Planaria
Die Planarie Schmidtea mediterranea
Wissenschaftliche Klassifikation
Königreich: Animalia Unterreich: Eumetazoa Superphylum: Platyzoa Phylum: Platyhelminthes Klasse: Turbellaria Ordnung: Seriata Unterordnung: Tricladida Familie: Planariidae

Eine Planarie ist ein Plattwurm (Stamm Platyhelminthes) der Unterordnung (oder Ordnung) Tricladida der Klasse Turbellaria. Planarien sind in erster Linie freilebend und zeichnen sich durch einen weichen, breiten, blattförmigen (wenn sie langgestreckt sind) Körper mit Flimmerhärchen und einem dreifach verzweigten Verdauungstrakt aus (was sich im Namen Tricladida widerspiegelt).

Planarien oder Tricladen sind weit verbreitet, häufig und vielfältig. Sie kommen hauptsächlich in Süßwasser-Ökosystemen vor, können aber auch in marinen und terrestrischen Umgebungen gefunden werden.

Der Begriff „Planarie“ wird am häufigsten als allgemeiner Name für alle Mitglieder der Tricladida verwendet, während „Planaria“ der Name einer Gattung innerhalb der Familie Planariidae ist. Innerhalb der Tricladida gibt es mehrere Familien von Planarien.

Planarien sind gängige Organismen für die wissenschaftliche Forschung und den Unterricht. Ihre Fähigkeit, Körperteile zu regenerieren und sich ungeschlechtlich fortzupflanzen, erhöht das Forschungsinteresse an ihnen. Carranza et al. (1998) stellen fest, dass Planarien wahrscheinlich die bekanntesten freilebenden Platyhelminthen sind, was vor allem auf die intensive Forschung im Zusammenhang mit der Zellregeneration, der Musterbildung und der Hox-Genexpression zurückzuführen ist.

Während Tricladida am besten als Unterordnung der Ordnung Seriata (Carranza et al. 1998) betrachtet wird, gibt es Taxonomien, in denen Tricladida als eigene Ordnung geführt wird. Systematiker haben traditionell drei Hauptgruppen von Tricladida anerkannt: Paludicola (Süßwasserplanarien), Maricola (Meeresplanarien) und Terricola (Landplanarien), aber einige schlagen eine vierte Planarien-Infraordnung Cavernicola vor (Carranza et al. 1998).

Einige Planarien haben als invasive Arten den Status eines Schädlings erlangt.

Charakteristika

Planarien sind weltweit verbreitet und in vielen Teilen der Welt anzutreffen, wo sie in Süßwasserteichen und Flüssen leben. Man findet sie auch auf Pflanzen oder in Meeresumgebungen.

Planarien sind zwischen 3 und 12 mm groß. Der Kopf hat zwei Augenpunkte (auch Ocelli genannt), die die Intensität des Lichts erkennen können. Die Augenpunkte fungieren als Fotorezeptoren und werden verwendet, um sich von Lichtquellen zu entfernen. Der Kopf kann auch Tentakel haben. Der Schwanz ist typischerweise spitz.

Wie alle Plattwürmer haben Planarien drei Keimschichten (Ektoderm, Mesoderm und Endoderm), aber kein echtes Coelom (Körperhöhle).

Planarien haben einfache Organsysteme und keine Atmungs- und Kreislaufsysteme. Sie haben einen sich nur einmal öffnenden Verdauungstrakt mit einer dreifach verzweigten Verdauungshöhle, die aus einem vorderen und zwei hinteren Zweigen besteht.

Planarien auf der Scheibe eines Aquariums.

Das Verdauungssystem besteht aus einem Mund, einem Rachen und einem Darm. Das Maul befindet sich in der Mitte der Körperunterseite, oft auf halber Strecke oder mehr in Richtung Schwanz. Aus dem Maul werden Verdauungsenzyme abgesondert, die die äußere Verdauung einleiten. Der Rachen verbindet den Mund mit den Eingeweiden. Die Därme der Planarien verzweigen sich im ganzen Körper. Sie fressen lebende oder tote kleine Tiere, die sie mit ihrem muskulösen Mund aussaugen. Von dort gelangt die Nahrung durch den Rachen in den Darm, wo sie in den Zellen, die den Darm auskleiden, verdaut wird und dann in den Rest des Körpers diffundiert.

Planarien nehmen Sauerstoff auf und geben Kohlendioxid durch Diffusion ab. Das Ausscheidungssystem besteht aus vielen Röhren mit vielen Flammenzellen und Ausscheidungsporen. Die Flammenzellen entfernen unerwünschte Flüssigkeiten aus dem Körper, indem sie sie durch Kanäle leiten, die zu Ausscheidungsporen führen, wo die Abfälle auf der Rückenfläche des Planariums freigesetzt werden.

Es gibt ein grundlegendes Nervensystem. Am Kopf der Planarie befindet sich unter den Augenhöhlen ein Gehirn. Vom Gehirn gehen zwei Nervenstränge aus, die sich am Schwanz verbinden. Mit den Nervensträngen sind viele Quernerven verbunden, die das System wie eine Leiter aussehen lassen. Mit einem leiterartigen Nervensystem kann sie koordiniert reagieren.

Eine Planarie kann sich entweder ungeschlechtlich oder geschlechtlich fortpflanzen, wobei die geschlechtliche Fortpflanzung am häufigsten ist. Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung verankert die Planarie ihr Schwanzende und trennt dann ihr Schwanzende vom vorderen Teil ab (die Bruchlinie befindet sich hinter dem Mund), wobei jede Hälfte die verlorenen Teile nachwachsen lässt. Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung sind Planarien zwittrig, d. h. jedes Individuum hat männliche und weibliche Teile, sowohl Hoden als auch Eierstöcke. Jede Planarie gibt und empfängt Spermien. Die Eier entwickeln sich im Inneren des Körpers und werden in Kapseln ausgeschieden. Wochen später schlüpfen die Eier und wachsen zu Erwachsenen heran.

Planarien können sich auch durch Regeneration vermehren. Wenn eine Planarie längs oder quer in zwei Hälften geschnitten wird, können aus beiden Hälften zwei neue Planarien entstehen (Regeneration). In einem Experiment stellte T. H. Morgan fest, dass ein Stück, das 1⁄ 279 einer Planarie entspricht, erfolgreich zu einem neuen Wurm regenerieren kann. Diese Größe (etwa 10.000 Zellen) wird normalerweise als das kleinste Fragment akzeptiert, das zu einer neuen Planarie heranwachsen kann.

Planarien bewegen sich durch schlagende Flimmerhärchen auf der ventralen Oberfläche, die es ihnen ermöglichen, auf einem Schleimfilm zu gleiten. Einige bewegen sich durch Wellenbewegungen des ganzen Körpers, die durch die Kontraktion der in der Körperwand eingebauten Muskeln hervorgerufen werden.

Die am häufigsten in den Labors der Gymnasien und der ersten Studienjahre verwendeten Planarien sind die bräunliche Dugesia tigrina. Andere häufige Arten sind die schwärzlichen Planaria maculata und Dugesia dorotocephala. In jüngster Zeit hat sich jedoch die Art Schmidtea mediterranea als bevorzugte Art für die moderne molekularbiologische und genomische Forschung herauskristallisiert, da sie diploide Chromosomen besitzt und sowohl in asexuellen als auch in sexuellen Stämmen vorkommt. Jüngste genetische Untersuchungen mit Hilfe der doppelsträngigen RNA-Technologie haben 240 Gene aufgedeckt, die die Regeneration von S. mediterranea beeinflussen. Interessanterweise sind viele dieser Gene im menschlichen Genom zu finden.

• Ball, I. R., und T. B. Reynoldson. 1981. British Planarians. Cambridge University Press.
• Carranza, S., D. T. J. Littlewood, K. A. Clough, I. Ruiz-Trillo, J. Baguna, and M. Riutort. 1998. Eine robuste molekulare Phylogenie der Tricladida (Platyhelminthen: Seriata) mit einer Diskussion über morphologische Synapomorphien. Proc. R. Soc. Long. B 265:631-640. Abgerufen am 18. Juni 2007.
• Sanchez Laboratory. 2007. Regeneration. Das Sanchez Laboratorium Regenerationsforschung. Abgerufen am 18. Juni 2007.