Ein lebender Schleimbatzen
Ja, eklig ist das schon ein bisschen, wenn man nicht genau weiß, was das auf einmal für ein gelber Schleim da im Garten ist. Aber keine Angst: Dieses Häufchen Schleim ist friedlich, zerstört (normalerweise) keine Gartenpflanze, ist nicht giftig und wahrscheinlich auch recht bald wieder von selbst verschwunden.
A living heap of slime
Yes, it's a little icky when you're not so sure what this sudden chunk of yellow slime in the garden is. But have no fear: This heap of slime is peaceful, (usually) doesn't destroy any garden plants, is not poisonous and probably disappears on its own after a short while.
Aus einer kleinen Myxamöbe ist nun nach der Gametogamie ein kleiner junger Schleimpilz entstanden. Damit dieser aber seine schleimige Konsistenz in dem Ausmaße, dass wir ihn ohne Probleme sehen können, erreichen konnte, musste die Zygote erst einmal ordentlich an Größe zulegen. Dies geschah mithilfe von vielen vielen mitotischen (ungeschlechtlichen) Teilungen des Zellkerns, wobei sich nur die DNA verdoppelte, die Zelle sich aber nicht teilte (wie das normalerweise der Fall wäre).
Und hier beginnt auch schon das Mysteriöse an der Geschichte des Schleimpilzes: Dieses Schleimhäufchen besitzt nämlich mehr als eine Millionen Zellkerne! Und dieses Stadium, in welchem sich der Schleimpilz nun befindet, wird fachsprachlich das "plasmodiale" Stadium bezeichnet. Der Schleimpilz ist also nichts weiter als eine riesige Plasmamasse (=Plasmodium) mit jeder Menge Zellkerne¹. Diese Lebensform wird in der Fachsprache auch Synzytium genannt. Und solange die Plasmamasse weiter Nahrung aufnimmt wird sie immer größer, wobei sich die Anzahl der Zellkerne etwa alle acht Stunden verdoppelt (also exponentielle Vermehrung durch synchrone (!) Teilungen der Zellkerne) ².
Das klingt verrückt, ist aber so.
Und so sieht dann so ein Plasmodium aus:
After the gametogamy, the tiny Myxamoeba grew into a small, young slime mold. For it to grow to the scale at which we can see its slimy consistency with our own eyes without a problem, the Zygote first had to gain a lot of weight and size. This happened via many, many mitotic (monogenous) divisions of the nucleus, during which only the DNA doubled while the cell itself did not split (as it normally would).
And this is where the mystery of slime molds starts: This heap of slime contains more than a million nuclei! The stage the slime mold is in now is called the "plasmodial" stage, meaning that the slime mold is nothing but a huge bulk of plasma (=Plasmodium) at the moment - with plenty of nuclei¹. This form of being is also referred to as a Syncytium in scientific circles. And as long as the plasma mass takes in more food, it grows, while the amount of nuclei doubles every eight hours on average (that's an exponential growth via synchonous (!) division of nuclei)².
Sounds crazy, but that's how it is.
And this is what such a Plasmodium looks like:
Physarum polycephalum beim Verzehr von Haferflockeneating oats
Ernährung
Ein Plasmodium ernährt sich, wie die Myxamöben vorher auch schon, über Phagozytose von organischem Material. Das können Bakterien, Algen, Pilzsporen oder sogar ausgewachsene Pilze sein. Der Schleimpilz umfließt und verdaut sie, Unverdauliches scheidet er über Exozytose aus, weswegen er beim Vorwärtskriechen eine Spur von Abfällen hinterlässt. Ein Schleimpilz nutzt bei der Nahrungssuche zudem die Methode einer chemosensorischen Wahrnehmung (siehe dazu: Chemotaxis).
Nourishment
Just like the Myxamoeba before it, the Plasmodium feeds on organic matter via phagocytosis. This organic matter can be bacteria, algae, mushroom spores or even fully grown mushrooms. The slime mold flows around it and digests it. Everything it can't digest is excreted via exocytosis, which is why the slime mold leaves behind a trace of waste when crawling forward. To find food, slime molds use a method of chemosensory perception (see Chemotaxis for a detailed description).
Fortbewegung
(mehr dazu auch hier)Schleimpilze bedienen sich bei der Fortbewegung einem System, welches den menschlichen Muskeln ähnelt. Aus Proteinen aufgebaute Kettenstrukturen verhaken sich ineinander und führen so zu einer Kontraktion. Von außen her betrachtet ähnelt die Bewegung eines Schleimpilzes einem Pulsieren. Vor einer Vorwärtsbewegung zieht sich die Plasmamasse zunächst kurz zurück, um anschließend vorwärtszustoßen. Im Inneren helfen zudem noch Plasmaströmungen bei der Bewegung; diese sind wesentlich schneller als jene in Pflanzen. Die Art Physarum polycephalum bewegt sich so mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1 cm pro Stunde vorwärts. Je nach Fortbewegungsrichtung bildet der Schleimpilz eine Auffächerung des Plasmodiums aus, die auch grob verzweigt ausfallen kann².
Locomotion
(more here)For locomotion, slime molds use a system similar to our human muscles. Chain structures made of proteins hook into each other and lead to a contraction. Looking at it from the outside, the locomotion of a slime mold appears like a pulsation. Before making a move forwards, the plasma mass first pulls backwards shortly to then push itself forward. Additionally, plasma flows on the inside help with every move; these flows are much faster than those found in plants. The species Physarum polycephalum can reach a speed of up to 1 cm per hour this way. Depending on the direction of the move, the slime mold forms a diversification of the Plasmodium, which can also appear as a rugged branching².
Wissenswertes über Plasmodien
- Schleimpilze im plasmodialen Stadium sind lichtscheu (=negative Phototaxis). Ein sichtbarer Schleimpilz im Garten befindet sich also höchstwahrscheinlich direkt vor der Fruktifikation, für die sie ans Licht kriechen.
- Plasmodien können unterschiedlichste Färbungen haben: von unauffälligen Erdtönen bis hin zu gelb oder rot.
- Phaneroplasmodien, Protoplasmodien und Aphanoplasmodien sind die drei Arten Plasmodien, die unterschieden werden.
- Ein Plasmodium ist eine einzige, gigantische Zelle.
- Damit ein Plasmodium schleimig bleibt, braucht es konstante Feuchtigkeit
- Die plasmodiale Form wird auch als das "vegetative Stadium" im Leben eines Schleimpilzes bezeichnet³.
- Die Außenmembran besteht nur aus einer einfachen Doppelmembran (keiner Zellwand!) und ist von Schleim umgeben, was Schutz vor dem Verzehr durch Insekten bietet.
- Treffen zwei Plasmodien der gleichen Art aufeinander, so vereinen sie sich zu einer einzigen Zelle, wobei sie sich später auch wieder trennen können².
Things to know about Plasmodia
- Slime molds at the plasmodial stages are light-shunning (= negative phototaxis). A visible slime mold in the garden therefore probably will therefore be fructify very soon, which is why it crawled into the light.
- Plasmodia come in different colors: some are more subtle and colored in earthy tones, others are yellow or red.
- Plasmodia can be categoriezed in Phaneroplasmodia, Protoplasmodia and Aphanoplasmodia.
- A Plasmodium is a single, giant cell.
- In order to stay slimy, a Plasmodium needs constant humidity.
- The plasmodial form is also referred to as the "vegetative stage" in the life of a slime mold.
- The outer membrane only consits of a simple double membrane (no cell wall!) and is surrounded by slime, which protrects it from being eaten by insects.
- When two Plasmodia of the same kind meet, they can unite to one single cell and split up again later on².
Das Sklerotium
Das Sklerotium ist die Überdauerungsform eines Plasmodiums bei trockenen Verhältnissen. Ein Plasmodium ist sehr empfindlich was eine Veränderung der Umweltbedingungen angeht. Es benötigt eine bestimmte Temperatur, konstante Feuchtigkeit, einen bestimmten pH-Wert, organisches Material und bestimmte Lichtverhältnisse.
Ändert sich hier etwas zum Ungünstigeren, so reagiert der Schleimpilz sofort, indem er sich in ein Sklerotium verwandelt und so bis zum Eintritt besserer Bedingungen verharrt. Ein Sklerotium sieht zumeist aus wie die vorherige plasmodiale Form, ist aber weder schleimig, noch bewegt es sich. Stattdessen ist es hart, meist etwas dunkler gefärbt und zeigt keine Lebenszeichen mehr. In diesem Zustand überlebt es ein Schleimpilz sogar, wenn er von Tieren angefressen wird, da sich in seinem Inneren kleine, voneinander unabhängige Makrozysten gebildet haben, die die Informationen für ein Weiterleben besitzen.
Treten wieder bessere Umweltbedingungen ein, so verflüssigt sich das Sklerotium und der Schleimpilz lebt in seiner plasmodialen Form weiter³.
The Sclerotium
The Sclerotium is the transitional stage a Plasmodium takes on during dry conditions. A Plasmodium is very sensitive to changes in the environment. It requires a certain temperature, constant humidity, a certain pH-value, organic matter and certain light conditions.
If any of these factors change for the worse, the slime mold immediately reacts and transforms into a Sclerotium until the conditions improve. A Sclerotium usually looks like the previous plasmodial form at first, but it isn't slimy, nor does it move. Instead, it turns solid, usually a bit darker and doesn't show any signs of life. In this stage, the slime mold can even survive being partly eaten by an animal, because it formed smaller, independet Macrocysts on the inside, which contain all information needed to survive.
Once better environmental conditions occur, the Sclerotium liquifies and the slime mold continues life in its plasmodial form³.
