Durch äußere chemische Reize gerät das Zytoskelett der Amöbe Dictyostelium discoideum in Bewegung: Im 20-Sekunden-Takt wird das Strukturprotein Aktin im Innern ab- und an der Innenseite der Zellmembran aufgebaut. Im linken Bild befindet sich noch recht viel Aktin (grüne Färbung) im Innern der Zelle. Einige Sekunden später (rechtes Bild) hat sich die Aktinstruktur zum Rand hin verlagert. [weniger]
Wirken die Komponenten eines Systems in geeigneter Weise zusammen, so zeigt sich die Emergenz neuer Funktionen und Eigenschaften. Für ihre Dynamik und Struktur benötigen komplexe Systeme Energie. Bereits kleinste Veränderungen in der Umgebung können das Zellskelett des Einzellers Dictyostelium discoideum in Schwingung versetzen. Die Amöbe Dictyostelium discoideum gilt als ,,Lieblingstier" vieler Biologen und mancher Physiker: Der normalerweise in der Erde lebende Einzeller ist ein Modellorganismus für unterschiedlichste Zellen, die ihre Form verändern oder sich fortbewegen können, sobald sie chemische Konzentrationsänderungen in ihrer Umgebung sehen. Beispiele sind etwa Krebszellen, embryonale Zellen in einem sehr frühen Entwicklungsstadium oder Zellen in der Wundheilung. Nun verblüfft die Amöbe durch eine faszinierende Eigenschaft: eine innere Schwingung im 20-Sekunden-Takt. Mit dieser Periode kann sich das Zytoskelett, das der Zelle ihre innere Stabilität verleiht, umorganisieren.
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