Biokonvektion

Anstoß für diesen Versuch ist ein ausführlicher Bericht im Mikrokosmos Jahrgang 85 / 1996, welcher sich mit dem Phänomen der Musterbildung bei Einzellern (speziell Euglena gracilis) beschäftigt.

Wer kennt sie nicht: die Schlieren, welche sich in dichten Kulturen bildern. Anstatt gleichmäßig im Kulturmedium verteilt, ziehen sich Wolken oder Bänder durch die Kultur. Euglena gracilis eignet sich ideal, um diese Musterbildung (Biokonvektion) zu veranschaulichen.

Voraussetzung ist eine Euglenen-Kultur im Maxima. Schon im Kulturgefäß bilden sich Schlieren. Diese geballten Ansammlungen von Euglenen werden mit der Pipette abgesaugt und ggf. zur höheren Konzentration zentrifugiert. Es ist auch möglich, die positive Phototaxis auszunutzen und bei einer in Dunkelheit befindlichen Kultur die Euglenen vom Boden abzusaugen.

Die Zellkultur wird in verschiedenen Schichthöhen in Petrischalen gegossen und abgedunkelt. Bei einem längeren Beobachtungszeitraum ist es notwendig, die Petrischalen abzudecken, da sonst zu viel Flüssigkeit verdunstet. Bereits nach 5 min bilden sich Ansätze von Muster.

Die schönsten Muster entstehen bei Schichthöhen von 3-5mm. Drei Grundmuster lassen sich hier unterscheiden: Punkte, Netze und Linien. Ausschlaggebend für die Art der Muster ist die Kulturdichte und die Schichthöhe. Diese zwei Parameter lassen sich einfach variieren und führen zu den unterschiedlichsten Ergebnissen. Die Übergänge der einzelnen Muster sind fließend, durch seitlichen Lichteinfall oder Schrägstellen der Petrischale entstehen weitere spektakuläre Effekte.

Das Fotografieren der Muster sollte zügig ablaufen: durch Lichteinfall verändern sich die Muster sehr schnell und fangen an zu verschwimmen.

Literaturnachweis:
Kamphuis, A.: Biokonvektionsmuster in Kulturen der Alge Euglena gracilis. Mikrokosmos 85 / 1996, Seite 83-92.