Nematologie - Nematology

Nematologie ist die wissenschaftliche Disziplin, die sich mit der Untersuchung von Nematoden oder Spulwürmern befasst. Obwohl die nematologische Untersuchung bis in die Zeit des Aristoteles oder noch früher zurückreicht, hat die Nematologie als eigenständige Disziplin ihre erkennbaren Anfänge Mitte bis Ende des 19. Jahrhunderts.

Geschichte: vor 1850

Die Forschung der Nematologie hat, wie die meisten Wissenschaftsgebiete, ihre Grundlagen in Beobachtungen und der Aufzeichnung dieser Beobachtungen. Der früheste schriftliche Bericht über eine "Sichtung" eines Nematoden findet sich sozusagen im Pentateuch des Alten Testaments in der Bibel, im vierten Buch Mose namens Numeri: "Und der Herr sandte feurige Schlangen unter das Volk, und sie bissen das Volk, und viele Israeliten starben“. Obwohl keine empirischen Daten vorliegen, um die Hypothese zu überprüfen, vermuten viele Nematologen und Indizien deuten darauf hin, dass es sich bei den "feurigen Schlangen" um den Guinea-Wurm Dracunculus medinensis handelt , da dieser Nematode bekanntermaßen in der Region in der Nähe des Roten Meeres lebt .

Vor 1750 wurde eine große Anzahl von Nematodenbeobachtungen aufgezeichnet, viele von den bemerkenswerten großen Köpfen der alten Zivilisation. Hippokrates (ca. 420 v. Chr.), Aristoteles (ca. 350 v. Chr.), Celsus (ca. 10 v. Chr.), Galen (ca. 180 n. Chr.) und Redi (1684) beschrieben alle Nematoden, die Menschen oder andere große Tiere und Vögel parasitieren. Borellus (1653) war der erste, der einen freilebenden Nematoden beobachtete und beschrieb, den er " Essigaal " nannte; und Tyson (1683) verwendeten ein grobes Mikroskop, um die grobe Anatomie des menschlichen Darmspulwurms Ascaris lumbricoides zu beschreiben .

Andere bekannte Mikroskopiker verbrachten Zeit damit, frei lebende und tierparasitäre Nematoden zu beobachten und zu beschreiben: Hooke (1683), Leeuwenhoek (1722), Needham (1743) und Spallanzani (1769) gehören dazu. Beobachtungen und Beschreibungen von pflanzenparasitären Nematoden, die für alte Wissenschaftler weniger auffällig waren, erhielten nicht so viel oder so früh Aufmerksamkeit wie tierische Parasiten. Die früheste Anspielung auf einen pflanzenparasitären Nematoden ist jedoch in einer berühmten Schrift überliefert. "Aussaat Herzmuschel, ernten kein Korn", eine Zeile von William Shakespeare aus dem Jahr 1594 in Love's Labour's Lost , Act IV, Scene 3, bezieht sich mit Sicherheit auf verdorbenen Weizen, der durch den Pflanzenparasiten Anguina tritici verursacht wird .

Needham (1743) löste das "Rätsel der Herzmuschel", als er eines der erkrankten Weizenkörner zerkleinerte und beobachtete "Wassertiere ... bezeichnet Würmer, Aale oder Schlangen, denen sie sehr ähnlich sind". Es ist wahrscheinlich, dass in der antiken Literatur nur wenige oder keine anderen aufgezeichneten Beobachtungen von pflanzenparasitären Nematoden oder deren Auswirkungen zu finden sind.

Von 1750 bis Anfang des 20. Jahrhunderts war die nematologische Forschung weiterhin deskriptiv und taxonomisch und konzentrierte sich hauptsächlich auf freilebende Nematoden sowie Pflanzen- und Tierparasiten. Während dieser Zeit trugen eine Reihe von produktiven Forschern zum Gebiet der Nematologie in den Vereinigten Staaten und im Ausland bei. Angefangen bei Needham bis hin zu Cobb haben Nematologen eine umfassende deskriptive morphologische Taxonomie von Nematoden zusammengestellt und kontinuierlich überarbeitet.

Geschichte: 1850 bis heute

Kuhn (1874) gilt als der erste, der die Bodenbegasung zur Bekämpfung von Nematoden einsetzte, indem er Schwefelkohlenstoffbehandlungen in Zuckerrübenfeldern in Deutschland anwendete . In Europa konzentrierte sich die nematologische Forschung von 1870 bis 1910 stark auf die Bekämpfung des Zuckerrübennematoden, da der Zuckerrübenanbau in dieser Zeit in der Alten Welt zu einer wichtigen Wirtschaft wurde.

Obwohl die Wissenschaftler des 18. und 19. Jahrhunderts eine beträchtliche Menge an wichtigem grundlegendem und angewandtem Wissen über die Biologie der Nematoden lieferten, begann die nematologische Forschung um die Wende des 20. Jahrhunderts in Qualität und Quantität wirklich Fortschritte zu machen. 1918 wurde im US-Postamt in Salt Lake City, Utah, unter der Leitung von Harry B. Shaw die erste permanente nematologische Feldstation errichtet, nachdem Wissenschaftler den Zuckerrüben-Nematoden auf einem Feld südlich der Stadt beobachtet hatten. Im selben Jahr veröffentlichte Nathan Cobb (1918) seine Beiträge zu einer Wissenschaft der Nematologie und sein Laborhandbuch "Estimating the Nema Population of Soil". Diese beiden Veröffentlichungen bieten definitive Ressourcen für viele Methoden und Geräte, die bis heute in der Nematologie verwendet werden.

Über Cobbs weitreichenden Einfluss auf die nematologische Forschung schreiben Jenkins und Taylor:

Obwohl viele Arbeiter eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Pflanzennematologie gespielt haben, hatte keiner einen größeren Einfluss, insbesondere in den Vereinigten Staaten, als NA Cobb. 1913 veröffentlichte Cobb seinen ersten Artikel über Nematologie in den Vereinigten Staaten. Von [1913] bis 1932 war er der unbestrittene Führer in der [Nematologie] in diesem Land. Durch seine Bemühungen wurde das weithin renommierte [USDA] Nematologie-Forschungsprogramm initiiert und entwickelt. Viele seiner Studenten und Kollegen entwickelten sich in den 1930er, 1940er und 1950er Jahren zu den führenden Köpfen der Pflanzennematologie. Darüber hinaus trug er während seiner produktiven Karriere zu wichtigen Entdeckungen in den Bereichen Taxonomie, Morphologie und Methodik der Nematoden bei. Viele seiner Techniken sind noch immer unübertroffen!

Vielleicht hat niemand das Gebiet der Nematologie so positiv beeinflusst wie Nathan Augustus Cobb.

Von 1900 bis 1925 untersuchten verschiedene staatliche landwirtschaftliche Versuchsstationen wichtige agrarökonomi- sche Probleme, wobei nur wenige Stationen pflanzenparasitären Nematoden viel Aufmerksamkeit widmeten. Berichte über die Geschichte der Nematologie (die wenigen, die existieren) erwähnen drei wichtige Ereignisse zwischen 1926 und 1950, die die relative Bedeutung von Nematoden in den Augen von Landwirten, Gesetzgebern und der US-Öffentlichkeit im Allgemeinen beeinflussten. Dieselben Ereignisse hatten tiefgreifende weltweite Auswirkungen auf den Verlauf der nematologischen Forschung in den nächsten fünfzig bis fünfundsiebzig Jahren.

Zunächst führte die Entdeckung des goldenen Nematoden in den Kartoffelfeldern von Long Island zu einer Reise von US-Quarantänebeamten zu den Kartoffelfeldern Europas, wo die verheerenden Auswirkungen dieses Parasiten seit vielen Jahren bekannt waren. Diese Exkursion zerstreute alle Skepsis gegenüber der Ernsthaftigkeit dieses landwirtschaftlichen Schädlings. Zweitens wurden durch die Einführung der Bodenbegasungsmittel DD und EDB erstmals Nematizide zur Verfügung gestellt, die im Feldmaßstab effektiv und praktisch eingesetzt werden konnten. Drittens brachte die Entwicklung nematodenresistenter Kulturpflanzen erhebliche staatliche Mittel in die angewandte nematologische Forschung.

Diese Ereignisse trugen zu einer Verschiebung von der breiten taxonomischen Nematologieforschung hin zu tiefgreifenden, aber fokussierten Untersuchungen von pflanzenparasitären Nematoden, insbesondere der Bekämpfung von landwirtschaftlichen Schädlingen, bei. Von den frühen 1930er Jahren bis vor kurzem waren die meisten Forscher, die sich mit Nematoden befassten, ausgebildete Pflanzenpathologen. Folglich war die nematologische Forschung in den letzten drei Vierteln des 20. Jahrhunderts stark auf die Beantwortung pflanzenpathologischer und agrarökonomischer Fragen ausgerichtet.

Probensammlungen

• Die Nematoden-Sammlung des US-Landwirtschaftsministeriums ist eine der größten Sammlungen und umfasst über 49.200 permanente Objektträger und Fläschchen.
• Die Sammlung vom Typ Riverside Nematoden der University of California umfasst 3.184 Objektträger. Darüber hinaus umfasst die Sammlung 33.406 Objektträger und 16.170 Fläschchen.
• Nematode Collection Europe ist die größte Sammlung von Nematoden-Objektträgern in Europa.
• Die National Collection of Nematodes (NCN) des ARC-Plant Protection Research Institute (ARC-PPRI) in Südafrika enthält 7.209 Typusexemplare.

Bemerkenswerte Nematologen

• Nathan Cobb
• Michel Luc
• Maynard Jack Ramsay
• Gregor W. Yeates
• Diana Wall
• Gerald Thorne

Beiträge zu anderen Wissenschaften

Nematologen trugen im 19. Jahrhundert auch auf wichtige Weise zu anderen wissenschaftlichen Gebieten bei. Butschli (1875) beobachtete zuerst die Bildung von Polkörperchen durch Kernteilung in einem Nematoden, Beneden (1883) untersuchte Ascaris megalocephala, als er die Trennung der Hälften jedes der Chromosomen von den beiden Elternteilen und den Mechanismus der Mendelschen Vererbung entdeckte, und Boveri (1893) zeigte Beweise für die Kontinuität des Keimplasmas und dafür, dass das Soma als Nebenprodukt ohne Einfluss auf die Vererbung angesehen werden kann.

Caenorhabditis elegans ist eine weit verbreitete Modellart , zunächst für die neurale Entwicklung und dann für die Genetik. WormBase sammelt Forschungen zu den Arten.

Verweise

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