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Foraminiferen
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Foraminiferen (Foraminifera), selten auch Kammerlinge genannt, sind einzellige, zumeist gehĂ€usetragende Protisten aus der Gruppe der Rhizaria. Sie umfassen rund 10.000 rezente und 40.000 fossil bekannte Arten und stellen damit die bei weitem grĂ¶ĂŸte Gruppe der Rhizaria dar.

Nur rund fĂŒnfzig Arten leben im SĂŒĂŸwasser, alle ĂŒbrigen Foraminiferen bewohnen marine LebensrĂ€ume von KĂŒsten bis in die Tiefsee. Die Tiere besiedeln zumeist den Meeresboden (Benthos); ein kleiner Teil, die Globigerinida, lebt im Wasser schwebend (planktisch).

Die außerordentlich formenreiche Gruppe ist fossil seit dem Kambrium (vor rund 560 Millionen Jahren) nachgewiesen, Untersuchungen der molekularen Uhr verweisen jedoch auf ein deutlich höheres Alter von 690 bis 1150 Millionen Jahren.cite-ref-0-1-0[1] Foraminiferen dienen in der PalĂ€ontologie aufgrund ihrer gut fossil erhaltungsfĂ€higen, oft gesteinsbildenden Schalen als Leitfossilien der Kreide, des PalĂ€ogen und des Neogen.

Contents

‱ Merkmale
‱ GehĂ€use
‱ Zytoplasma
‱ Systematik
‱ Weblinks

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Merkmale

Alle Arten der Foraminifera sind einzellige Lebewesen, die ein Alter von mehreren Monaten bis zu einigen Jahren erreichen können.cite-ref-prot-2-0[2] Die Mehrheit der lebenden Arten ist zwischen 200 und 500 Mikrometer groß, die kleinsten Vertreter messen nur bis zu 40 Mikrometer (Rotaliella roscoffensis) und die grĂ¶ĂŸten bis zu 12 (Cycloclypeus carpenteri) oder sogar 20 Zentimeter (Acervulina).cite-ref-bentfor-3-0[3] Fast alle Arten besitzen ein in der Regel vielkammeriges GehĂ€use. Durch dessen Perforation können in einzelnen FĂ€llen fadenförmige, sehr dĂŒnne Cytoplasmateile austreten. Die Hauptmasse dieser rhizopoden ScheinfĂŒĂŸchen tritt aus der MĂŒndung heraus und bildet untereinander ein Netzwerk, verteilt ĂŒber das ganze GehĂ€use.cite-ref-bio-4-0[4]

GehÀuse

Die GehÀuse der Foraminiferen können sehr unterschiedlich gebaut sein, die Vielgestaltigkeit ihres Aufbaus dient als diagnostisches Merkmal zur Unterscheidung der Taxa. Relevant sind dabei zum einen das Material und zum anderen der zugrundeliegende Bauplan.

Baustoff

Anhand des Baustoffes ihrer GehÀuse lassen sich Foraminiferen in vier Gruppen einteilen:

Der bei weitem grĂ¶ĂŸten Gruppe dient sekretorisch ausgeschiedenes Calciumcarbonat (Kalk) als Baustoff, zumeist in Form des nicht stabilen Vaterit.cite-ref-5[5] SpĂ€ter wird daraus Kalzit (Calcit), sehr selten Aragonit. FĂŒr eine genauere Untergliederung kann der Baustoff vor allem anhand seines Magnesiumsgehaltes (hoch/niedrig) weiter differenziert werden. Hingegen werden bei agglutinierenden Foraminiferen auf mineralischer oder proteinöser Basis aus dem Sediment aufgenommene Sandkörner oder andere Fremdkörper miteinander verklebt. Damit bilden sie eine höhere Form der rein proteinbasierten (selten sogar vollstĂ€ndig fehlenden) GehĂ€use der Ordnung der Allogromiida, in die gelegentlich einzelne Partikel aus der Umgebung aufgenommen werden.cite-ref-sys-6-0[6]

Ein Sonderfall ist hingegen die nur aus der Gattung Miliammellus bestehende Ordnung Silicoloculinida, in der sich GehÀuse aus Opal finden (SiO2 x n H2O).cite-ref-sys-6-1[6]

Bauplan

Die GehĂ€use können aus nur einer Kammer bestehen (monothalam), aus einer Reihe von miteinander verbundenen Kammern (polythalam) oder – sehr selten – ganz fehlen (athalam).cite-ref-prot-2-1[2] Die TrennwĂ€nde der Kammern („Septa“) sind jeweils durchbrochen (lat. „Öffnung, Loch“) und erlauben dem Protoplasmakörper so, sich innerhalb des GehĂ€uses zu bewegen; die Öffnung der jeweils letzten Kammer („Apertur“) dient als Tor zur Umgebung.cite-ref-wort-7-0[7]

Mehrkammerige GehĂ€use können unterschiedlich angeordnet sein. Die schlichteste Form ist der uniseriale Bau, bei dem eine Kammer auf die nĂ€chste folgt. Wenn die Kammern zwei zueinander versetzte Reihen bilden, spricht man von biserialen GehĂ€usen. Triseriale GehĂ€use, also aus drei versetzten Reihen gebildet, heißen auch trochospiral und bilden einen Gegensatz zu planspiralen GehĂ€usen. Bei letzteren findet jeder Umlauf der Spirale auf der gleichen Ebene wie der vorhergehende statt, in der Seitenansicht bleibt das GehĂ€use also flach. Trochospirale GehĂ€use hingegen stellen sich mit jedem Umlauf in verbreiternden, schraubenförmigen Spiralen dar; ihre Spiralseite ist aufgewölbt und die Unterseite abgeflacht. Sonderformen sind miliolide GehĂ€use, bei denen ein Umlauf der Spirale aus nur zwei lĂ€nglich-röhrenförmigen Kammern entsteht und annulĂ€re GehĂ€use, die – Ă€hnlich wie Jahresringe – kreisförmig angelegt sind. Im Zentrum der Spiralen liegt der Nabel, der sogenannte Umbilikus.cite-ref-wort-7-1[7]

Die GehÀuse der sandschaligen Textulariida sowie aller kalkschaligen Arten mit Ausnahme jener der porzellanschaligen Miliolida weisen 1 bis 10 Mikrometer messende Poren auf, die dem Gasaustausch sowie der Aufnahme und Abgabe von NÀhrstoffen dienen.cite-ref-1-8-0[8]

Zytoplasma

Die GehĂ€use mehrkammeriger Foraminiferen sind oftmals nur zeit- oder teilweise mit Zytoplasma gefĂŒllt, insbesondere jĂŒngere Kammern bleiben oft leer. Das Zytoplasma ist zĂ€h bis gelatinös und eigentlich farblos, wird aber durch Nahrung oder auch Endosymbionten vielfĂ€ltig eingefĂ€rbt, von weißlich ĂŒber gelblich, grĂŒnlich, orange, rötlich bis hin zu brĂ€unlich. Die FĂ€rbung ist variabel und hĂ€ngt auch davon ab, unter welchen ökologischen UmstĂ€nden ein Individuum lebt oder in welcher Phase seines Lebenszyklus es sich befindet.cite-ref-nugzyt-9-0[9]

Eine deutliche Differenzierung in Endoplasma und Ektoplasma gibt es nicht, das GehĂ€use ist allerdings von einer dĂŒnnen Schicht Zytoplasma ĂŒberzogen, das auch die Retikulopodien ausbildet.cite-ref-nugzyt-9-1[9]

Retikulopodien

Wie alle WurzelfĂŒĂŸer besitzen auch die Foraminiferen ScheinfĂŒĂŸchen (Pseudopodien). Diese AusstĂŒlpungen aus dem Zytoplasma dienen der Verankerung im Untergrund, der Fortbewegung, der Aufnahme von Teilchen fĂŒr den GehĂ€usebau sowie der Sammlung von NĂ€hrstoffen, dem Fang von Beute und gelegentlich der Verdauung außerhalb des GehĂ€uses. Sie sind lang, fadenförmig und dĂŒnn, an ihren jeweiligen Enden verjĂŒngen sie sich auf einen Durchmesser von weniger als einen Mikrometer.cite-ref-prot-2-2[2]cite-ref-bio-4-1[4]

Im Unterschied zu anderen WurzelfĂŒĂŸern verfĂŒgen die ScheinfĂŒĂŸchen der Foraminiferen ĂŒber die FĂ€higkeit der Anastomosie, können sich also verzweigen und mit anderen ScheinfĂŒĂŸchen wieder verschmelzen. Auf diese Weise können Foraminiferen ein komplexes Netz außerhalb ihres Körpers ausbilden, das sich ĂŒber eine FlĂ€che von mehreren hundert Quadratzentimetern ausbreiten kann. Man spricht in diesem Fall von Retikulopodien.cite-ref-prot-2-3[2]

Die Retikulopodien werden durch gelegentlich einzeln, meist jedoch in BĂŒndeln auftretende Mikrotubuli verfestigt, die auch Bewegungen vermitteln, darunter als Besonderheit der Foraminifera eine bidirektionale Strömung des Zytoplasmas innerhalb der Retikulopodien.cite-ref-prot-2-4[2] Die Leitstruktur fĂŒr die sogenannte „Körnchenströmung“ stellen MikrotubulibĂŒndel dar, durch die mikroskopisch als Körnchen erkennbare Mitochondrien, Dichte Körper, Ummantelte und Elliptische Vesikel innerhalb der Retikulopodien in zwei Richtungen gleichzeitig (bidirektional) transportiert werden. Die ebenfalls als Körnchen in Erscheinung tretenden Phagosomen und DefĂ€kationsvakuolen werden hingegen nur unidirektional transportiert.cite-ref-10[10]

Lebenszyklus

Die Lebenszyklen von Foraminiferen-Arten sind bis in die Gegenwart nur spĂ€rlich erforscht; vollstĂ€ndig bekannt sind sie nur fĂŒr weniger als 30 der rund 10.000 Arten. Als typisch gilt ein heterophasischer Generationswechsel zwischen sexueller, haploider und asexueller, diploider Generation. Dieser Generationswechsel ist in einigen Gruppen evolutionĂ€r wieder modifiziert worden. Die beiden Generationen sind dabei in ihrer Gestalt verschieden (Dimorphismus). Die VariabilitĂ€t des Lebenszyklus ist innerhalb der Foraminiferen jedoch außerordentlich hoch, von fast jedem Merkmal des typischen Lebenszyklus findet sich auch eine abweichende Form.cite-ref-bio-4-2[4]

Neben geschlechtlicher Vermehrung können sich insbesondere einkammerige Foraminiferen-Arten auch ungeschlechtlich fortpflanzen, und zwar ĂŒber Knospung, Zellteilung und Cytotomiecite-ref-i877-11-0[11].

Ökologie der Foraminiferen

Ökologisch lassen sich Foraminiferen in vier Gruppen teilen. Klassisch ist die Trennung zwischen den nur rund fĂŒnfzig als Plankton lebenden Arten und der grĂ¶ĂŸten Gruppe, den auf dem Meeresboden lebenden benthischen Foraminiferen. Eine Sondergruppe der benthischen Foraminiferen bilden die rund fĂŒnfzig in lichtdurchfluteten FlachgewĂ€ssern zu findenden Großforaminiferen. Erst in den letzten Jahren zeichnen sich dazu die Umrisse einer vierten Gruppe ab, jene der unbeschalten, in SĂŒĂŸgewĂ€ssern lebenden Foraminiferen. Von ihnen sind bisher rund fĂŒnfzig Arten bekannt. Über den endgĂŒltigen Umfang dieser Gruppe lassen sich derzeit noch keine Angaben machen.cite-ref-course-12-0[12]

Benthische Foraminiferen

Die benthischen Foraminiferen sind die nach Artenzahl bei weitem grĂ¶ĂŸte Gruppe und umfassen rund 10.000 Arten. Sie lassen sich bis an den tiefsten Punkt der Ozeane im 10.900 Meter tiefen Challengertief nachweisen, wo sie ĂŒberaus hĂ€ufige Elemente der dortigen Fauna sind.cite-ref-13[13] Am Boden können sie fest mit dem Substrat verbunden sein oder frei umherschweifen, die ÜbergĂ€nge sind aber fließend, die ZustĂ€nde hĂ€ufig temporĂ€r.cite-ref-nugbent-14-0[14]

Zur Anheftung bedĂŒrfen benthische Arten fester UntergrĂŒnde, auf denen sie sich meist mittels ihrer Pseudopodien (so z. B. bei Astrorhiza limicola, Elphidium crispum, Bathysiphon spp.), aber auch mit organischen Membranen (Patellina corrugata), Haftscheiben (Halyphysema) oder schwefelsauren Mucopolysacchariden (Rosalina spp.) verankern. Die Anheftung ist hĂ€ufig nur temporĂ€r, in der Vorbereitung zur Fortpflanzung z. B. werden die Verbindungen wieder gelöst. Manche Arten können mit Geschwindigkeiten von bis zu 12 Zentimetern pro Stunde wandern. Als UntergrĂŒnde dienen jedoch nicht allein Felsen oder Ă€hnliches, sondern z. B. auch Schalen von Muscheln, Hydrozoen oder Brachiopoden, wo sie als Kommensalen im Nahrungsstrom agieren. Epiphytisch finden sie sich in Algen- oder Seegrasvegetationen, wo anfallender Detritus ihre Nahrungsgrundlage bildet. Auf weniger festen UntergrĂŒnden finden sie sich als sogenannte „endobenthische Foraminiferen“ nicht allein auf der SedimentoberflĂ€che, sondern auch in Tiefen von bis zu 16 Zentimetern im Sediment (z. B. Elphidium spp.), teils aktiv Nahrung aufnehmend oder sich reproduzierend.cite-ref-nugbent-14-1[14]

Lichtlos lebende Arten fungieren vielfach als Zersetzer des Detritus insbesondere phytoplanktischen Ursprungs. Arten der Tiefsee leben dabei von bereits stĂ€rker zersetztem Material. DarĂŒber hinaus gibt es fleisch-, pflanzen- oder allesfressende Arten, die sich beispielsweise als WeidegĂ€nger, Destruenten, Filtrierer oder Parasiten ernĂ€hren; viele Arten sind in ihrer ErnĂ€hrung auf einzelne Beutegruppen spezialisiert. Die Lebensweise einiger dieser Arten ist zeitweise auch planktisch.cite-ref-nugbent-14-2[14]cite-ref-bio-4-3[4]

Großforaminiferen

Aus den benthischen Foraminiferen ausgegliedert wird meist die spezielle Gruppe der Großforaminiferen, die rund fĂŒnfzig Arten umfasst.cite-ref-r96-15-0[15] Sie zeichnen sich nicht allein durch ihre teils außerordentliche GrĂ¶ĂŸe von bis zu 13 Zentimetern aus, sondern vor allem durch ihre Lebensweise. Großforaminiferen kommen ausschließlich in flachen GewĂ€ssern von der Gezeitenzone bis rund 70, selten bis zu 130 Meter Tiefe vor. Sie beherbergen Algen (vereinzelt auch nur deren Chloroplasten) als Endosymbionten in ihren lichtdurchlĂ€ssigen GehĂ€usen, ĂŒber deren Photosynthese sie ihren Energiebedarf decken und Kalk zum GehĂ€usebau gewinnen. Großforaminiferen tragen rund 0,5 % zur weltweiten Karbonat-Produktion bei. Diese Symbiose ist mehrfach unabhĂ€ngig voneinander entstanden und umfasst je nach Familie als Symbionten Rotalgen, Chlorophyten, Dinoflagellaten oder Kieselalgen. Die Symbionten finden sich als Zoochlorellae bzw. Zooxanthellae im Zytoplasma benthischer Foraminiferen und können bis zu 75 % des GehĂ€usevolumens einnehmen; ihre Anzahl betrĂ€gt nach SchĂ€tzungen ĂŒber 100.000 bei Peneroplis pertusus bzw. rund 150.000 bei Heterostegina depressa.cite-ref-nugsymb-16-0[16]cite-ref-phot-17-0[17]

Großforaminiferen sind rein tropisch oder subtropisch verbreitet. Ihre höchste Artenvielfalt erreichen sie im indopazifischen Raum. Sie finden sich aber auch in der Karibik, im Zentralpazifik sowie im Golf von Akaba. Vertreter finden sich in den Familien Nummulitidae, Amphisteginidae und Calcarinidae der Ordnung Rotaliida, sowie Alveolinidae, Peneroplidae und Soritidae der Ordnung Miliolida. Die wohl bekanntesten Vertreter sind die Arten der Gattung Baculogypsina, deren charakteristisch geformte GehĂ€use an den StrĂ€nden der Ryukyu-Inseln den sogenannten „Sternensand“ bilden. Die am weitesten verbreitete Art hingegen ist Heterostegina depressa.cite-ref-phot-17-1[17]

Die bestehenden Populationen der Großforaminiferen gelten als Relikte wesentlich diverserer Gruppen, die z. B. im Karbon und Perm (Fusulinida) bzw. im TertiĂ€r sedimentbildende Verbreitung besaßen. Sie leben meist in großen Gruppen und sind sogenannte K-Strategen, die begrenzte Ressourcen nutzen und zu deren adĂ€quater Nutzung nur langsam wachsen und in konstanten PopulationsgrĂ¶ĂŸen auftreten. Bemerkenswert ist ihre Lebensdauer, die mehrere Jahre betragen kann und von keinen anderen Einzellern erreicht wird.cite-ref-r96-15-1[15]

Planktische Foraminiferen

Mit nicht ganz fĂŒnfzig bekannten Arten, die sĂ€mtlich zur Ordnung Globigerinida gehören, ist der Anteil der im Plankton lebenden Foraminiferen rein nach Artenzahl gering. Die Tatsache, dass planktische Foraminiferen als die bedeutendsten Karbonat-Produzenten rund 20 % der jĂ€hrlichen Menge produzieren, verdeutlicht jedoch ihre große Biomasse. Sie sind in polaren bis tropischen Meeren verbreitet, besonders viele Arten finden sich in subtropischen bis tropischen GewĂ€ssern. GehĂ€uft kommen sie vor allem in oberflĂ€chennahen Wasserlagen zwischen 10 und 50 Metern vor, reichen aber auch in Tiefen bis zu 800 Metern.cite-ref-plank-18-0[18] Viele Arten beherbergen wie die Großforaminiferen photosynthetisierende Symbionten in Gestalt des spezialisierten Dinoflagellaten Gymnodinium beii oder Goldbrauner Algen.cite-ref-phot-17-2[17]

SĂŒĂŸwasser-Foraminiferen

Die klassische Vorstellung von Foraminiferen als exklusiv marine Lebewesen mit GehĂ€usen wurde durch Forschungsergebnisse seit der Jahrtausendwende in Frage gestellt. Zwar waren bereits in der zweiten HĂ€lfte des 19. Jahrhunderts mehrere SĂŒĂŸwasser-Arten aus dem Genfersee erstbeschrieben worden, ebenso wie bei der seit 1949 bekannten Reticulomyxa filosa aber war ihre systematische Position unklar, meist wurden sie zu anderen Gruppen als den Foraminiferen gestellt. Auch der Umfang der Gruppe, ihre Verbreitung und Lebensweise waren annĂ€hernd unerforscht, noch 2003 schrieb Maria Holzmann: „SĂŒĂŸwasserforaminiferen sind eine der rĂ€tselhaftesten Gruppen der Protisten.“cite-ref-env-19-0[19] Über molekularbiologische Untersuchungen konnte nicht nur fĂŒr einige von ihnen der Nachweis erbracht werden, dass es sich um Foraminiferen handelt,cite-ref-20[20]cite-ref-21[21] sondern anhand von Sequenzierungen von Umweltproben verschiedener Herkunft konnte auch festgestellt werden, dass es zahlreiche noch unbekannte Arten gibt. Als ResĂŒmee dieser Proben konnte entgegen bisherigen Annahmen festgestellt werden, dass „Foraminiferen in SĂŒĂŸwasserumgebungen weitverbreitet sind“.cite-ref-env-19-1[19] Die Erstbeschreibung einer sogar terrestrisch lebenden Art wie Edaphoallogromia australica zeigt, dass Foraminiferen auch außerhalb von GewĂ€ssern Verbreitung finden.cite-ref-22[22]cite-ref-env-19-2[19]

Bedeutung der Foraminiferen

Foraminiferen sind unter anderem in der PalĂ€ontologie von Bedeutung. Verwesungsresistente GehĂ€use können nach dem Absterben der Zelle durch Fossilisation erhalten bleiben. Anhand von fossilen Foraminiferen-Vergesellschaftungen kann man die Umweltbedingungen vergangener Zeiten rekonstruieren und die sie enthaltenden Gesteine relativ datieren (Biostratigraphie). Ab der Kreidezeit sind planktische Foraminiferen aufgrund ihrer marinen Lebensweise und somit fast weltweiter Verbreitung wichtige Leitfossilien. Einige fossile Formen traten in solchen Mengen auf, dass sie gesteinsbildend wurden, so die Globigerinen (Globigerinida), die Fusulinen (Fusulinida) und die Nummuliten (Nummulitidae).cite-ref-nugintro-23-0[23] BerĂŒhmte derartige Gesteine sind die eozĂ€nen Nummulitenkalke, die beim Bau der Ă€gyptischen Pyramiden verwendet wurden.cite-ref-i877-11-1[11]cite-ref-nuglisch-24-0[24]cite-ref-ziegler-25-0[25]

Von großer Bedeutung ist dies fĂŒr die Erdölindustrie. Bei Bohrungen kann anhand der Arten erkannt werden, ob hier zu frĂŒheren Zeiten fĂŒr die Entstehung von Erdöllagern gĂŒnstige klimatische Bedingungen geherrscht haben.cite-ref-nuglisch-24-1[24]

Auch in der PalĂ€oklimatologie spielen Foraminiferen eine wichtige Rolle als Proxy fĂŒr die Rekonstruktion des Klimas vergangener Erdzeitalter. Speziell fĂŒr die Erstellung der Sauerstoff-Isotopenstufen, aufgrund derer zwischen Warm- und Kaltzeiten unterschieden wird, kommen Foraminiferen aus limnischen oder marinen Sedimentbohrkernen zum Einsatz. Dabei erfolgt eine Altersdatierung anhand des VerhĂ€ltnisses der Isotope 16O und 18O. Lokal wirken sich die reduzierten Ozeantemperaturen wĂ€hrend der Kaltzeiten auch auf das IsotopenverhĂ€ltnis der Kalkschale der Foraminifere aus, denn diese fraktioniert beim Einbau des Kalziumkarbonats in ihr GehĂ€use das 16O/18O-VerhĂ€ltnis bei geringeren Temperaturen hin zum schwereren Isotop (Temperatureffekt). Eine erhöhte Verdunstung im Lebensraum der Foraminifere, aber auch ein erhöhter Eintrag von isotopisch leichterem Schmelzwasser fĂŒhren zu einer Verschiebung des 16O/18O-VerhĂ€ltnisses im Wasser und somit im GehĂ€use (SalinitĂ€tseffekt).cite-ref-26[26]cite-ref-27[27]

Systematik

Adl et al. ordneten 2007 die Foraminiferen als eines der fĂŒnf Taxa innerhalb der Rhizaria ein, deren bei weitem grĂ¶ĂŸte Gruppe sie sind. Auf der Basis von molekularbiologisch ermittelten StammbĂ€umen stellten die Foraminiferen die Schwestergruppe der Gattung Gromia dar und bildeten entsprechend mit diesen ein gemeinsames Taxon.cite-ref-adl07-28-0[28] Neuere molekularbiologische Untersuchungen von 2012 ergeben laut Adl et al. jedoch, dass die Gattung Gromia keine Schwestergruppe ist.cite-ref-adl12-29-0[29] Die nĂ€chsten Verwandten sind wahrscheinlich die Acantharia und die Polycystinea.cite-ref-adl12-29-1[29]

Alle bisherigen Systematiken basieren, auch aufgrund der großen Anzahl der ausschließlich durch ihre GehĂ€use bekannten fossilen Arten, noch immer auf morphologischen Merkmalencite-ref-adl05-30-0[30]. Die derzeit aktuelle umfassende Systematik der Foraminiferen geht auf Alfred R. Loeblich und Helen Tappan zurĂŒck und wurde 1992 vorgestellt. Sie diente auch als Grundlage fĂŒr die modifizierte und ergĂ€nzte Systematik von Barun Sen Gupta aus dem Jahre 2002, die hier herangezogen wird. Die Foraminiferen werden dort als Klasse verstanden, in 16 Ordnungen untergliedert († = ausgestorben) und umfassen rund 10.000 rezente und 40.000 fossil bekannte Artencite-ref-31[31] in rund 65 Überfamilien und 300 Familien, rund 150cite-ref-phot-17-3[17] davon rezent.cite-ref-sys-6-2[6]

‱ Ordnung Allogromiida
‱ Ordnung Astrorhizida
‱ Ordnung Lituolida
‱ Ordnung Trochamminida
‱ Ordnung Textulariida
‱ Ordnung Fusulinida †
‱ Ordnung Miliolida
‱ Ordnung Carterinida
‱ Ordnung Spirillinida
‱ Ordnung Lagenida
‱ Ordnung Buliminida
‱ Ordnung Rotaliida
‱ Ordnung Globigerinida
‱ Ordnung Involutinida
‱ Ordnung Robertinida
‱ Ordnung Silicoloculinida

SpĂ€tere molekularbiologische Untersuchungen fĂŒhrten zu einer Unterteilung der Foraminiferen in drei Klassen:cite-ref-0-1-1[1]

‱ Globothalamea mit den

‱ Rotaliida
‱ Robertinida
‱ Textulariida
‱ Carterina

‱ Tubothalamea mit den

‱ Miliolida
‱ Spirillinida
‱ Ammodiscidae

‱ Monothalamea u. a. mit den

‱ Allogromiida
‱ Astrorhizida

sowie mangels Untersuchungsmaterials noch außerhalb des Systems stehend die Lagenidacite-ref-1-8-1[8], die Komokiacea und Heterogromia.cite-ref-0-1-2[1]

WĂ€hrend die mehrkammerigen Globo- und Tubothalamea inzwischen als gesichert stabile Kladen angesehen werden, herrscht bei den einkammerigen Monothalamea noch Forschungsbedarf, sie sind gesichert paraphyletisch. Ebenso gesichert ist der Einschluss der Xenophyophoren in die Foraminiferen sowie die Paraphylie der Ordnung der Textulariida. Da bis 2022 nur von 600 der rezenten 10.000 Arten Gensequenzen als Untersuchungsmaterial vorlag, bleiben Erkenntnisse unterhalb der Ebene der Ordnung noch fragmentarisch.cite-ref-1-8-2[8]

Forschungsgeschichte

Lange wurden vom Menschen nur die fossilierten Schalen der Foraminiferen wahrgenommen. FrĂŒhe Autoren erkannten nicht deren Ursprung als GehĂ€use von Lebewesen. So deutete Strabo die Nummuliten im Kalk der Pyramiden von Gizeh als Kotreste der Arbeiterschaft und noch vom 16. bis 18. Jahrhundert wurde wie bei allen Fossilien meist angenommen, es handele sich schlicht um Steine.cite-ref-nuglisch-24-2[24]

Antoni van Leeuwenhoek dokumentierte 1700 den Fund einer Foraminiferenschale „nicht grĂ¶ĂŸer als ein Sandkorn“ im Magen einer Garnele. Von ihm als Weichtier angesehen, lĂ€sst sie sich anhand seiner Zeichnung sicher als Art der Gattung Elphidium bestimmen.cite-ref-hist-32-0[32] UnabhĂ€ngig davon meinte Johann Jakob Scheuchzer zu gleicher Zeit, dass „diese Steine wahrhaft Schnecken und nicht in der Erden durch ich weiß nicht was vor einen Archeum gebildet worden“.cite-ref-nuglisch-24-3[24] Diese Zuordnung zu den Weichtieren war zwar falsch, immerhin jedoch war nunmehr der Charakter der Foraminiferen als Lebewesen erkannt. Die Pionierarbeit von Janus Plancus, der 1739 einige Foraminiferen vom Strand von Rimini beschrieb, diente Carl von LinnĂ© 1758 als Grundlage fĂŒr seine Platzierung der Arten bei den Perlbooten (Nautilus).cite-ref-nuglisch-24-4[24]

Als eigenstĂ€ndige systematische Gruppe wurden sie jedoch erst 1826 durch die Erstbeschreibung der Foraminiferen von Alcide d’Orbigny manifest. Sah er sie ursprĂŒnglich noch als Ordnung der KopffĂŒĂŸer an und blieb damit innerhalb der traditionellen Vorstellung der Foraminiferen als einer Gruppe von Weichtieren, so erhob er sie 1839 zu einer eigenen Klasse.

Dem voraus gingen die ersten Erkenntnisse zur Biologie der Foraminiferen, insbesondere die von FĂ©lix Dujardin (1801–1860) zum Aufbau des eigentlichen „Körpers“. Er nannte den kontraktilen internen Stoff, der sich spontan durch die Poren der Kalkschalen in Form von Pseudopodien drĂ€ngte, Sarkode; spĂ€ter wurde diese Bezeichnung von Hugo von Mohl (1805–1872) durch die bis heute gĂŒltige Protoplasma ersetzt. FĂ©lix Dujardin sah in den Foraminiferen Einzeller, Rhizopoden, wie er diese nannte, mit Schalen (Rhizopodes ĂĄ coquilles).

D’Orbigny war es auch, der die palĂ€ontologische Erforschung der Foraminiferen begann, wĂ€hrend zugleich vornehmlich britische Forscher erste ökologische Forschungen durchfĂŒhrten. In der zweiten HĂ€lfte des 19. Jahrhunderts erwies sich die zwischen 1873 und 1876 unternommene Challenger-Expedition auch fĂŒr die Foraminiferenkunde als außerordentlich erfolgreich. Henry Bowman Bradys 1884 erschienener Report on the Foraminifera dredged by H.M.S. Challenger gilt bis in die Gegenwart als ein klassisches Werk ĂŒber rezente Arten. Zu gleicher Zeit konnten auch grundlegende Fragen des Zellaufbaus (z. B. Nachweis eines Zellkerns durch Hertwig und Schulze 1877) und des Lebenszyklus (Entdeckung von GehĂ€usedimorphismen durch Maximilian von Hantken 1872, Grundlagen der Vermehrung von Schaudinn und Lister 1894/95) geklĂ€rt werden.cite-ref-nuglisch-24-5[24]

Im 20. Jahrhundert wurden die Kenntnisse ĂŒber die Foraminiferen vor allem durch drei US-amerikanische Forscher bereichert. Joseph Augustine Cushman legte den Grundstein der modernen Foraminiferenforschung, indem er neben der Beschreibung einer gewaltigen Anzahl neuer Arten auch das Cushman Laboratory for Foraminiferal Research sowie das bis in die Gegenwart bedeutende Fachmagazin Contributions from the Cushman Laboratory for Foraminiferal Research grĂŒndete, heute Journal of Foraminiferal Research. Im Jahrzehnt zwischen 1931 und 1940 wurden 3800 Arten neu aufgestellt, im Jahr 1935 erschienen rund 360 Arbeiten ĂŒber Foraminiferen, 1936 bereits doppelt so viele. Diese Wissensexplosion war einerseits auf die Materialzunahme durch Meeresexpeditionen zurĂŒckzufĂŒhren, andererseits aber auch auf das gestiegene Interesse der Erdölindustrie an Foraminiferen als Leitfossilien (Anzeiger fĂŒr das geologische Alter der Erdschicht) bei der stratigraphischen Analyse von Erdölbohrungen.cite-ref-nuglisch-24-6[24]

1940 erschien der erste Band des Catalogue of Foraminifera von B. F. Ellis und A. R. Messina, von dem bis heute 94 BĂ€nde erschienen sind, die annĂ€hernd jede je beschriebene Foraminifere auffĂŒhren.cite-ref-i877-11-2[11] Das noch immer weitergefĂŒhrte Werk liegt mittlerweile in digitaler Form vor und enthĂ€lt annĂ€hernd 50.000 Arten.cite-ref-33[33]

Nach Cushmans Tod 1949 dominierte die Arbeit des Ehepaares Helen Tappan und Alfred R. Loeblich in der zweiten HĂ€lfte des Jahrhunderts. War Cushman systematisch noch Ă€lteren Ideen verhaftet gewesen, ĂŒberarbeiteten Loeblich und Tappan die Systematik der Foraminiferen grundlegend und publizierten ihre Ergebnisse in zwei großen monographischen Veröffentlichungen 1964 und 1989, die bis in die Gegenwart maßgeblich sind. Neuere systematische AnsĂ€tze lieferten molekularbiologische Untersuchungen (z. B. durch Jan Pawlowski), die seit dem frĂŒhen 21. Jahrhundert insbesondere die höhere Systematik der Foraminiferen neu strukturierten.cite-ref-1-8-3[8]

Einzelnachweise

cite-note-0-11. ↑ Sina M. Adl, David Bass, Christopher E. Lane, Julius LukeĆĄ, Conrad L. Schoch, Alexey Smirnov, Sabine Agatha, Cedric Berney, Matthew W. Brown, Fabien Burki, Paco CĂĄrdenas, Ivan Čepička, Lyudmila Chistyakova, Javier del Campo, Micah Dunthorn, Bente Edvardsen, Yana Eglit, Laure Guillou, VladimĂ­r Hampl, Aaron A. Heiss, Mona Hoppenrath, Timothy Y. James, Anna Karnkowska, Sergey Karpov, Eunsoo Kim, Martin Kolisko, Alexander Kudryavtsev, Daniel J.G. Lahr, Enrique Lara, Line Le Gall, Denis H. Lynn, David G. Mann, Ramon Massana, Edward A.D. Mitchell, Christine Morrow, Jong Soo Park, Jan W. Pawlowski, Martha J. Powell, Daniel J. Richter, Sonja Rueckert, Lora Shadwick, Satoshi Shimano, Frederick W. Spiegel, GuifrĂ© Torruella, Noha Youssef, Vasily Zlatogursky, Qianqian Zhang: Revisions to the Classification, Nomenclature, and Diversity of Eukaryotes. In: Journal of Eukaryotic Microbiology. Band 66, Nr. 1, Januar 2019, S. 77–79, doi:10.1111/jeu.12691.
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cite-note-course-1212. ↑ Zur Einteilung siehe z. B.: Rudolf Röttger, Robert Knight, Wilhelm Foissner (Hrsg.): A Course in Protozoology – Second revised edition In: Protozoological Monographs – Vol. 4, 2009
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cite-note-adl05-3030. ↑ Sina M. Adl, Alastair G. B. Simpson, Mark A. Farmer, Robert A. Andersen, O. Roger Anderson, John A. Barta, Samual S. Bowser, Guy Brugerolle, Robert A. Fensome, Suzanne Fredericq, Timothy Y. James, Sergei Karpov, Paul Kugrens, John Krug, Christopher E. Lane, Louise A. Lewis, Jean Lodge, Denis H. Lynn, David G. Mann, Richard M. McCourt, Leonel Mendoza, Øjvind Moestrup, Sharon E. Mozley-Standridge, Thomas A. Nerad, Carol A. Shearer, Alexey V. Smirnov, Frederick W. Spiegel, Max F. J. R. Taylor: The New Higher Level Classification of Eukaryotes with Emphasis on the Taxonomy of Protists (= The Journal of Eukaryotic Microbiology. Band 52, Nr. 5). International Society of Protistologists, 2005, S. 418, doi:10.1111/j.1550-7408.2005.00053.x.
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cite-note-3333. ↑ Eintrag im DEBIS, Online

Weblinks

Commons

: Foraminifera

– Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

‱ Foraminifera.eu: Illustrierter Katalog rezenter und fossiler Foraminiferen
‱ Ökologie der Großforaminiferen – Film. IWF (Göttingen). Laufzeit: 10:41 Minuten. Erscheinungsjahr: 1982.