Der Fadenwurm C. elegans (Abbildung 1) gehört zu den klassischen und häufig eingesetzten Modellorganismen der naturwissenschaftlichen Forschung. Diese Beliebtheit basiert u. a. auf der leicht handhabbaren Haltung der Tiere. Die Fadenwürmer erreichen eine Länge von nur etwa einem Millimeter und werden im Labor auf Kulturplatten (Agarplatten mit Bakterien als Nahrungsquelle) gezüchtet. Weiterhin haben sie eine besonders kurze Generationszeit von ~ 3 Tagen. Im Vorderende des transparenten Fadenwurms liegt eine große muskulöse Mundöffnung mit anschießendem Schlund (Pharynx). Beim Pharynx handelt es sich um eine Muskelpumpe, mit der die Tiere ihre Nahrung ideal aufnehmen können. Unter der Haut liegen die Muskelzellen, die sich entlang des gesamten Körpers erstrecken. Der schlauchförmige Körper enthält die Verdauungs- und Fortpflanzungsorgane. Sauerstoff wird direkt über die Haut aufgenommen und diffundiert dann in die Körperzellen. Durch seine Beliebtheit in der Wissenschaft zählt der Wurm zu den am besten erforschten Organismen der Welt – sein Genom war 1998 das erste vollständig sequenzierte eines Vielzellers überhaupt (6 Chromosomenpaare + Mitochondrien DNA). Mittlerweile weiß man, dass 80 % der mit Krankheiten verbundenen Gene des Menschen Homologien (Abstammung von gemeinsamen Vorläufern und somit ähnliche Nukleotidsequenz) mit den Genen von C. elegans aufweisen. Dadurch ist der Fadenwurm ebenfalls ein idealer Modellorganismus für die humanpathologische Forschung.
| Überstamm: | Urmünder (Protostomia) |
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| Stamm: | Fadenwürmer (Nematoda) |
| Art: | Caenorhabditis elegans |
| Lebensraum: | Im Boden gemäßigter Klimazonen |
| Merkmale: | 1 mm Körperlänge; 65 µm Durchmesser; transparent, keine Körpersegmentierung |
| Fortbewegung | Wellenartiges Kriechen an Land mithilfe der Körpermuskulatur |
| Ernährung | Mikroorganismen |
| Fortpflanzung | Geschlechtsreife nach ca. 2 Tagen; Lebenserwartung von zwei bis drei Wochen; gewöhnlich selbstbefruchtende Zwitter, einzelne Zwitter befruchtende Männchen; eierlegend (insgesamt 250–350) |
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Auch das Nervensystem von C. elegans ist bis ins kleinste Detail aufgeklärt und kartiert (Abbildung 2). Es besteht aus 302 Nervenzellen, deren Verschaltung in jedem Individuum exakt gleich vorliegt (~ 5.000 chemische Synapsen) sowie 56 Glia-ähnlichen Zellen. Trotz des anatomisch relativ simplen Nervensystems ist das Tier in der Lage, verschiedenste Funktionen und Verhaltensweisen zu regulieren. So kann ein Fadenwurm auf Geruch, Geschmack, mechanische Reize sowie die chemische Zusammensetzung, die Temperatur und den Sauerstoffgehalt seiner Umgebung reagieren. Aber auch Suchtverhalten und rudimentäre Formen von Lernen und Gedächtnis konnten nachgewiesen werden. Die meisten Nervenzellen befinden sich im Kopfbereich rund um den Pharynx (Nervenring), im Schwanz und entlang der Bauchseite. In der Kopf- und Schwanzregion liegen zudem Ganglien (Nervenknoten) vor. Der ventrale (zum Bauch orientierte) Nervenstrang besteht aus zwei Teilsträngen, die rechts und links der ventralen Mittellinie verlaufen. Dorsal (zum Rücken orientiert) gelegen findet sich ein weniger stark ausgeprägter Nervenstrang, der aus den Ausläufern des Ventralstrangs gebildet wird. Die Fortsätze der Nervenzellen erstrecken sich in der Regel unverzweigt bis in den Schwanz und innervieren unter anderem die anliegende Körpermuskulatur. Die dadurch gesteuerte koordinierte Kontraktion und Entspannung der Körpermuskulatur führt zu der namensgebenden „eleganten“ (elegans) wellenförmigen Art der Fortbewegung des Fadenwurms.
