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Rostocker Forscher entschlüsselt DNA von Schiffsbohrmuschel

17.07.2017

Erkenntnisse unterstützen Planung von Küstenschutzmaßnahmen

Sie ist für die Wissenschaft eine Herausforderung - die Schiffsbohrmuschel (Teredo navalis), umgangssprachlich auch Pfahl- oder Bohrwurm genannt. „Diese verborgen im Holz lebenden Muscheln können in unseren heimischen Gewässern ungefähr so groß wie ein Bleistift werden, also etwa 20 Zentimeter lang und mit einem Durchmesser von bis zu einem Zentimeter“, beschreibt der Rostocker Meeresbiologe Ronny Weigelt vom Institut für Biowissenschaften der Universität Rostock diese Tierchen, die irgendwie wie Würmer aussehen und doch zu den Muscheln gehören.


Der Rostocker Forscher Ronny Weigelt zeigt eine konservierte Schiffsbohrmuschel. Er entschlüsselt bei diesen Tieren die DNA.

Foto: Universität Rostock/Thomas Rahr

In Millionen von Jahren haben die Tiere sich sehr gut an ihren Lebensraum angepasst: sie bohren sich in das vorhandene Holz, raspeln es ab und ernähren sich davon. Stimmen Wassertemperatur und Salzgehalt mit ihren Lebensansprüchen überein, können sie sich sehr stark verbreiten und ihr Hunger auf Holz ist dann fast grenzenlos: selbst in der Ostsee hält ein ca. 30 cm dicker Buhnenpfahl aus Kiefernholz dem nicht lange stand und ist nach ca. zwei bis drei Jahren vollständig zerstört.

Der gebürtige Stralsunder, der in Rostock Meeresbiologie und Aquakultur studierte und jetzt in der Abteilung Angewandte Ökologie und Phykologie promoviert, untersucht die Genetik der Schiffsbohrmuschel. Speziell der Tiere, die in der Ostsee vorkommen. Noch geben sie den Forschern viele Rätsel auf, auch weil unklar ist, wo die heute fast weltweit verbreitete Art ihren Ursprung hat. Es wird vermutet, dass dieser in den tropischen Regionen der Erde liegt, von wo aus die Art sich durch die frühe Seefahrt in alle Welt ausgebreitet haben könnte.

Eine Antwort darauf verspricht sich Ronny Weigelt durch genetische Untersuchungen von Teredo navalis aus Nord-und Ostsee sowie einigen anderen Meeren. Dabei hat er herausgefunden, dass wir es gegenwärtig in der südlichen Ostsee nur mit einer einzigen Art zu tun haben. Derzeit gebe es noch keine Anzeichen für weitere potenzielle Einwanderer, der anderen ca. 70 holzbohrenden Muschelarten. Für eine nachhaltige Planung der weiteren Küstenschutzmaßnahmen an der Küste Mecklenburg-Vorpommerns sei die Frage wichtig, inwieweit der Klimawandel Auswirkungen auf die Ausbreitung der Schiffsbohrmuscheln haben könnte. Sie bevorzugt normalerweise höhere Salzgehalte, aber eine steigende Wassertemperatur der Ostsee könnte eine bessere Toleranz der Muscheln gegenüber geringeren Salzgehalten zur Folge haben.

„Was die verschiedenen Schiffsbohrmuschelarten unterscheidet, sind ihre unterschiedlichen Kalkpaletten, mit denen sie das Bohrloch im Holz von innen verschließen können“, sagt Ronny Weigelt. Dort würden sie ihr gesamtes Leben verbringen, das etwa zwei bis drei Jahre andauere. Daher ist die normale taxonomische Artbestimmung bei diesen Tieren schwierig, sagt Ronny Weigelt. Warum?

Die Antwort gibt Professor Ulf Karsten vom Institut für Biowissenschaften der Universität Rostock: „Als sicheres Bestimmungsmerkmal gelten nur die Kalkpaletten, die aber sehr zerbrechlich sind und leicht kaputt gehen. Daher muss man zu einer genetischen Artbestimmung übergehen. Im Gegensatz zu anderen Meerestieren ist es über viele Jahre nicht gelungen die Schiffsbohrmuschel molekular-genetisch zu bearbeiten“. Es hätten einige der dafür notwendigen Werkzeuge nicht zur Verfügung gestanden.

Ronny Weigelt sei es aber gelungen, im Rahmen seiner Promotion genau diese molekularen Werkzeuge zu entwickeln. „Seine molekular-genetischen Untersuchungen erbrachten erstmalig den Nachweis, dass beispielsweise in der südlichen Ostsee nur eine Schiffsbohrmuschelart vorkommt“, unterstreicht Prof. Karsten. Doch diese Art kommt nicht nur an der deutschen Ostseeküste vor, sondern weltweit. Ronny Weigelt hat auch die Populationsstruktur der Muschel in anderen Meeren untersucht.

„Es gibt keine separaten Nord-und Ostseepopulationen, sondern lediglich eine große zusammenhängende Population. Das sei vermutlich durch einen hohen Genfluss und eine starke Verdriftung der Larven zu erklären“, so der Diplom Biologe.

Auf einem der größten internationalen Foren für den Austausch neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse der aktuellen Ostseeforschung, dem „Baltic Sea Science Congress“, an dem im Juni diesen Jahres Wissenschaftler aus 18 Ländern in Rostock teilnahmen, stellte Ronny Weigelt diese neuesten Erkenntnisse auf einem wissenschaftlichen Poster vor.

Mit den dort präsentierten Ergebnissen, die Teil von zwei wissenschaftlichen Veröffentlichungen in internationalen Fachzeitschriften sind, gewann Ronny Weigelt gleich zwei der begehrten Posterpreise – als eines von drei der besten Doktoranden-Poster sowie als bestes Poster des gesamten Kongresses. Dabei überzeugte er die Jury sowohl mit dem wissenschaftlichen Inhalt als auch der graphischen Darstellung der Präsentation. Text: WOLFGANG THIEL

Kontakt:
Institute of Biological Sciences Applied Ecology & Phycology
University of Rostock
Tel.: ++49-381-4986234
http://www.angewandteoekologie.uni-rostock.de

Ingrid Rieck | Universität Rostock

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