Biologen beobachten seit 1907 ein bemerkenswertes Phänomen: Werden Meeresschwämme durch ein feines Sieb gepresst, zerfallen sie in einzelne Zellen, die sich anschließend wieder zu einem vollständigen Organismus zusammensetzen. Dieser Vorgang gilt als extremes Beispiel für Ganzkörperregeneration im Tierreich.
H. V. Wilsons bahnbrechende Experimente
Der amerikanische Zoologe H. V. Wilson führte 1907 an der University of North Carolina grundlegende Versuche mit dem Schwamm Microciona prolifera durch. Er zerkleinerte Schwämmlappen, presste sie durch feines Gewebe und beobachtete das Verhalten der freigesetzten Zellen unter dem Mikroskop.
In der entstandenen Zellsuspension identifizierte Wilson verschiedene Zelltypen, darunter granuläre Amöbozyten und Kragengeißelzellen. Bereits nach kurzer Zeit begannen die Zellen, Pseudopodien auszustrecken und sich zu kleinen Aggregaten zusammenzulagern. Innerhalb von sechs bis sieben Tagen bildeten sich aus diesen Ansammlungen funktionsfähige Schwämme mit vollständiger Kanalstruktur und aktiver Wasserfiltration.
Mechanismen der Zellreaggregation
Der Wiederaufbau eines Schwammkörpers erfolgt in mehreren Phasen. Zunächst bewegen sich einzelne Zellen amöboid und bilden dünne Zellfortsätze aus. Kleine Zellgruppen entstehen, die sich zu größeren Aggregaten vereinigen. Moderne Untersuchungen an Halisarca dujardinii zeigen, dass dieser Prozess bereits in den ersten Stunden nach der Dissoziation beginnt.
Die Zellsortierung erfolgt spezifisch: In Experimenten mit gemischten Zellpopulationen verschiedener Schwammarten aggregierten die Zellen bevorzugt mit Artgenossen. Dies deutet auf spezifische Erkennungsmechanismen hin, die später als sogenannte „sponge aggregation factors“ identifiziert wurden. Der vollständige Wiederaufbau erfordert nicht nur die Aggregation, sondern auch die korrekte Positionierung von Zellen zur Bildung von Außenmembranen, inneren Kammern und Kanalsystemen.
Der Erfolg der Reaggregation hängt von mehreren Faktoren ab, darunter Temperatur, Meerwasserchemie und Zellzustand. Nicht alle Schwammarten sind gleichermaßen zur vollständigen Regeneration fähig, und einige Zellaggregate sterben während des Prozesses ab.
- Originalarbeit von H. V. Wilson (1907) zur Schwammregeneration
- Moderne Studien zur Zellreaggregation bei Halisarca dujardinii
- Forschungsarbeiten zu spongiellen Aggregationsfaktoren