Analyse von Wachstumskurven von Heterostegina depressa (Foraminifera: Nummulitidae)

Abstract

Chamber formation in individuals of the large foraminifer Heterostegina depressa was studied with the intention of explaining the different shapes of growth curves established for groups of individuals. The material was derived from clone cultures and from the natural habitat. Chamber formation was observed by daily control of many individuals. The growth increments of a group of individuals depend mainly upon the frequency of chamber formation of the individuals, they also depend upon the percentage of growing individuals present and the sizes of chambers. Within a prolifically growing group, each individual builds a new chamber every second or third day, and 81 to 86% exhibit chamber-building activities. Further features of quickly growing individuals are: formation of chambers in a regular sequence, and short periods of rest between long periods of growth. During low illumination intensity and in darkness, growth of H. depressa may cease for several months (up to 81/2 months). Cessation of growth is connected with a marked reduction in all other physiological processes. After month-long inhibition of growth, different individuals responded with different growth behaviour under the same environmental conditions. For example, smaller individuals needed longer periods of physiological regeneration before building new chambers. Prior darkexposure resulted in intermittent growth in many individuals. Periods of rest were followed by periods of unusually intensive growth. Lower temperature resulted in a reduced frequency of chamber formation. The size of chambers, however, was not influenced; accordingly the shape of the test did not vary. Immediately after multiple fission, rapid growth begins. Growth curves of H. depressa, therefore, do not show initial periods of slow growth which is characteristic for general exponential growth. H. depressa exhibited sigmoidal growth curves only after periods of growth inhibition; it displayed typical regenerative growth. During these periods, up to 4 chambers in 4 days, or 9 chambers in 12 days, were built by 11-month-old individuals.

Zusammenfassung

• 1. Ziel dieser Untersuchung ist, den unterschiedlich steilen Wachstumskurvenverlauf von Individuenscharen der Großforaminifere Heterostegina depressa zu erklären.

• 2. An Klonkulturen und an Material aus dem natürlichen Lebensraum wurde deshalb die Kammerbautätigkeit eines jeden Individuums von Individuengruppen täglich kontrolliert.

• 3. Der Zuwachs einer Individuenschar hängt vor allem von der Kammerbaufrequenz der Einzeltiere ab, ferner vom Anteil wachsender Individuen von der Gesamtzahl und von der kammergröße.

• 4. In rasch wachsenden Individuenscharen wird von jedem Individuum an jedem 2. bis 3. Tag eine Kammer gebaut und bauen 80% bis über 90% der Individuen Kammern. Zu den Kennzeichen rasch wachsender Individuen gehören ferner Kammerbauten in zeitlich regelmäßiger Aufeinanderfolge und kurze Pausen zwischen langen Wachstumsperioden.

• 5. H. depressa kann bei niedriger Beleuchtungsstärke (45 Lux, 2 Lux) bis zu 81/2 Monate lange Wachstumspausen einlegen. Der Wachstumsstillstand ist mit einer starken Einschränkung aller anderen physiologischen Vorgänge verbunden.

• 6. Individuen, deren Wachstum nach monatelanger Pause erneut einsetzt, zeigen sehr unterschiedliches Wachstumsverhalten bei gleichen Umweltbedingungen. So benötigen kleine Individuen längere Erholungspausen als große Individuen, bevor sie wieder mit dem Kammerbau beginnen.

• 7. Eine Folge der vorangehenden Dunkelbehandlung scheint auch das intermittierende Wachstum zahlreicher Individuen zu sein. Auf Wachstumspausen folgen Wachstumsschübe, während derer erstaunliche Wachstumsleistungen vorkommen können. In 4 Tagen wurden 4 und in 12 Tagen 9 Kammern gebaut. Eine so hohe Kammerbaufrequenz gibt es sonst nur bei 1 bis 10 Tage alten Individuen.

• 8. Durch Herabsetzen der Temperatur läßt sich die Kammerbaufrequenz beeinflussen, nicht aber die Kammergröße. Das deutet auf eine geringe Variabilität der Gehäuseform.

• 9. Nach der Geburt durch Vielteilung erfolgt sogleich starkes Wachstum; bei Wachstumskurven von H. depressa fehlt daher die Anfangsphase langsamen Wachstums, wie sie für exponentielles Wachstum kennzeichnend ist.

• 10. Einen sigmoiden Verlauf von Wachstumskurven finden wir nur nach Perioden der Wachstumshemmung. Er zeigt bei H. depressa Regenerationswachstum an.