Die Wimpertierchen kommen in jeder Pfütze vor, in Gewässern und Kläranlagen, und sind für die Selbstreinigung des Wasser zuständig, indem sie Bakterien und Schwebstoffe wegfressen. Dr. Wilfried Pauli vom Institut für Biologie nutzt diese Einzeller, um festzustellen, ob eine Flüssigkeit giftig ist oder nicht.
Wir nutzen die Aufnahme von Partikeln, die ökologisch sehr wichtig ist. Zum anderen können diese Einzeller chemische Reize wahrnehmen, Chemikalien riechen oder schmecken im Wasser und diese meiden. Diese Reaktion ist auch sehr schnell, d.h. man kann innerhalb weniger Minuten ein Ergebnis sehen.
Man kann sich den Test wie eine Batterie Spritzen vorstellen, die auf einen Untersatz aufgesetzt werden. In den Spritzen befindet sich die zu untersuchende Flüssigkeit, im Untersatz eine Lösung mit Wimpertierchen. Die Wimpertieren können in den oberen Teil rein schwimmen. Das machen sie aber nur, wenn diese Probe keine Schadstoffe enthält. Schon mit einer guten Lupe kann man erkennen, ob und wie viele Einzeller in die zu untersuchende Flüssigkeit eingeschwommen sind. Sie reagieren schon auf geringe Konzentrationen. Ein zweiter Test nutzt die Freßwut der Wimpertierchen. Zur Probe gibt man ihnen eine eisenhaltige Substanz.
In diese Probe würde man die Organismen hineingeben und parallel dazu die Magnetpartikelchen, die sie aufnehmen können. Und wenn sie die gut fressen, wie in einer Kontrolllösung, in einer unbelasteten Probe, dann ist davon auszugehen daß zumindest keine akute Toxizität zumindest gegenüber diesen Organismen vorherrscht.
Zur Auswertung wird an die Probe-Flüssigkeit ein Magnet angelegt. Fühlen sich die Wimpertierchen wohl, dann haben sie Eisen aufgenommen und schwimmen entlang der Feldlinien des Magneten. Das kann man unter dem Mikroskop erkennen. Wurden sie allerdings von Schadstoffen beeinträchtigt, dann zeigt der Magnet keine Wirkung, denn sie haben kein Eisen gefressen. Weil die Schadstoffe unmittelbar auf ihre Zellhülle wirken, können die Wimpertierchen schnell anzeigen, ob eine Probe giftig ist oder nicht. Will man die Inhaltsstoffe bestimmen, dann muß man noch eine chemische Analyse nachschieben. Dr. Pauli beschreibt einen möglichen Einsatz.
Wenn man an einen Großbrand denkt, dann ist erstmal weniger interessant, welche Substanzen das Löschwasser enthält, als vielmehr: ist es toxisch und kann eingeleitet werden ins Abwasser oder muß es zurückgehalten werden? Und da braucht man bspw. Kurzzeittests, die sofort vor Ort eine Einschätzung zulassen: giftig, nicht giftig. Will man dann feststellen, was sind für Substanzen entstanden, dann wird man eine chemische Analytik machen.
Es soll also ein Schnelltest sein für mobile Umweltlabore, für Wasserwerke, um zu prüfen, ob das Wasser unbedenklich ist, ober man nach Schadstoffen suchen muß. Da die Einzeller in allen Gewässern vorkommen und für deren Reinheit sorgen, kann man die Testergebnisse durchaus von den Wimpertierchen auf die Natur übertragen.
Auf Umwelt übertragen kann man es sehr wohl, denn diese Tiergruppe der Ziliaten ist im Ökosystem enorm wichtig. D.h. wenn diese Stufen gestört wird, dann kann das Ökosystem seine Funktion nicht mehr erfüllen, was dann letztendlich durchschlägt in einer schlechteren Wasserqualität oder schlechteren Abbauleistung des Bodens.
Bislang stehen als biologische Schnelltests nur Bakterien zur Verfügung. Doch mehrere verschiedene Tests ergeben ein genaueres Bild. Die Wimpertierchen reagieren auf die ganze Palette der Umweltgifte: Kraftstoffe, Öle, Schwermetalle, Sprengstoff. Es wird noch einige Monate dauern, bis die Wimpertierchen als Biosensoren unter Praxis-Bedingungen einsatzfähig sind.
Wir nutzen die Aufnahme von Partikeln, die ökologisch sehr wichtig ist. Zum anderen können diese Einzeller chemische Reize wahrnehmen, Chemikalien riechen oder schmecken im Wasser und diese meiden. Diese Reaktion ist auch sehr schnell, d.h. man kann innerhalb weniger Minuten ein Ergebnis sehen.
Man kann sich den Test wie eine Batterie Spritzen vorstellen, die auf einen Untersatz aufgesetzt werden. In den Spritzen befindet sich die zu untersuchende Flüssigkeit, im Untersatz eine Lösung mit Wimpertierchen. Die Wimpertieren können in den oberen Teil rein schwimmen. Das machen sie aber nur, wenn diese Probe keine Schadstoffe enthält. Schon mit einer guten Lupe kann man erkennen, ob und wie viele Einzeller in die zu untersuchende Flüssigkeit eingeschwommen sind. Sie reagieren schon auf geringe Konzentrationen. Ein zweiter Test nutzt die Freßwut der Wimpertierchen. Zur Probe gibt man ihnen eine eisenhaltige Substanz.
In diese Probe würde man die Organismen hineingeben und parallel dazu die Magnetpartikelchen, die sie aufnehmen können. Und wenn sie die gut fressen, wie in einer Kontrolllösung, in einer unbelasteten Probe, dann ist davon auszugehen daß zumindest keine akute Toxizität zumindest gegenüber diesen Organismen vorherrscht.
Zur Auswertung wird an die Probe-Flüssigkeit ein Magnet angelegt. Fühlen sich die Wimpertierchen wohl, dann haben sie Eisen aufgenommen und schwimmen entlang der Feldlinien des Magneten. Das kann man unter dem Mikroskop erkennen. Wurden sie allerdings von Schadstoffen beeinträchtigt, dann zeigt der Magnet keine Wirkung, denn sie haben kein Eisen gefressen. Weil die Schadstoffe unmittelbar auf ihre Zellhülle wirken, können die Wimpertierchen schnell anzeigen, ob eine Probe giftig ist oder nicht. Will man die Inhaltsstoffe bestimmen, dann muß man noch eine chemische Analyse nachschieben. Dr. Pauli beschreibt einen möglichen Einsatz.
Wenn man an einen Großbrand denkt, dann ist erstmal weniger interessant, welche Substanzen das Löschwasser enthält, als vielmehr: ist es toxisch und kann eingeleitet werden ins Abwasser oder muß es zurückgehalten werden? Und da braucht man bspw. Kurzzeittests, die sofort vor Ort eine Einschätzung zulassen: giftig, nicht giftig. Will man dann feststellen, was sind für Substanzen entstanden, dann wird man eine chemische Analytik machen.
Es soll also ein Schnelltest sein für mobile Umweltlabore, für Wasserwerke, um zu prüfen, ob das Wasser unbedenklich ist, ober man nach Schadstoffen suchen muß. Da die Einzeller in allen Gewässern vorkommen und für deren Reinheit sorgen, kann man die Testergebnisse durchaus von den Wimpertierchen auf die Natur übertragen.
Auf Umwelt übertragen kann man es sehr wohl, denn diese Tiergruppe der Ziliaten ist im Ökosystem enorm wichtig. D.h. wenn diese Stufen gestört wird, dann kann das Ökosystem seine Funktion nicht mehr erfüllen, was dann letztendlich durchschlägt in einer schlechteren Wasserqualität oder schlechteren Abbauleistung des Bodens.
Bislang stehen als biologische Schnelltests nur Bakterien zur Verfügung. Doch mehrere verschiedene Tests ergeben ein genaueres Bild. Die Wimpertierchen reagieren auf die ganze Palette der Umweltgifte: Kraftstoffe, Öle, Schwermetalle, Sprengstoff. Es wird noch einige Monate dauern, bis die Wimpertierchen als Biosensoren unter Praxis-Bedingungen einsatzfähig sind.