber hinaus wurde Colpoda gelegentlich auch für andere praktische Zwecke vorgeschlagen. Colpoda steini könnte etwa ein Mittel zur Bewertung der Toxizität von mit Klärschlamm behandeltem Boden sein[26] und überhaupt ein Mittel zum Nachweis ganz allgemeiner chemischer Kontamination — wie nach einem Terroranschlag — sein, so ein Vorschlag.[27]
Die hier angegebene Artenliste (Stand 6. Januar 2022) folgt in erster Linie dem Taxonomy Browser des NCBI (NCBI) gelistete Arten[5] — Kennzeichnung mit hochgestelltem (N). Die wenigen im World Register of Marine Species (WoRMS) gelisteten Arten[4] — Kennzeichnung mit hochgestelltem (W) — sind derzeit alle auch bei NCBI zu finden. Darüber hinaus sind noch einige weitere in der Literatur belegte Arten mit entsprechender Referenz angegeben.
Wimpertierchen (Colpoda sp.) und Zwiebelhaut
C. cucullus und Monas guttula
C. steini mit Kristallen
C. cf. spiralis aus Heu
Für eine Vollansicht vor dem Abspielen auf die Bilder klicken (wenn bereits auf Play gedrückt, erneutes Laden mit (F5)).
Mehrere Dutzend verschieden große Colpoda-Zellen (mindestens 3 Arten repräsentierend), zusammen mit anderen Wimpertierchen
Große Colpoda-Zelle unter vielen kleineren und anderen Wimpertierchen
Detailvideo von Colpoda im Ruhestadium
Ein weiteres Colpoda-Individuum im Ruhestadium, die die relative Größe zeigend
Ungewöhnliche Colpoda, möglicherweise Colpoda spiralis
Ebenfalls ungewöhnliche Colpoda, evtl. Colpoda spiralis, aus der Zeit, als diese entdeckt wurde.
Sehr viele Colpoda-Zellen, die anscheinend an Debris (ogan. Abfall) festsitzen
Eine aktive Colpoda-Zelle scheint eine ruhende zu „belästigen“
Colpoda ist eine Gattung von Wimpertierchen aus der Klasse Colpodea, deren Ordnung Colpodida und in dieser Ordnung in der Familie Colpodidae. Die Erstbeschreibung der Gattung Colpoda stammt vom dänischen Naturalisten Otto Friedrich Müller aus dem Jahr 1773.
Colpoda is a genus of ciliates in the class Colpodea, order Colpodida, and family Colpodidae.[2]
Colpoda are distinctly reniform (kidney-shaped) and are strongly convex on one side, and concave on the other. The concave side often looks like a bite was taken out of it. Although they are not as well known as the paramecium, they are often the first protozoa to appear in hay infusions, especially when the sample does not come from an existing mature source of standing water.
Colpoda are often found in moist soil and because of their ability to readily enter protective cysts will quite frequently be found in desiccated samples of soil and vegetation[3] as well as in temporary natural pools such as tree holes.[4] They have also been found in the intestines of various animals, and can be cultured from their droppings.[5]
Colpoda cucullus has been found inhabiting the surface of plants and seems to dominate the microfauna there. Several species of Colpoda have been found in the pitcher plant Sarracenia purpurea, despite the presence of protease digestive enzymes in the liquid.[6]
Colpoda also tends to be found in abundance where increased levels of bacteria offer an enriched food source. In commercial chicken houses, for example, they seemed to be ubiquitous but the species found vary widely from one location to the next, suggesting that these populations represent local soil and aquatic populations which migrated into the new habitat.[7]
In addition to inhabiting a wide variety of microclimates, Colpoda can be found almost everywhere around the world where there is standing water or moist soil, even where these conditions are only ephemeral. Colpoda brasiliensis for example was discovered in Brazilian floodplains in 2003.[8] Colpoda irregularis has been found in the high desert region of Southwest Idaho. Colpoda aspera has been found in the Antarctic. Colpoda are also found in the arctic where warmer temperatures and longer summers lead to greater density and species diversity.[9]
Not only is the genus widespread, but there are also several species that have nearly global distribution, and, indeed, it has been suggested this may be true of all species, a fact that could be borne out by better investigation.[10] Though Colpoda are not normally found in the marine environment, there are many ways they can travel from one continent to another. For example, cysts can become lodged in the plumage of migratory birds, becoming dislodged hundreds or even thousands of miles away. Also, because cysts are so small and light, they can be swept by air currents into the upper atmosphere, and then come down on another continent.[11]
Colpoda normally divides into cysts, from which two to eight individuals emerge, four being the most common number. This produces genetically identical individuals. The rate at which such reproduction occurs and how it is affected by various environmental conditions has been the subject of a great deal of scientific research.[12]
On rare occasions, Colpoda have been observed to divide into 4 individuals without producing a cyst wall. It has been suggested that cyst less reproduction was the normal mode of reproduction for Colpoda under optimum conditions and that the formation of cysts was a reaction to adverse environmental conditions. However, the knowledge gained by many years of culturing Colpoda in hay infusions has shown that this mode of reproduction remains rare despite what would seem to be ideal environmental conditions.[13]
As in other ciliates, division in Colpoda may be preceded by a sexual phenomenon known as conjugation. This involves two Colpoda joining at the oral groove and exchanging DNA. Following conjugation, the Colpoda divides, redistributing the DNA of the two original cells to produce numerous genetically distinct offspring.[14][15][16]
Most Colpoda species are either primarily or exclusively bacterivores feeding on a wide variety of bacteria, which include Moraxella. Several scientific studies have been made on the effect of different bacterial diets on the rate of Colpoda reproduction. Much has been written on the ecological role that Colpoda fulfill in the soil.[17]
In addition to their role as predators of bacteria, Colpoda are themselves prey to a large variety of species. This includes other protozoans as well as small animals such as mosquito larva,[18] other insect larva, and waterfleas.[19]
In addition to their use in education and in a wide variety of scientific studies, Colpoda have at times been suggested for more practical uses. Colpoda steini has been suggested as a means to assess the toxicity of soil treated with sewage sludge[20] and as a means to detect chemical contamination in general, possibly in the wake of a terrorist attack.[21]
Click on images before playing them to see full size (reload (F5) if you already hit play)
several dozen various sized Colpoda representing at least 3 species with other ciliates 100X
Large Colpoda amongst many smaller ones with other ciliates 100X
Detailed video of Colpoda in resting stage 400X
Another view of Colpoda in resting stage, showing relative sizes 400X
Unusual Colpoda, possibly Colpoda spiralis 400X
Unusual Colpoda, possibly Colpoda spiralis From when it was first spotted.
Several colpoda, seemingly stuck to debris 100X
Active Colpoda seems to harass a resting Colpoda Magnified 400 times
{{cite web}}
: CS1 maint: archived copy as title (link) {{cite journal}}
: Missing or empty |title=
(help) Colpoda is a genus of ciliates in the class Colpodea, order Colpodida, and family Colpodidae.
Colpoda é un xénero de protozoos ciliados da clase Colpodea. Os Colpoda teñen forma de ril e son fortemente convexos por un lado e cóncavos polo outro. Aínda que son menos coñecidos que os paramecios, os Colpoda son xeralmente os primeiros protozoos que aparecen nas infusións de palla , especialmente cando a mostra non procede dunha fonte madura existente de auga encorada. Cultívanse con grande facilidade: simplemente abonda meter herbas con sucidade nunha xerra de auga sen cloro.
Os Colpoda encóntranse a miúdo no solo húmido e debido á súa capacidade de formar rapidamente un quiste protector, atópanse frecuentemente en mostras desecadas de solos e vexetación[2] e en pozas naturais temporais de auga como as que se forman en ocos de árbores.[3] Tamén se encontran nos intestinos de varios animais, e pode ser cultivado a partir das súas feces,[4] aínda que non está claro que sexan patoxénicos. De feito, crese que na maioría dos casos os animais inxeriron accidentalmente quistes de Colpoda incrustados en plantas ou presentes no solo e os quistes simplemente pasan polo tracto dixestivo intactos sen causar dano. Este pode ser un importante medio de distribución que limita a localización das poboacións de Colpoda, que ademais pode levar a unha especiación.
Colpoda cucullus atopouse vivindo na superficie de plantas e parece ser a especie dominante alí. Atopáronse varias especies de Colpoda na planta Sarracenia, malia os encimas dixestivos que solta esta planta carnívora nas súas follas con forma de vaso cheas de auga.[5]
Colpoda tamén tende a encontrarse en abundancia onde a cantidade de bacterias está aumentada, o que ofrece unha fonte de alimento enriquecida. En granxas de polos por exemplo, os protozoos, incluíndo as especies de Colpoda, atopados varían moito dunha localización a outra, o que suxire que estas especies representan poboacións propias do solo e auga locais que migraron a un novo hábitat.[6]
Ademais de habitar nunha ampla variedade de microclimas, os Colpoda poden encontrarse case en todas partes do mundo onde haxa augas encoradas ou solos húmidos, mesmo onde estas condicións son só efémeras. Colpoda brasiliensis por exemplo foi descuberto nas chairas inundables brasileiras en 2003.[7] Ás veces aparecen en ambientes máis secos; por exemplo, Colpoda irregularis atopouse na rexión desértica alta do sueste de Idaho, EUA, e Colpoda aspera no Antártico. Tamén se encontrou no Ártico onde as temperaturas máis cálidas do verán dan lugar a unha maior densidade e diversidade de especies.[8]
Non só está estendido por todo o mundo o xénero, senón que determinadas especies teñen tamén unha distribución case global.[9] Porén, non se atopan normalmente en ambientes mariños, pero hai moitos modos en que poden viaxar dun continente a outro. Por exemplo, os quistes poden quedar aloxados na plumaxe de aves migratorias, que se poden desprazar centos ou miles de quilómetros. Ademais, como os quistes son tan pequenos e lixeiros, poden ser transportados polas correntes de aire ás capas superiores dda atmosfera, e despois acaban caendo noutro continente.[10]
Colpoda normalmente divídese en estado de quiste, do cal emerxen de dous a oito individuos, máis comunmente catro. Isto orixina individuos xeneticamente iguais. A taxa de reprodución e os factores ambientais que inflúen nela foron moi investigados.[11]
En raras ocasións, viuse que Colpoda se dividía formado 4 individuos sen producir unha parede de quiste. Suxeriuse que a reprodución sen formación de quistes era o modo normal de reprodución destes protozoos cando as condicións son óptimas e que a formación de quistes foi unha reacción a vivir en condicións ambientais adversas. Porén, este modo de reprodución sen quistes é raro mesmo en condicións ambientais ideais.[12]
Colpoda pode tamén reproducirse por conxugación. Nela interveñen dous individuos que se unen pola fenda oral e intercambian ADN, e divídense máis tarde, redistribuíndo o ADN dos dous individuos para producir proxenie xeneticamente distinta.[13]
A maioría das especies de Colpoda aliméntanse de bacterias principal ou exclusivamente, de diversas especies, entre as cales está Moraxella. Fixéronse varios estudos científicos sobre o efecto de diferentes dietas bacterianas na taxa de reprodución de Colpoda. Os Colpoda exercen un importante papel ecolóxico no solo.[14]
Ademais do seu papel como predadores de bacterias, os Colpoda son á súa vez presas de moitas outras especies, como outros protozoos e pequenos animais como as larvas de mosquitos,[15] outras larvas de insectos, e crustáceos como as pulgas de auga.[16]
Ademais do seu uso en diversos estudos científicos, para Colpoda se teñen suxerido diversos usos prácticos. Por exemplo, propúxose o uso de Colpoda steini como un medio para avaliar a toxicidade do solo tratado con lodos residuais[17] e como un medio para detectar a contaminación química en xeral, aplicable ao control de ataques terroristas.[18]
Colpoda acuta
Encóntrase en Europa central, foi descrita nunha publicación de 1977.[19]
Colpoda aspera
Unha especie bastante pequena, de 12-42 micrómetros, que é menos reniforme (forma de ril) que outras especies. Encóntrase no Antártico e Subantártico.[20][21][22]
Colpoda brasiliensis
Unha especie pequena descuberta en Brasil, de 18-33 micrómetros, singular pola súa envoltura mineral que actúa como unha defensa pasiva contra os predadores.[23]
Colpoda californica
Colpoda cavicola
Colpoda cucullus
Unha especie moi estendida, que é o protozoo dominante sobre a superficie das plantas.[24][25]
Colpoda discoidea
Colpoda duodenaria
Unha especie de tamaño medio a pequeno, descrita por Charles Vincent Taylor e Waldo Furgason [26] e amplamente estudada polos efectos exercidos por diversas substancias químicas no seu proceso de enquistamento.[27]
Colpoda ecaudata
Colpoda elliotti
Unha especie pequena de 15-28 micrómetros, que se cultivou a partir de deposicións de cervo.[28]
Colpoda eurystoma
Colpoda fastigata
Colpoda formisanoi
Colpoda fragilis
Colpoda henneguyi
Unha especie amplamente distribuída de tamaño medio a grande, de 30-80 micrómetros, que ten o hábito de permanecer sen moverse durante longos períodos de tempo, polo que é fácil fotografala viva.[29]
Colpoda inflata
Posiblemente unha das especies do xénero máis coñecida e común, que ten un modo de moverse irregular no cal da sacudidas xirando en círculos pechados, o que a fai difícil de fotografar viva.[30][31]
Colpoda irregularis
Esta especie ten un saco post-oral prominente e foi cultivada a partir de mostras de brións de de codia do solo procedente de rochas de zonas onde medran as artemisas do deserto en Idaho, EUA.[32]
Colpoda lucida
Colpoda magna
Unha especie grande, de 120-400 micrómetros de longo. Parece escura a baixos aumentos debido ás estruturas escuras que ten preto do seu vacúolo contráctil. A miúdo está ateigada de vacúolos dixestivos.[33]
Colpoda maupasi
Antes pensábase que era unha variedade de Colpoda steini, pero despois foi recoñecida como especie separada. Clasicamente críase que producía só quistes reprodutores que contiñan 8 células fillas. Porén, unha cepa, a cepa Bensonhurst, tamén producía quises reprodutores que conteñen 4 células fillas.[34]
Colpoda ovinucleata
Colpoda patella
Colpoda penardi
Colpoda praestans
Colpoda quinquecirrata
Colpoda reniformis
Colpoda rotunda
Colpoda simulans
Un Colpoda de medio tamaño coa forma clásica reniforme á que parece que lle acaban de comer un cacho.[35]
Colpoda spiralis
Unha especie pouco usual cunha longa parte colgante que sobresae que lle dá unha aparencia de caracol. Encontrouse primeiro en Arizona [3] e desde entón tamén en Novo México e Nevada, e unha posible detección no norte de California.[36]
Colpoda steini
Unha especie amplamente distribuída de tamaño pequeno a medio, de 14-60 micrómetros, xeralmente de vida libre pero que pode ser parasita de lesmas de terra.[37]
Colpoda tripartita
Colpoda variabili
Clicar as imaxes para velas en grande (recargar con F5 despois)
Ducias de Colpoda de varios tamaños de polo menos tres especies, xunto con outros ciliados, a 100X.
Colpoda grandes entre outros pequenos e outros ciliados, a 100X.
Vídeo detallado de Colpoda en repouso, a 400X.
Outra visión de Colpoda en repouso, mostrando os seus tamaños relativos, a 400X.
Un Colpoda inusual, posiblemente Colpoda spiralis, a 400X.
Posiblemente Colpoda spiralis.
Varias Colpoda, pegadas a residuos, a 100X
Colpoda activos que parece que acosan a un Colpoda en repouso, a 400X.
Colpoda é un xénero de protozoos ciliados da clase Colpodea. Os Colpoda teñen forma de ril e son fortemente convexos por un lado e cóncavos polo outro. Aínda que son menos coñecidos que os paramecios, os Colpoda son xeralmente os primeiros protozoos que aparecen nas infusións de palla , especialmente cando a mostra non procede dunha fonte madura existente de auga encorada. Cultívanse con grande facilidade: simplemente abonda meter herbas con sucidade nunha xerra de auga sen cloro.