Warum können Triopseier so lange Überleben?

Lange Zeit war es den Menschen ein Rätsel, wie Urzeitkrebse die Zeit überstehen, in denen die temporären Heimatgewässer der Krebstiere trocken liegen. Im Mittelalter gingen die Menschen sogar davon aus, dass sie bei starken Regenfällen gleich mit vom Himmel fielen. Heute wissen wir, dass Urzeitkrebse aus winzigsten Eiern schlüpfen. Trotzdem bleibt die Frage, wie der Embryo im Triopsei einige Monate, Jahre oder gar Jahrzehnte lange Trockenphase überstehen kann. Dafür muss man zuerst einmal wissen, dass die „Eier“ der Triops eigentlich gar keine Eier, sondern Zysten sind. 

Triopsei

Was ist der Unterschied zwischen einem Ei und einer Zyste?

Die Antwort ist kompliziert und einfach zugleich. Die Embryonen in Eiern entwickeln sich nach dem Verlassen des Körpers des Muttertieres (z. B. bei einem Huhn) stetig bis zum Schlupf der Larve/ des Jungtiers weiter. Bei Zysten sieht das ganze schon anders aus. Diese entwickeln sich nach dem Verlassen des Triops nur bis zu einem bestimmten Entwicklungsgrad und stoppen dann ihren gesamten Stoffwechsel. Ihr Wachstum stagniert bis abiotische Reize aus der Umwelt die Triopszysten zum Schlüpfen bringen. Der Stoffwechsel läuft mit der Erfüllung aller benötigten Reize wieder an und der Embryo entwickelt sich weiter. Dieser Zustand des Entwicklungsstillstandes nennt sich „Diapause“. So weit, so einfach. Aber der Teufel steckt ja bekanntlich im Detail! Denn so einfach wird es uns Menschen nicht gemacht die Diapause zu verstehen. Bekannt ist, dass sich der Embryo in der Zyste bis zu einem bestimmten Punkt entwickelt und dann in einen scheintoten Zustand wechselt, in dem keine Stoffwechselaktivität vorhanden ist. Um diesen scheintoten Zustand im vollkommen trockenen Boden zu überstehen, ist es nötig, dass der Embryo intakt bleibt. Das betrifft alle Zellstrukturen, sowie Eiweißstrukturen, die sehr leicht dazu neigen, zu denaturieren (ihre Form unwiederbringlich verlieren). Also muss alles in Form gehalten werden. Salze wären dazu wenig geeignet, denn sie kristallisieren und würden die Zellwände zerstören. Ähnliches geschieht mit einer Erdbeere, die im Tiefkühlfach gefroren war und nach dem Auftauen eher unansehnlich und matschig ist. In den Zysten handelt es sich deswegen um ein biologisches Glas. Denn dieses hält ohne vorhandenes Wasser Zell und Proteinstrukturen aufrecht und sorgt dafür, dass der Stoffwechsel des Embryos beim Kontakt mit Wasser sofort wieder anlaufen kann. Doch aus was genau besteht dieses biologische Glas? Bei den Artemia handelt es sich dabei zu ungefähr 10- 20 % um den sehr schlecht kristallisierenden Zucker Trehalose. Dieser fungiert bei Trockenheit als eine Art Wasserersatz und erhält das Innere der Zyste. Allerdings ist der Anteil dieses Zuckers in Triopseiern nur ungefähr 0,5 %, weswegen dort auch noch andere Stoffe eine Rolle spielen müssen. Bedauerlicherweise ist über diese Stoffe aber noch fast nichts bekannt.

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Die Glas-Eier der Urzeitkrebse

https://de.wikipedia.org/wiki/Triops_longicaudatus

Übrigens: dieser Text wurde nicht von mir (Hannes), sondern vom neuem Mitglied bei Welt der Triops Stefan, geschrieben.