Gehört pumpenden Weichkorallen die Zukunft in Riffen?

Wie Vogelflügel öffnen und schließen sich die gefiederten Polypententakeln der Straußenkorallen. Diese Weichkorallen führen pulsierende Bewegungen aus – eine Seltenheit bei sesshaften Meeresorganismen. Lange war unbekannt, welchen Zweck das unermüdliche Pulsieren erfüllen soll – es kostet ja vor allem Energie!

Kürzlich publizierte ein israelisches Forscherteam der Universität in Jerusalem erste Erkenntnisse zu diesen Bewegungen in der renommierten Zeitschrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences USA). Riffökologen des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenökologie – ZMT haben jetzt in PNAS dazu Stellung genommen und ordnen diese Ergebnisse in einen breiteren ökologischen Kontext ein. Dabei kommen sie zu einer erstaunlichen Prognose, wie tropische Korallenriffe sich in der Zukunft entwickeln könnten.

Für Straußenkorallen beschreiben die israelischen Forscher zwei wesentliche Vorteile des Pulsierens. Mit Hilfe ihrer symbiotischen Algen betreiben tropische Korallen Photosynthese, um Energie zu gewinnen. Hierbei wird Sauerstoff produziert, der durch das Pulsieren effektiv aus dem Korallengewebe abtransportiert wird – seine Anreicherung würde die CO2-Fixierung hemmen. Die Bewegungen führen auch dazu, dass Nährstoffe im Wasser besser an alle Polypen verteilt werden. Nach Berechnungen der israelischen Forscher beträgt der Aufwand für das Pulsieren maximal 56% der gewonnenen Energie. Das ist eine ökonomisch sinnvolle Investition.

Zum Vergleich zogen die Bremer Korallenriffökologen Christian Wild und Malik Naumann zwei weitere Organismen heran, die ebenfalls am Meeresboden leben und pumpende oder kontrahierende Körperbewegungen zeigen: die Mangrovenqualle Cassiopeia und eine Einzellerkolonie. Allen gemeinsam ist die Symbiose mit Mikroorganismen. Dabei kamen die Forscher zu dem Ergebnis, dass die aktiven Körperbewegungen bei allen drei Organismen erhebliche Vorteile für Stoffwechsel und Nahrungsversorgung bringen – und letztendlich das Wachstum kräftig ankurbeln.

Noch ein weiterer Effekt des Pulsierens könnte von großer Bedeutung sein: Bei der Photosynthese entstehen auch freie Sauerstoffradikale. Für den Stoffwechsel der Korallen sind diese sehr schädlich. Im Zuge der Ozeanerwärmung führen sie dazu, dass Korallen ihre symbiotischen Algen entlassen, bleichen und häufig absterben. Durch die Körperbewegungen werden jedoch auch diese Radikale vermutlich besser abtransportiert. Die Bremer Forscher halten es für sehr wahrscheinlich, dass pulsierende Weichkorallen daher gegenüber der Korallenbleiche besonders widerstandsfähig sind.

Robustheit und günstige Energiebilanz verschaffen den pulsierenden Weichkorallen einen erheblichen Konkurrenzvorteil im Riff. „Weltweit kann man in Korallenriffen inzwischen häufig einen Übergang von Steinkorallen, die bisher dominierten, zu Weichkorallen feststellen“ berichtet Christian Wild. „Steinkorallen sind jedoch wichtige Ökosystemingenieure, die das Funktionieren des gesamten Riffs über die Produktion von Kalk und die Abgabe von organischen Substanzen wie Zucker und Schleime steuern“. Die Bremer Forscher befürchten, dass Stoffkreisläufe im Riff entscheidend verändert werden könnten, mit negativen Folgen für die wertvollen Eigenschaften von Korallenriffen.

Publiziert in:
Wild C., Naumann M.S. (2013) Effect of active water movement on energy and nutrient acquisition in coral reef-associated benthic organisms.
Proceedings of the National Academy of Sciences USA
http://www.pnas.org/content/early/2013/05/08/1306839110

Kontakt:

Prof. Dr. Christian Wild
Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie
Tel: 0421 / 23800 – 114
Email: christian.wild@zmt-bremen.de

Dr. Malik Naumann
Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie
Tel: 0421 / 23800 – 119
Email: malik.naumann@zmt-bremen.de