Sie sehen aus wie „Gelee“, sind aber tatsächlich eine Gruppe von Meereslebewesen, die fressen und sich fortpflanzen können!

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Lai Yanjiao (Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Hersteller: China Science Expo

Geleeartige Dinge stapelten sich

(Bildquelle: Referenzen 8 und 9)

Stellen Sie sich vor, Sie würden dieses geleeartige Ding dicht aufgetürmt im Meer sehen. Sie wären bestimmt neugierig: Was ist das? Wenn Sie es mit der Hand aufheben, werden Sie feststellen, dass es sich klebrig und federnd anfühlt, genau wie ein Fisch aus Gelee.

"Quallen"

(Bildquelle: Wikipedia)

Allerdings handelt es sich dabei nicht um einen Fisch, sondern um eine Planktonart namens „Zun“. Das sogenannte „Zun“ bedeutet „Weinfass“. Sie sehen aus wie Weinfässer und haben eine hohle, fassförmige Form. Sie haben wie Quallen einen wässrigen, schleimigen Körper und bestehen alle aus gallertartigem Zooplankton.

Die Familie Neuraminididae gehört zur Klasse der Salpae, einem Manteltier-Zooplankton. Das Manteltier-Zooplankton ist eine der Gruppen des kolloidalen Zooplanktons.

(Bildquelle: vom Autor selbst erstellt)

Großfressende Neukiemendrossel : Frisst viel und schnell!

Der Neukiemenlachs ist ein großer Esser! Im Inneren seines Körpers befindet sich eine Filterstruktur. Durch kontinuierliche Muskelkontraktion kann kontinuierlich Meerwasser in den Filter fließen. Auf diese Weise können sie jegliches Phytoplankton, Bakterien oder sogar Eier und Larven von anderem Zooplankton im Meerwasser fressen, sofern sie den Filter passieren können.

Links: Der grüne Bereich ist die Filterposition der Salpenart. Rechts: Die Filtermorphologie

(Bildquelle: Das linke Bild stammt aus Referenz 1 und das rechte Bild aus Referenz 2)

Gleichzeitig filtern sie Nahrung mit erstaunlicher Geschwindigkeit. Beispielsweise kann eine Salpe von wenigen Zentimetern Länge 200 ml Meerwasser in einer Minute filtern, was tausendmal schneller ist als bei anderem Zooplankton[3]. Sie sind also wahre Großfresser.

Neue Zweige sind immer noch die "Emporkömmlinge" im Ozean

Neukiemenforellen sind sehr fruchtbar! Sie haben einen einzigartigen Lebenszyklus mit abwechselnd sexuellen und asexuellen Stadien.

Wenn ihre ungeschlechtlichen Individuen die Geschlechtsreife erreichen, können sie sich dreimal durch Knospen fortpflanzen und dabei gleichzeitig Hunderte von Ketten geschlechtlicher Nachkommen hervorbringen[4]. Diese sexuellen Nachkommen sind bei der Geburt weiblich. Sie werden bei der Geburt befruchtet und jedes geschlechtliche Individuum kann dann einen ungeschlechtlichen Nachkommen zur Welt bringen.

Sexuelles Stadium einer Hydrilla-Kolonie

(Bildquelle: Wikipedia)

Ein ungeschlechtliches Stadium der Knospenbildung des Cypripedium cypris

(Videoquelle: vom Autor bereitgestellt)

Wenn die ungeschlechtlichen Nachkommen ihren Körper verlassen, verwandeln sich diese Mütter in Männchen und produzieren dann Sperma, um die neugeborenen Weibchen zu befruchten. Der abwechselnd sexuelle und asexuelle Lebensverlauf der Thripse ist hocheffizient. Beispielsweise können die zweischwänzigen Thripse der Familie Nematoda ihre Körperlänge innerhalb einer Stunde um 10 % vergrößern und in nur 48 Stunden eine neue Generation hervorbringen[5].

Lebenszyklus der Forelle

(Bildquelle: vom Autor selbst erstellt)

Aufgrund der hohen Reproduktionsrate und des kurzen Lebenszyklus der Thripse müssen sie nur wenige ungeschlechtliche Individuen produzieren, um große lokale Kolonien zu bilden. Daher wird es bei geeigneten Bedingungen zu einer explosionsartigen Verbreitung kommen. Wissenschaftler vergleichen sie mit den „Heuschrecken des Meeres“. Allerdings kommt es im Meer wesentlich häufiger zu Salamanderplagen als an Land zu Heuschreckenplagen. Im Ozean kommt es fast ständig zu Salamander-Ausbrüchen, und einige Ausbrüche können eine Fläche von bis zu 100.000 Quadratkilometern abdecken[6], eine Fläche, die 13 Städten von der Größe Guangzhous entspricht.

Welche Auswirkungen werden die Molche auf die ökologische Umwelt haben, wenn sie sich in einem so großen Gebiet versammeln?

Lachse spielen eine sehr wichtige Rolle in der natürlichen Ökologie

Wenn sich Salpen in großen Gebieten ansammeln, verzehren sie zunächst schnell die gesamte Nahrung im Meeresgebiet und fressen auch die Eier und Larven anderer Zooplanktonarten, was für diese einen verheerenden Schlag darstellt. Zweitens würde ein solcher Ausbruch in Küstengebieten große Mengen an gelöstem Sauerstoff verbrauchen, die Wasserqualität beeinträchtigen und sogar die Wasserzuleitung von Kernkraftwerken blockieren, was der Menschheit enorme wirtschaftliche Verluste bescheren würde.

Aus dieser Sicht scheint es sich bei dieser Forelle tatsächlich um einen „Bösewicht“ zu handeln? Aber seien Sie nicht gleich skeptisch gegenüber ihnen. Tatsächlich haben sie eine sehr „charmante“ Seite und spielen eine sehr wichtige Rolle in der natürlichen Ökologie!

Bevor ich auf ihre Bedeutung eingehe, möchte ich Ihnen zunächst die marine biologische Kohlenstoffpumpe vorstellen. Das Kohlendioxid in der Atmosphäre wird durch Photosynthese von Phytoplankton in organische Stoffe umgewandelt, dann von marinem Zooplankton gefressen und setzt sich in Form von Kot oder Leichen in der Tiefsee ab. Dabei wird das Kohlendioxid aus der Atmosphäre in die Tiefsee verlagert und dort zunächst nicht abgebaut. Wir nennen diesen Kohlenstofftransferprozess die marine biologische Kohlenstoffpumpe. Dieser Prozess kann den Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre reduzieren und so die globale Erwärmung eindämmen.

Ein vereinfachtes Diagramm der marinen biologischen Kohlenstoffpumpe

(Bildquelle: vom Autor selbst erstellt)

Und weil die Drossel ein großer Esser ist, kann sie große Mengen dieser Pflanzen fressen, aus denen Kot und Leichen entstehen, die kontinuierlich in die Tiefsee sinken. Daher spielen sie in der biologischen Kohlenstoffpumpe des Meeres eine sehr wichtige Rolle, und dieser Effekt ist besonders deutlich, wenn sie explodieren. Eine Studie im Südpolarmeer zeigte beispielsweise, dass die Menge an Kohlenstoff, die aus der Atmosphäre in die Tiefsee gelangt, in Gebieten mit Salpenexplosionen im Vergleich zu Gebieten ohne Explosionen um das Fünffache erhöht sein kann[7]. Wenn wir Menschen also große Mengen Treibhausgase produzieren, nutzen diese hart arbeitenden, wackelpuddingartigen Tiere ihr Leben dafür, kontinuierlich Kohlendioxid für uns zu verbrauchen und unsere Temperatur aufrechtzuerhalten.

Abschluss

Die Geschichte der Forelle macht uns bewusst, dass das Ökosystem sehr komplex ist und wir nicht einfach zu dem Schluss kommen können, ob eine bestimmte Art gut oder schlecht ist. Beispielsweise spielen Termiten, die wir aufgrund der Schäden, die sie an Gebäuden und Bäumen verursachen, als „Schädlinge“ betrachten, eine unverzichtbare Rolle im Ökosystem. Sie ernähren sich von Holz, Blättern und anderen Pflanzenresten, tragen zur Zersetzung organischer Stoffe bei, wandeln komplexe Pflanzenstoffe in einfache Nährstoffe um, die von anderen Pflanzen und Mikroorganismen genutzt werden können, und fördern den Stoffkreislauf des Ökosystems. Im Gegenteil, wir denken oft, dass Spechte für den Wald von Nutzen sind, doch ihr häufiges Picken kann die Rinde und das Xylem der Bäume beschädigen, ihr Wachstum und ihre Entwicklung beeinträchtigen und sich negativ auf das Ökosystem des Waldes auswirken. Abschließend möchte ich sagen, dass es auf dieser Welt zu viele weit entfernte und unbekannte Organismen gibt, die eine wichtige Rolle im Ökosystem spielen und von denen wir bisher nichts wussten. Wir sollten Ehrfurcht vor der Welt bewahren und jedes Lebewesen schützen, das wir noch nicht kennen, denn wir wissen nicht wirklich, welcher Wert sich dahinter verbergen mag. Dies ist die Bedeutung des Schutzes der biologischen Vielfalt.

Quellen:

[1] Conley KR, Lombard F, Sutherland K R. Mammutgraser auf der Kleinheit des Ozeans: eine Überprüfung der selektiven Fütterung mithilfe von Schleimnetzen[J]. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2018, 285(1878): 20180056.

[2] Sutherland KR, Madin LP, Stocker R. Filtration von submikrometergroßen Partikeln durch pelagische Manteltiere[J]. Proceedings der National Academy of Sciences, 2010, 107(34): 15129–15134.

[3] Paffenhofer G A. Weide- und Aufnahmeraten von Nauplien, Podiden und Adulten des marinen planktonischen Ruderfußkrebses Calanus helgolandicus[J]. Meeresbiologie, 1971, 11(3): 286–298.

[4] Deibel D, Lowen B. Eine Überprüfung der Lebenszyklen und der Lebensverlaufsanpassungen pelagischer Manteltiere an Umweltbedingungen[J]. ICES Journal of Marine Science, 2012, 69(3): 358–369.

[5] Heron A C. Populationsökologie einer kolonisierenden Art: Das pelagische Manteltier Thalia democratica[J]. Oecologia, 1972, 10, 269–293.

[6] Madin LP, Kremer P, Wiebe PH, et al. Periodische Schwärme der Salpe Salpa aspera im Slope Water vor der Nordostküste der Vereinigten Staaten: Biovolumen, vertikale Migration, Beweidung und vertikaler Fluss [J]. Tiefseeforschung Teil I: Ozeanographische Forschungsarbeiten, 2006, 53(5): 804–819.

[7] Décima M, Stukel MR, Nodder SD, et al. Salpenblüten führen zu einem starken Anstieg des passiven Kohlenstoffexports im Südpolarmeer[J]. Nature Communications, 2023, 14(1): 425.

[8] Moazzam M, Moazzam N. Einige Beobachtungen zum Schwarm von Pegea Confoederata (Tunicata: Salpidae) in Mianihor, Belutschistan, Pakistan[J]. Fuuast Journal of Biology, 2020: 5.

[9] Al-Yaqout A, Nithyanandan M, Issaris Y, et al. In-situ-Beobachtungen von Schwärmen der pelagischen Manteltierart Pegea confoederata (Forskål, 1775) (Tunicata: Thaliacea) in Korallenriffhabitaten von Kuwait[J]. Kuwait Journal of Science, 2023: S2307410823001013.