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Lexikon der Biologie: Cniden

Cniden [von *cnid -], Nesselkapseln, Nematocysten, charakteristische Strukturen, die zum Bauplan der Nesseltiere (Cnidaria) gehören. Sie dienen der Abwehr von Feinden und der Überwältigung von Beute. Man kann sie als eines der kompliziertesten Sekretionsprodukte im ganzen Tierreich bezeichnen. Sie sitzen oft zu Tausenden in der Epidermis von Quallen und Polypen, besonders an den Tentakeln. Ihre Bildung erfolgt aus sog. I-Zellen (interstitielle Zellen), die embryonalen Charakter haben. Diese I-Zellen differenzieren sich u. a. zu den Nesselkapselbildungszellen (Cnidoblasten), in denen die Cniden entstehen. Nach deren Bildung bleiben sie in der Zelle liegen, die jetzt Nematocyte (Cnidocyte) genannt wird. Die Nematocyten sind teilweise zu mehreren von einer Epithelmuskelzelle umhüllt. Beide sind über Fibrillensysteme mit der Basalmembran verbunden. Aus den Epithelzellen ragt pro Nematocyte ein Fortsatz (Cnidocil) heraus ( vgl. Abb. ), der aus einer starren, langen Cilie und Kränzen von kurzen Stereocilien (Mikrovilli) besteht. Dieser Apparat ist für die Auslösung der Nesselkapselexplosion (Explosionsmechanismen) zuständig. Die Cnide selbst besteht aus einer starken äußeren und einer zarten inneren Wand. Erstere bildet einen absprengbaren Deckel, letztere ist als teilweise aufgerollter Schlauch ins Innere der Kapsel eingestülpt ( vgl. Abb. ). Die Explosion der Kapsel wird mechanisch und/oder chemisch ausgelöst (Entladungszeit 3–6 Millisekunden; vgl. Abb. ). Man kann ca. 50–60 verschiedene Kapseltypen unterscheiden. Nach der Funktion beim Beutefang unterscheidet man traditionellerweise Durchschlagskapseln (Penetranten) mit Stiletten, Wickelkapseln (Volventen) mit langen Fäden und Haftkapseln (Glutinanten) mit Klebsekret ( vgl. Abb. ). Besonders die Schläuche der Penetranten enthalten oft lähmende Gifte, die durch Poren austreten. (Neue, differenziertere Nomenklatur der Cniden: vgl. Tab. ). Cnidom, Coelenteratentoxine, Fangfäden, Kleptocniden; Hohltiere I.




Cniden

1 Cnide mit Penetrante (c), vor der Entladung in der Nesselzelle (d) liegend; e Zellkern, a Cnidocil, b Deckel. 2 Penetrante während und 3 nach der Entladung. 4a Volvente vor und 4b nach der Entladung. 5 Glutinante




Cniden

Cnide im Epidermisverband (nach einer elektronenmikroskopischen Vorlage)




Cniden

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen von Cniden beim Eindringen in Epithelzellen des Korallenwelses (Plotosus lineatus). 1 Cnide der Leuchtqualle (Pelagia panopyra), die ohne Stilett und ausgeprägte Schaftdornen in die Oberfläche eindringt. 2 Cnide der Tintenqualle (Catostylus purpurus); bereits 30 Sekunden nach Entladung zeigt die Oberfläche der Zelle Degenerationserscheinungen; 10 Sekunden später löst sie sich aus dem Epithelverband.




Cniden

Entladungsvorgang einer Cnide (Breite der Nesselkapsel: ca. 1/100 mm). a durch Stimulation des Cnidocils (Sinneshärchen) steigt der Innendruck der Nesselkapsel an; b bereits nach ca. 10 μs springt das Operculum (Kapseldeckelchen) auf, und der Schaft des Nesselschlauchs wird mit schnellen Drehbewegungen ausgeschleudert (die Beschleunigung beträgt bis zum 40 000fachen der Erdbeschleunigung g; g = 9,81 m/s2); die Spitze der aneinandergelegten Stilettdornen durchschlägt selbst die Oberfläche von "gepanzerten" Beutetieren, wie Krebsen; c anschließend werden die Dornen zurückgebogen und gewährleisten zusammen mit den Schaftdornen die sichere Verankerung der Kapsel auf der Oberfläche; d der übrige Nesselschlauch dringt tiefer ein und gibt kontinuierlich Toxine ab; e schließlich wird die Kapsel gelöst, und die Zelle degeneriert.

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