Pfiesteria

Pfiesteria
Pfiesteria cf. piscicida
Systematik
Stamm: Dinozoa Unterstamm: Dinoflagellaten (Dinoflagellata) Klasse: Dinophyceae Ordnung: Phytodiniales Familie: Pfiesteriaceae Gattung: Pfiesteria
Wissenschaftlicher Name
Pfiesteria
K. A. Steidinger & J. M. Burkholder

Pfiesteria ist eine Gattung heterotropher Dinoflagellaten, die mit schädlichen Algenblüten und Fischsterben in Verbindung gebracht wurde. Organismen aus der Pfiesteria-Gruppe wurden beispielsweise verantwortlich gemacht für Fischsterben in den 1980er und 1990er Jahren vor der Küste von North Carolina und in den Zuflüssen der Chesapeake Bay. Als Reaktion auf die Massenausbrüche haben sechs US-Bundesstaaten entlang der Ostküste ein Überwachungsprogramm gestartet, um auf neue Ausbrüche schnell reagieren zu können und um ihre Entstehung besser zu verstehen.^[1] Neue molekulargenetische Nachweismethoden haben Pfiesteria weltweit nachgewiesen.^[2]

Die Gattung Pfiesteria wurde 1988 mit der Art Pfiesteria piscicida von JoAnn Burkholder and Ed Noga beschrieben. Die Gattung wurde nach Lois Ann Pfiester benannt, einer Biologin, die wichtige Grundlagenforschung zu Dinoflagellaten erarbeitete.^[3]

Ernährungsweise

Die ersten Forschungsergebnisse führten zu der Hypothese, dass Pfiesteria als Überfall-Räuber lebt, der ein extrazelluläres Gift benutzt, das die Atmungsorgane von Fischen lähmt, sodass die Fische an Erstickung sterben. Die einzelligen Pfiesterien fressen dann das aus der Beute austretende Gewebe.^[4] Im Fall von Pfiesteria shumwayae konnte gezeigt werden, dass die Einzeller die Hautzellen der Fische direkt per Myzozytose fressen und die Fische auf diese Weise schädigen.^[5] Dies wird Mikropredation genannt.

Kontroversen

Die Biologie von Pfiesteria und die Bedeutung von Organismen aus der Pfiesteria-Gruppe für Fischsterben und Erkrankungen bei Menschen ist Gegenstand wissenschaftlicher Kontroversen, da viele Forschungsergebnisse uneindeutig oder widersprüchlich sind.^[6]

• Lebenszyklus: Frühe Forschungsergebnisse legten einen komplexen Lebenszyklus von Pfiesteria piscicida nahe, der wegen widersprechenden Beobachtungen inzwischen umstritten ist. Dies gilt im Besonderen für die Frage, ob ein giftiges Amöbenstadium existiert.^[7]

• Giftigkeit: Die Hypothese, dass Pfiesteria Fische mit einem ins Wasser abgegebenen Gift tötet, wurde in Frage gestellt, weil in einigen Experimenten keine Gifte isoliert und keine Giftigkeit beobachtet werden konnte. Letztlich scheint die beobachtete Giftigkeit vom verwendeten Stamm und den genutzten Analysemethoden abzuhängen.^[8] Im Jahre 2007 konnte ein sehr instabiles Gift bei giftigen Pfiesteria piscicida identifiziert werden.^[9]

• Hautschäden: Die beobachteten Hautschädigungen im Zusammenhang mit Pfiesteria wurden von einigen Wissenschaftlern pilzähnlichen Oomyceten zugeschrieben. Bei Pfiesteria shumwayae konnte nachgewiesen werden, dass die Läsionen die Summe vieler durch Myzozytose attackierte Einzelzellen sind.^[5]

• Einfluss auf Menschen: Die Effekte von Pfiesteria auf Menschen wurden in Frage gestellt, und sogar allein einer Pfiesteria-Hysterie zugeschrieben. Inzwischen haben kritische Studien eine solche Hysterie als Auslöser der Symptome aber unwahrscheinlich gemacht.^[10][11] Die Wirkung von Pfiesteria auf Menschen ist noch nicht endgültig geklärt.

Systematik

Zu der Gattung Pfiesteria werden die Arten P. piscicida und P. shumwayae gezählt. Die Systematik ist nicht endgültig geklärt, so wird P. shumwayae auch als Pseudopfiesteria shumwayae eingeordnet.^[12] Aus diesem Grund werden die verschiedenen Arten als Pfiesteria-Gruppe (Pfiesteria Complex Organism) zusammengefasst.

Pfiesteria in der Literatur

• Eine fiktive, für Menschen gefährliche Pfiesteria-Art spielt eine Rolle in James Powliks Umwelt-thriller Tod aus der Tiefe (Originaltitel: Sea Change) aus dem Jahr 1999.
• Die mutierte, für Menschen gefährliche Art Pfiesteria piscicida ist ein Element aus Frank Schätzings Roman Der Schwarm aus dem Jahre 2004.

Einzelnachweise

1. ↑ Magnien RE (2001). State monitoring activities related to Pfiesteria-like organisms. Environ. Health Perspect., Vol. 109, S. 711-714. doi:10.2307/3454918
2. ↑ Rublee PA, Remington DL, Schaefer EF, Marshall MM (2005). Detection of the Dinozoans Pfiesteria piscicida and P. shumwayae: a review of detection methods and geographic distribution. J. Eukaryot. Microbiol., Vol. 52, Iss. 2, S. 83-89. doi:10.1111/j.1550-7408.2005.05202007.x
3. ↑ Barker, Rodney (1998). And the Waters Turned to Blood. Simon & Schuster. ISBN 0-684-83845-1
4. ↑ Eichhorn, Susan E. Raven, Peter H. Evert, Ray Franklin (2005). Biology of plants. W. H. Freeman and Company, New York, S. 205. ISBN 0-7167-1007-2
5. ↑ ^{a b} Vogelbein WK, Lovko VJ, Shields JD (2002). Pfiesteria shumwayae kills fish by micropredation not exotoxin secretion, Nature, vol. 418, iss. 6901, 967-070. doi:10.1038/nature01008
6. ↑ Miller TR, Belas R (2003). Pfiesteria piscicida, P. shumwayae, and other Pfiesteria-like dinoflagellates. Res. Microbiol., Vol. 154, Iss. 2, S. 85-90. doi:10.1016/S0923-2508(03)00027-5
7. ↑ Peglar MT, Nerad TA, Anderson OR, Gillevet PM (2004). Identification of amoebae implicated in the life cycle of Pfiesteria and Pfiesteria-like dinoflagellates. J. Eukaryot. Microbiol., Vol. 51, Iss. 5, S. 542-552. doi:10.1111/j.1550-7408.2004.tb00290.x
8. ↑ Burkholder JM, Gordon AS, Moeller PD et al. (2005). Demonstration of toxicity to fish and to mammalian cells by Pfiesteria species: comparison of assay methods and strains. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., Vol. 102, Iss.9, S. 3471-3476. doi:10.1073/pnas.0500168102
9. ↑ Moeller PD, Beauchesne KR, Huncik KM, Davis WC, Christopher SJ, Riggs-Gelasco P, Gelasco AK (2007). Metal complexes and free radical toxins produced by Pfiesteria piscicida. Environ. Sci. Technol., Vol. 41, Iss. 4, S. 1166-1172. doi:10.1021/es0617993
10. ↑ Greenberg DR, Tracy JK, Grattan LM (1998). A critical review of the Pfiesteria hysteria hypothesis. Md Med J, Vol. 47, Iss. 3, S. 133-136.
11. ↑ Collier DN, Burke WA (2002). Pfiesteria complex organisms and human illness. South. Med. J., Vol. 95, Iss. 7, S. 720-726.
12. ↑ R. Wayne Litaker, Karen A. Steidinger, Patrice L. Mason, Jan H. Landsberg, Jeffrey D. Shields, Kimberly S. Reece, Leonard W. Haas, Wolfgang K. Vogelbein, Mark W. Vandersea, Steven R. Kibler and Patricia A. Tester (2005). The reclassificaion of Pfiesteria shumwayae (Dinophyceae): Pseudopfiesteria, gen. nov.. Journal of Phycology, Vol. 41, Iss. 3, S. 643–651. doi:10.1111/j.1529-8817.2005.00075.x

Weblinks

• Algaebase-Eintrag Pfiesteria K. A. Steidinger & J. M. Burkholder
• Pfiesteria research at VIMS