Dictyostelium discoideum

Dictyostelium discoideum ist eine Art aus der Klasse der Schleimpilze, die 1935 erstmals von K. B. Raper beschrieben wurde. Sie dient in der Biologie als Modellorganismus für den Übergang vom Einzeller zum vielzelligen Organismus. Besonderes Interesse liegt in der Erforschung des Übergangs von gleichartigen Zellen zur Ausdifferenzierung einer Makrostruktur mit Zellen unterschiedlicher Spezialisierung.

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Sein Lebenszyklus umfasst folgende Phasen:

1) Die Einzeller-Phase

Einzelne Amöben schwimmen in nährstoffreicher Umgebung und vermehren sich exponentiell, da kein Nahrungsmangel herrscht. Sie fressen Bakterien und vermehren sich durch Mitose.

2) Die Hunger-Phase

Die Zellen stoßen periodisch cAMP aus, das sich in chemischen Wellen ausbreitet. Entgegen den Wellenfronten bewegen sich die einzelnen Amöben, gesteuert durch Chemotaxis. Es bildet sich also ein Spiralmuster aus.

3) Die Schnecken-Phase

Im Zentrum dieser Ansammlungen differenziert eine Schnecke aus ("Slug"), die aus organisierten Amöben besteht. Diese ist in der Lage, die wässrige Hungerregion zu verlassen und nach neuer nährstoffreicher Umgebung zu suchen. Falls sie diese findet, löst sie sich wieder in Amöben auf.

4) Die Schleimpilz-Phase

Falls die Schnecke keine Nahrung gefunden hat, trocknet sie aus und bildet sich um zu einem Schleimpilz mit Stiel und Spore am oberen Ende. Es existieren nun drei Arten von Zellen: Teilungsfähige Sporenzellen, stabilisierende Stielzellen und Hüllenzellen des Sporenkopfes.