Nematode

Steckbrief

• Wissenschaftlicher Name: Nematoda (Stamm)
• Systematik: Stamm (Phylum) innerhalb der Häutungstiere (Ecdysozoa)
• Klassen: Chromadorea, Enoplea (nach gängiger Systematik)
• Lebensraum: Boden, Süßwasser, Meere, Parasiten in Tieren und Pflanzen – praktisch jedes erdenkliche Habitat
• Größe: 0,1 mm bis über 8 m (beim Plazentar-Nematoden Placentonema gigantissima im Pottwal)
• Gewicht: meist im Mikrogramm-Bereich; bei großen parasitischen Arten wenige Gramm
• Lebenserwartung: wenige Tage (Caenorhabditis elegans) bis mehrere Jahre (z. B. Ascaris lumbricoides)
• Artenzahl: rund 28.000 beschriebene Arten; Schätzungen reichen bis über 1 Million

Aussehen & Merkmale

Nematoden – im Deutschen als Fadenwürmer oder Rundwürmer bezeichnet – besitzen einen langgestreckten, im Querschnitt runden Körper, der an beiden Enden verjüngt ist. Anders als bei Plattwürmern oder Ringelwürmern fehlt ihnen eine äußerliche Segmentierung. Die Körperwand besteht aus einer mehrschichtigen Kutikula, einer Hypodermis und einer Schicht aus Längsmuskulatur. Eine Ringmuskulatur fehlt, weshalb Nematoden sich in charakteristisch schlängelnden Bewegungen fortbewegen, indem sie den Körper dorsoventral krümmen.

Die Kutikula wird im Lauf der Entwicklung mehrfach gehäutet – ein Merkmal, das Nematoden mit anderen Ecdysozoen wie Gliederfüßern teilen. Zwischen Körperwand und Darm liegt ein flüssigkeitsgefüllter Pseudocoelom-Raum, der als hydrostatisches Skelett dient und zugleich dem Stofftransport nutzt. Ein Blutgefäßsystem fehlt. Das Nervensystem besteht aus einem Schlundring und mehreren Längsnervensträngen, wobei der ventrale Strang besonders ausgeprägt ist. Sinnesorgane sind bei freilebenden Arten als Amphiden (chemorezeptive Gruben am Kopf) und Phasmiden (am Hinterende) ausgebildet.

Die meisten Arten sind mit bloßem Auge nicht sichtbar. Erst die größeren parasitischen Formen wie der Spulwurm (Ascaris lumbricoides, bis 40 cm), der Medinawurm (Dracunculus medinensis, bis 100 cm) oder der bereits erwähnte Placentonema gigantissima erreichen auffällige Körperlängen.

Lebensraum & Verbreitung

Fadenwürmer besiedeln nahezu jedes Biotop der Erde. Freilebende Arten kommen in Meeressedimenten, Süßgewässern, feuchten Böden, Moospolstern und sogar in heißen Quellen sowie antarktischem Eis vor. In einer Handvoll Gartenerde können mehrere Tausend Individuen verschiedener Gattungen vorkommen. Parasitische Nematoden nutzen als Wirte Wirbeltiere, Wirbellose und Pflanzen. Ihr Verbreitungsgebiet ist daher an das jeweilige Wirtsspektrum gekoppelt und kann von tropischen Regenwäldern bis in arktische Tundren reichen.

In der Tiefsee stellen Nematoden oft über 80 Prozent aller mehrzelligen Organismen im Sediment. Nathan Cobb, ein Pionier der Nematologie, formulierte 1914 treffend, dass man, würde alle Materie außer Nematoden von der Erde entfernt, anhand der verbleibenden Wurmmassen noch die Konturen von Bergen, Flüssen, Städten und Lebewesen erkennen könnte.

Ernährung

Die Ernährungsweisen innerhalb der Nematoda sind außerordentlich vielfältig. Freilebende Bodennematoden lassen sich grob in Bakterienfresser, Pilzfresser, Pflanzenfresser (mit Mundstachel zur Zellpunktion), Räuber (die andere Nematoden oder Kleinorganismen verschlingen) und Allesfresser einteilen. Parasitische Arten ernähren sich von Gewebeflüssigkeiten, Blut oder Darminhalt ihrer Wirte. Der Mund liegt terminal und führt in eine muskulöse Pharynx (Schlundrohr), die als Saugpumpe funktioniert. Ein einfacher, geradliniger Darm mündet in einen After nahe dem Hinterende.

Verhalten & Lebensweise

Nematoden zeigen kein Sozialverhalten im engeren Sinne. Sie bilden keine Reviere, keine Rudel und keine Paarbindungen. Ihre Aktivitätsmuster werden von Feuchtigkeit, Temperatur und Nahrungsangebot gesteuert. Viele Bodenarten sind bei ausreichender Bodenfeuchte rund um die Uhr aktiv, ohne einen ausgeprägten Tag-Nacht-Rhythmus. Bei Austrocknung können einige Arten in einen kryptobiotischen Zustand (Anhydrobiose) übergehen und in diesem Zustand Jahre überdauern. Sobald Wasser verfügbar wird, nehmen sie ihre Aktivität binnen Minuten wieder auf.

Parasitische Nematoden durchlaufen oft komplexe Lebenszyklen mit einem oder mehreren Wirtswechseln. Der Hundeherzwurm (Dirofilaria immitis) etwa nutzt Stechmücken als Zwischenwirte, während der Medinawurm über Ruderfußkrebse (Copepoden) übertragen wird.

Fortpflanzung & Aufzucht

Die meisten Nematoden sind getrenntgeschlechtlich (gonochoristisch). Männchen sind häufig kleiner als Weibchen und besitzen am Hinterende hakenförmige Kopulationsorgane, sogenannte Spicula, mit denen sie Spermien in die weibliche Geschlechtsöffnung einführen. Die Spermien der Nematoden sind ungewöhnlich: Sie besitzen kein Flagellum, sondern bewegen sich amöboid fort.

Einige Arten, darunter der Modellorganismus Caenorhabditis elegans, pflanzen sich durch Selbstbefruchtung als Hermaphroditen fort; Männchen treten nur selten auf. Parthenogenese kommt ebenfalls vor, etwa bei verschiedenen Wurzelgallenälchen der Gattung Meloidogyne.

Die Entwick