Meteora sporadica

Meteora sporadica ist eine Spezies (Art) freilebender mariner einzelliger Eukaryoten (Meeresprotozoen), die 2002 bei Probenahmen im Sporadenbecken (einem Teil der östlichen Ägäis) entdeckt wurde. Sie ist die einzige offiziell beschriebene Art der Gattung Meteora (monotypisch – Stand Ende November 2025).^[2][3][4]

M. sporadica wurde 2002 als einzige bekannte Spezies der neuen Gattung Meteora erstbeschrieben. Diese Arbeit gründete sich auf Proben, die während der Kreuzfahrt Nr. 40 des Forschungsschiffs METEOR am 30. Dezember 1997 im Sporadenbecken in der östlichen Ägäis aus einer Tiefe von 1.230 Metern unter dem Meeresspiegel entnommen wurden.^[2][5]

Aufgrund ihrer einzigartigen Morphologie, verschieden von allen anderen Protistengruppen, wurde die Gattung in der Domäne Eukaryota zunächst ohne nähere Zuordnung (incertae sedis) eingestuft.^[2]

Zwei Jahrzehnte später, im Jahr 2022, konnte nach der Wiederentdeckung der Spezies eine phylogenetische Analyse von Meteora immer noch keine eindeutige Verbindung zu einer bekannten Gruppe der Eukaryoten herstellen: Dies deutete darauf hin, dass mit M. sporadica eine neue Eukaryotengruppe mit einem übergeordnetem taxonomischen Rang gefunden wurde.^[3]

Im Jahr 2024 wurde jedoch durch eine Veröffentlichung von Yana Eglit et al. bekannt, dass Meteora mit der 1988 als Phylum erstbeschriebenen Gruppe Hemimastigophora verwandt ist.^[6][7]

Ein Jahr später, im November 2025, wurde dies mit der Beschreibung von Solarion arienae durch Marek Valt et al. präzisiert: Meteora und Solarion wurden als Schwestertaxa innerhalb einer neuen Klade (Phylum) Caelestes eingeordnet; diese ist ihrerseits eine Schwestergruppe der Hemimastigophora und bildet mit ihr gemeinsam eine Membrifera genannte Klade.^[4]

Die Membrifera sind wiederum eine Schwesterklade einer 2022 als Provora^[8] erstbeschriebenen Gruppe, zusammen bilden sie die Supergruppe Disparia (syn. Promethea^{[1][A. 1]}), die informell auch als Reich (englisch kingdom) bezeichnet wird (z. B. Presseveröffentlichung der Karls-Universität Prag).^[4]

Die Stellung der Disparia zur bekannten eukarotischen Supergruppe Diaphoretickes ist im Vergleich zu diesen Ergebnissen weniger sicher. Beide wurden früher teilweise als Schwestergruppen gehandelt, in der aktuellen Studie von Valt et al. (2025) werden die Disparia jedoch den Diaphoretickes untergeordnet, da die als CAM bezeichnete Klade (Archaeplastida + Pancryptista) basaler abzweigt als die Disparia.^[4]

Der Zellkörper von M. sporadica ist nach der ursprünglichen Beschreibung von 2002 farblos und oval. Er ist zwischen 3,0 und 4,4 μm lang und zwischen 2,0 und 4,0 μm breit. Er hat zwei seitliche, armähnliche und zwei längere axiale Fortsätze (Lobopodien), die sich nach vorne und hinten erstrecken. Die seitlichen Fortsätze bewegen sich unabhängig voneinander in einer rudernden Bewegung und unterstützen so die Fortbewegung.^[2] Mit dieser seltsamen und einzigartigen Morphologie unterscheiden sie sich von allen anderen bis 2024 bekannten Protistengruppen und wurden daher 2002 zunächst als Protisten incertae sedis, d. h. einzellige Eukaryoten unbekannter Zugehörigkeit, eingestuft.^[2]

Als Galindo et al. 2022 über die Wiederentdeckung der Art berichteten, fertigten sie eine ausführliche Beschreibung der Art an.^[3] Sie soll gut mit der ursprünglichen Beschreibung von 2002 übereinstimmen:

M. sporadica ist eukaryotischer Einzeller, der durchsichtig (transparent) ist. Der Zellkörper ist oval, ca. 3,22 (1,99–3,84) μm lang und 2,76 (1,8–3,62) μm breit,^[3] was gut zur ursprünglichen Beschreibung passt (3,0–4,4 μm lang, 2.0–4.0 μm breit).^[2][3] Er trägt keine Geißel (Flagellum), hat aber dafür auf beiden Seiten kurze armartige Fortsätze (englisch lateral arm-like appendages, auch als oars ‚Ruder‘ bezeichnet), sowie in anteroposteriorer Richtung (axial nach vorne und hinten) zwei längere Fortsätze, was für diese Gattung charakteristisch ist.^[2][3] Die Länge der kurzen armartigen Fortsätze auf beiden Seiten beträgt leicht unterschiedlichen 1,58 (0,87–3,83) und 1,69 (1,00–3,55) μm; die länglichen Fortsätze auf der Vorder- und Rückseite messen 5,35 (3,7–8,72) und 4,12 (2,5–5,79) μm.^[3] Galindo et al. beobachteten zwar keine so langen Anhängsel, wie die längsten von Hausmann et al. 2002 gesehenen, die lateralen erreichten damals bis zu 5,8 μm und die axialen bis zu 17,3 μm.^[3][2] Sie beobachteten aber, dass sich die Länge der lateralen Anhängsel durch Ausdehnung oder Einziehen in den Zellkörper sehr schnell ändern kann.^[3] Übereinstimmung bestand in der Beobachtung, dass die linken und rechten armartigen Fortsätze fast gleich lang sind, während der hintere Fortsatz deutlich länger ist als der vordere.^[3][2]

In den Meteora-Zellen ist im Gegensatz zu Solarion kein Zentriol vorhanden.^[4]

Wie bei der Gattung Solarion tragen die Stiele spezielle Strukturen, die nur bei der Klade (Phylum) Caelestes gefunden wurden und Celestiosomen genannt werden und dem räuberischen Nahrungserwerb dienen (s. u.). Im Gegensatz zu Solarion mit einem ein einziges Celestiosom pro Stiel tragen die Stiele von M. sporadica mehrere Celestiosomen.^[4]

Die Stiele werden von Mikrotubuli gestützt, die aus sog. „Mikrotubuli-Organisationszentren“ (microtubule-organizing centres, MTOCs) hervorgehen. Während das einzelne MTOC von Solarion frei im Zytoplasma liegt, sind die zahlreichen MTOCs von Meteora mit der Kernmembran assoziiert.^[4]

Die TEM-Untersuchung des Zellkörpers zeigt den vesikulären Kern, Nahrungsvakuolen (mit erbeuteten Bakterien), und ein verzweigtes Mitochondrium, das sich auf der dorsalen Seite („Rückseite“) des Kerns befindet. Die Mitochondrien haben flache Cristae. Angrenzend an die gegenüber liegende ventrale Seite des Kerns („Vorder-“ oder „Bauchseite“) befindet sich eine flache Ansammlung von etwa sieben (fünf – acht) MTOCs, die hexagonal angeordnet sind (meist in zwei gegeneinander versetzten). Jedes MTOC ist eine zylindrische Struktur mit einer Länge von etwa 160 nm (158 ± 18 nm) und einer Breite von 120 nm (116 ± 13 nm) mit einem dicht gefärbten Kern von 100 nm Länge (100 ± 13 nm) und 55 nm (56 ± 7 nm) Breite. Zumindest einige der MTOCs sind an der Kernhülle verankert.^[6]

Galindo et al. (2022) haben für ihre diesbezüglichen Untersuchungen kryokonserviertes Material aufgetaut und konnten eine Zunahme dieser Spezies nach mehrtägiger Bebrütung bei Raumtemperatur bestätigen. In denselben Proben wurden zusammen mit dieser Art einige weitere Protozoen gefunden, die auch schon Hausmann et al. in der Erstbeschreibung gefunden hatten, darunter Amastigomonas spp. (Obazoa, Apusomonadidae), Ancyromonas spp. (Loukozoa, Ancyromonadidae) und Rhynchomonas nasuta (Euglenozoa, Kinetoplastida, Neobodonida). Alle diese sind bakterienfressende (bakterivore), gleitende Mikroorganismen, die wie vermutet sich üblicherweise in einem gemeinsamen Biotop mit M. sporadica aufhalten oder gemeinsam auf Nahrungssuche sind.^[3]

M. sporadica ernährt sich hauptsächlich von Bakterien. Nach der ursprünglichen Beschreibung gibt es oberflächlich bakterienähnliche Körnchen oder Granulen, die an den vorderen und hinteren Fortsätzen anhaften.^[2] Nach Galindo et al. (2022) ist deren Anzahl unbestimmt, sie bewegen sich der Beobachtung nach entlang der Oberfläche und dienen der Phagozytose.^[3][6] Solche der Erbeutung von Nahrung (Bakterien) dienenden Granula-Strukturen wurden außer bei Meteora in ähnlicher Form auch von Valt et al. 2025 bei der nahe verwandten Gattung Solarion gefunden. Diese spezielle Form von Extrusomen wurde von ihnen „Celestiosom“ genannt.^[4]

Wie von Yana Eglit et al. 2024 gezeigt, fängt die Mikrobe ihre Beute mithilfe von Extrusomen (den Celestiosomen) an ihren seitlichen Armen, die sie auf die Bakterienzelle aussendet. Die Bakterienzelle wird an die Basis des Arms gelockt und anschließend in den Zellkörper aufgenommen (phagozytiert). Interessanterweise nutzen die meisten Mikroeukaryoten Extrusomen zur Verteidigung oder zur Jagd auf andere, kleinere Eukaryoten, während die Caelestes-Mitglieder Meteora und Solarion sie zur Jagd auf Prokaryoten einsetzen.^[6][4]

Die Proben für die Erstbeschreibung wurde in Tiefseesedimentproben aus einer Tiefe von 1.230 m aus dem Sporadenbecken in der östlichen Ägäis gefunden (39,2585° N, 23,7083° O39.25847222222223.708333333333).^[2]

Galindo et al. (2022) fanden sie in Sedimentproben aus der flachen Meereslagune Malo jezero („Kleiner See“, Adria-Insel Mljet, Kroatien), gesammelt bereits im Juli 2014.^[3]

Die von Yana Eglit et al. in ihrer Veröffentlichung 2024 untersuchten beiden Stämme sind SRT610, gefunden im subtidalen Sediment vor der japanischen Insel Miyako-jima, Hauptinsel der Miyako-Inseln); sowie LBC3 (gefunden im subtidalen Sediment vor dem Strand Playa la Boca^[9] auf der Nordostseite der kubanischen Provinz Camagüey untersucht und die Verwandtschaft mit dem Phylum Hemimastigophora gefunden.^[6][10]

Die erste Sequenz des 18S-rRNA -Gens von M. sporadica (Stamm CRO19MET) wurde 2022 von Galindo et al. veröffentlicht.^[3] Eine umfassende Genanalyse aus dem Jahr 2024 durch ein Team kanadischer Wissenschaftler unter der Leitung von Yana Eglit umfasste 254 Kerngene und das mitochondriale Genom (Stämme SRT610 und LBC3). Sie zeigte, dass M. sporadica eng mit der Gruppe (Phylum) Hemimastigophora verwandt ist. Das mitochondriale Genom von M. sporadica zählt zu den umfangreichsten in der Domäne der Eukaryoten und weist eine außergewöhnlich hohe Anzahl an kodierenden Genen auf, nämlich 79.^[6] Bereits diese Genanalyse legte nahe, dass die Gattung Meteora und das Phylum Hemimastigophora zusammen einen neuen, morphologisch vielfältigen Zweig (Klade) im Stammbaum der Eukaryoten bilden könnten.^[11] Diese Ergebnisse wurden im November 2025 durch Vault et al. durch Vergleich mit der damals neu entdeckten Spezies Solarion arienae bestätigt und die gemeinsame Klade „Membrifera“ benannt.^[4]

Die Unterschiede der von Galindo et al. (2020) beschriebenen Mikroorganismen im Vergleich zur Erstbeschreibung zeigten sich als so gering, dass sich eine Klassifizierung in eine Neue Art der Gattung Meteora nicht begründen ließ, daher wurde das kroatische Isolat lediglich als neuer Stamm mit der Bezeichnung CRO19MET aufgefasst.^[3]

Seit ihrer Entdeckung wurde diese Art infolge ihrer einzigartigen Morphologie, die sich von jeder anderen Gruppe von Eukaryoten unterscheidet als Protista incertae sedis behandelt.^[2] Galindo et al. (August 2022) untersuchten die Phylogenie dieser Art auf der Grundlage ihrer 18S-rRNA-Sequenz und stellten fest, dass M. sporadica in die Verwandtschaft haptophytenartiger Mikroorganismen gehören könnte. Diese Bezüge sind jedoch schwach, so dass ihre phylogenetische Position weiterhin unbestimmt bleibt, was darauf hindeutet, dass Meteora einer unbekannten taxonomischen Gruppe höheren Ranges angehören könnte. Zu dieser Ansicht kamen kurz zuvor auch Xavier Grau-Bové et al. (Juni 2022), in einer Studie zur Chromatin-Evolution die Gattung Meteora zu einer der acht von ihnen identifizierten früh verzweigenden Eukaryoten-Kladen zählten, deren genaue phylogenetische Beziehung untereinander von ihnen nicht aufgelöst werden konnte.^[3][12]

Yana Eglit et al. hatten in ihrer Veröffentlichung 2024 Nach Untersuchung des japanischen Stamms SRT610 LBC3 und des kubanischen Stamms SRT610 die Verwandtschaft von M. sporadica mit dem Phylum Hemimastigophora gefunden,^[6][10] was von Marek Valt, Ivan Čepička et al. 2025 bestätigt wurde. Sie bezeichneten die gemeinsame Klade als Membrifera und erkannten sie als Schwestergruppe der 2022 erstbeschriebenen Gruppe Provora.^[4][8]

Phylum Caelestes Valt & Čepička 2025^[4]

• Familie Solarionidae Valt & Čepička 2025
  • Gattung Solarion Valt & Čepička 2025
• Klade Meteorids^{[1][A. 1]}
  • Gattung Meteora Hausmann, Weitere, Wolf & Arndt, 2002^[2][13]
    • Spezies: Meteora sporadica Hausmann, Weitere, Wolf & Arndt, 2002^[2] [Meteora spec Hausmann, Weitere, Wolf & Arndt 2002^[14][15]]
      • Stamm Hausmann, Weitere, Wolf & Arndt 2002 – Fundort: Sporadenbecken, östliches Mittelmeer – Tiefe: 1.230 Meter^[2]
      • Stamm CRO19MET^[10] – Fundort Malo jezero, Adria-Insel Mljet, Kroatien^[3]
      • Stamm LBC3^[6][4][10]
      • Stamm SRT610^[6][4][10]

Seit der Berschreibung von Solarion arienae im November 2025 gelten die Verwandtschaftsverhältnisse innerhalb der Disparia als gut belegt; die Einordnung der Disparia innerhalb der Diaphoretickes ist vergleichsweise unsicht. Sie schwankt noch je nachdem, welches Modell oder welcher Datensatz in den Analysen verwendet wird. Unter Verwendung eines ELM+C60+G4-Modells (ELM = Eukaryotic Linked Mixture),^[16] das sich hervorragend für die Vorhersage von Stellen eignet, an denen eine schnelle Evolution stattfindet, wurde ein Maximum-Likelihood-Baum erstellt, der im folgenden Kladogramm wiedergegeben ist:^[4]

Kladogramm

Der Gattungsname Meteora leitet sich ab vom Forschungsschiff METEOR. Das Art-Epitheton sporadica verweist auf das Sporadenbecken im östlichen Mittelmeer. Die Namensgebung erinnert daran, dass die Erstbeschreibung anhand von Proben erfolgte, die während einer Kreuzfahrt dieses Schiffes im Sporadenbecken entnommen wurden.^[2]

1. ↑ ^{a b c} Promethea ist ein Kofferwort aus englisch informell provorans, meteorids, and hemimastigophorans; wobei die Klade der „meterorids“ wie folgt beschrieben ist: Meteorids are non-flagellated, gliding protists with two characteristic lateral “arms” swinging back and forth, deutsch etwa: Meteoriden sind nicht unbegeißelte, sich gleitend fortbewegende Protisten mit zwei charakteristischen seitlichen „Armen“, die hin und her schwingen.^[1] dies grenzt die so bezeichnete Linie ab von der (später entdeckten) Spezies Solarion arienae und der durch sie definierten Linie (Familie) Solarionidae – beide Linien sind Schwesterkladen innerhalb des 2025 aufgestellten Phylums Caelestes der Supergruppe Disparia/Promethea^[4]

• X-Tweet (del Campo Lab). Das Video zeigt die fast kontinuierlichen Ruderbewegungen eines Exemplars des „Nanoprotisten“ Meteora spordica, vgl. auch Yana Eglit et al. (2024): Video S1
• WoRMS: Meteora Sporadica Hausmann, Weitere, Wolf & Arndt, 2002.
  Kontrollkästchen „marine only“ und ggf. „extant only“ bitte deaktivieren.
• Hartmut Arndt, Klaus Hausmann, Matthias Wolf: Deep-sea heterotrophic nanoflagellates of the Eastern Mediterranean Sea: qualitative and quantitative aspects of their pelagic and benthic occurrence. In: Marine Ecology Progress Series (Mar Ecol Prog Ser), Band 256, Nr. 45–46, 17. Juli 2003, PDF.
• Klaus Hausmann: Kleinste Tiere in der Tiefe: Erstaunliche Artenvielfalt von Flagellaten & Co in der Tiefsee. In: fundiert: Wasser, Band 2, 2004, Freie Universität Berlin.

1. ↑ ^{a b c d} Vasily Zlatogursky, Vittorio Boscaro, Gordon Lax, Matias Wanntorp, Nina Pohl, Fabien Burki, Patrick J. Keeling: Phylogenetic position and mitochondrial genome evolution of “orphan” eukaryotic lineages. In: iScience. 28. Jahrgang, Nr. 8, August 2025, S. 113184, doi:10.1016/j.isci.2025.113184, PMID 40948565, PMC 12432456 (freier Volltext) – (englisch). 
2. ↑ ^{a b c d e f g h i j k l m n o p} Klaus Hausmann, Markus Weitere, Matthias Wolf, Hartmut Arndt: ​Meteora sporadica gen. nov. et sp. nov. (Protista incertae sedis) – an extraordinary free-living protist from the Mediterranean deep sea. In: European Journal of Protistology, Band 38, Nr. 2, August 2002, S. 171–177; doi:10.1078/0932-4739-00872, ResearchGate:251619866, WoRMS:130780 (englisch).
3. ↑ ^{a b c d e f g h i j k l m n o p q} Luis Javier Galindo, Purificación López-García, David Moreira: First Molecular Characterization of the Elusive Marine Protist Meteora sporadica. In: Protist, Band 173, Nr. 4, August 2022, S. 125896, ISSN 1434-4610; doi:10.1016/j.protis.2022.125896, PMID 35841658, ResearchGate, Epub 25. Juni 2022 (englisch).
4. ↑ ^{a b c d e f g h i j k l m n o p} Marek Valt, Tomáš Pánek, Seda Mirzoyan, Alexander K. Tice, Robert E. Jones, Vít Dohnálek, Pavel Doležal, Jiří Mikšátko, Johana Rotterová, Pavla Hrubá, Matthew W. Brown, Ivan Čepička: Rare microbial relict sheds light on an ancient eukaryotic supergroup. In: Nature. 19. November 2025, ISSN 0028-0836, ResearchGate:397765357, doi:10.1038/s41586-025-09750-0, PMID 41261123 (englisch).  Siehe insbes.:
   • Fig. 2: Phylogenomic analysis,
   • …
   Dazu:
   • Preprint auf: ResearchSquare, 15. Mai 2025, ISSN 2693-5015; doi:10.21203/rs.3.rs-5245440/v1, ResearchGate:391799115 (englisch).
   • Vladimír Krylov: Discovery of a rare protist reveals a previously unknown branch of the eukaryotic tree of life. Pressemitteilung der Karls-Universität, Prag, 19. November 2025.
   • Bryan White: Tree of Life Reshaped: The Discovery of Solarion arienae, the Phylum Caelestes, and the Rise of the Supergroup Disparia. Auf: crvscience.com vom 20. November 2025. Anm.: Hier gilt Disparia noch als Schwestergruppe von Diaphoretickes; Taxon Excavata ist veraltet (nicht monophyletisch).
   • Joseph Shavit, Joshua Shavit: Microbe discovery reveals ancient clues to how complex life be​gan. Auf: Brighter Side of News (thebrighterside.news) vom 22. November 2025.
5. ↑ Werner Hieke, Christoph Hemleben, Peter Linke, Michael Türkay, Horst Weikert: Mittelmeer 1997/98, Cruise No. 40, 28 Oct​ober 1997 - 10 Februar​y 1998. In: METEOR-Berichte, Band 99-2, Leitstelle METEOR, Institut für Meereskunde der Universität Hamburg, Hamburg; 1999, ISSN 0936-8957, 301 Seiten; doi:10.2312/cr_m40, PDF
6. ↑ ^{a b c d e f g h i} Yana Eglit, Takashi Shiratori, Jon Jerlström-Hultqvist, Kelsey Williamson, Andrew J. Roger, Ken-Ichiro Ishida, Alastair G. B. Simpson: ​Meteora sporadica, a protist with incredible cell architecture, i​s related to Hemimastigophora. In: Current Biology, Band 34, Nr. 2, 22. Januar 2024; S. 451–459.e6; doi:10.1016/j.cub.2023.12.032, PMID 38262350, ResearchGate:373150257 (englisch). Siehe insbes.
   • Video S1 Gliding in Meteora sporadica.
7. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Hemimastigophora. Graphisch: Hemimastigophora, auf: Lifemap.
8. ↑ ^{a b} NCBI Taxonomy Browser: Provora. Graphisch: Provora, auf: Lifemap.
9. ↑ Playa la Boca. Auf: Geonames.
10. ↑ ^{a b c d e} NCBI Nucleotide: Meteora sporadica.
11. ↑ Julius Lukeš, Ivan Čepička, Martin Kolísko: Evolution: No end in sight for novel incredible (heterotrophic) protists. In: Current Biology, Band 34, Nr. 4, 33. Januar 2024, S. pR55-R58; doi:10.1016/j.cub.2023.10.065. ResearchGate:377601778 (englisch).
12. ↑ Xavier Grau-Bové, Cristina Navarrete, Cristina Chiva, Thomas Pribasnig, Meritxell Antó, Guifré Torruella, Luis Javier Galindo, Bernd Franz Lang, David Moreira, Purificación López-Garcia, Iñaki Ruiz-Trillo, Christa Schleper, Eduard Sabidó, Arnau Sebé-Pedrós: A phylogenetic and proteomic reconstruction of eukaryotic chromatin evolution. In: Nature Ecology & Evolution, Band 6, S. 1007–1023, 9. Juni 2022; doi:10.1038/s41559-022-01771-6, PMID 35680998 PMC 7613034 (freier Volltext). Dazu:
    • Xavier Grau-Bové: Repository: Chromatin evolution. Auf: GitHub.
13. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Meteora, Details: Meteora Hausmann, Weitere, Wolf & Arndt, 2002. Rank: genus. Graphisch: Meteora. Auf: Lifemap.
14. ↑ eeOL: Meteora Hausmann, Weitere, Wolf & Arndt 2002.
    M. sporadica ist hier Meteora spec Hausmann, Weitere, Wolf & Arndt 2002.
15. ↑ Meteora Hausmann, Weitere, Wolf & Arndt, 2002. Auf: Global Biodiversity Information Facility (GBIF).
    M. sporadica ist hier Meteora spec Hausmann, Weitere, Wolf & Arndt 2002.
16. ↑ Hector Banos, Thomas K. F. Wong, Justin Daneau, Edward Susko, Bui Quang Minh, Robert Lanfear, Matthew W. Brown, Laura Eme, Andrew J. Roger: GTRpmix: A Linked General Time-Reversible Model for Profile Mixture Models Open Access. In: Molecular Biology and Evolution, Band 41, Nr. 9, September 2024, Seite: msae174; doi:10.1093/molbev/msae174, ePub: 19. August 2024 (englisch).
17. ↑ Łukasz F. Sobala: LukProt: A Database of Eukaryotic Predicted Proteins Designed for Investigations of Animal Origins. In: Genome Biology and Evolution, Band 16, Nr. 11, November 2024, S. evae231; doi:10.1093/gbe/evae231, ePub: 21. Oktober 2024 (englisch).