Per Anhalter durch den Ozean

Die regionalen Krill-Bestände unterscheiden zu können und zu wissen, wie die Schwärme wandern – das ist grundlegend für das nachhaltige und schonende Befischen der kleinen Krebse. 2018 fingen Staaten wie Norwegen, China und Chile 264.500 Tonnen der winzigen garnelenförmigen Tiere aus den antarktischen Gewässern. Ein kleiner Teil des Fangs wurde zu hochpreisigen pharmazeutischen Produkten und Nahrungsergänzungsmitteln aus Krillöl oder -fleisch verarbeitet. Doch durch den hohen Gehalt an Eiweißen und Fetten ist Krill vor allem ein wertvoller Bestandteil für Aquakultur-Fischfutter und Haustiernahrung.

Der antarktische Krill ist durch diese Nutzung nicht bedroht, ist die Meeresbiologin Bettina Meyer vom Alfred-Wegener-Institut und der Universität Oldenburg überzeugt. Allerdings schwanken die Krill-Bestandszahlen jährlich stark, während die Fangmengen stetig steigen. Dadurch bleibt in Jahren mit geringen Krillbeständen für manche Pinguinkolonie zu wenig Nahrung übrig, um ihre Brut aufzuziehen. Krill-Experten wie Bettina Meyer und Laurence C. Clarke raten zu einer stärkeren Überwachung der Bestände und dazu, die Fischereiquoten an die unterschiedlichen Bestände in den verschiedenen Arealen anzupassen. „Schließlich hängt von einem nachhaltigen Krill-Management die Gesundheit der Ökosysteme des Südpolarmeeres ab“, sagt Clarke.

Von Seekühen und Fadenwürmern

Auch Westindische Seekühe oder Manatis (Trichechus manatus latirostris) sind Unterwasser-Taxis für die Tierwelt zwischen 0,3 und 1 Millimeter Größe, die Meiofauna. Ihre graue Haut ist rau, faltig und mit Härchen besetzt – ein idealer Boden für die Besiedlung durch Epibionten wie Fadenwürmer (Nematoden). Diese sind die arten- und individuenreichste Gruppe unter den mehrzelligen Tieren im Boden und im Wasser. Meistens sind sie sehr klein und darum kaum sichtbar. Viele von ihnen sind Parasiten, andere Arten haben keinen Wirt, manche sind sogar Jäger. Da die einzelnen Nematoden-Gruppen unterschiedliche Lebensweisen haben, müssen sie für zuverlässige ökologische Aussagen genau identifiziert werden.

Im US-Bundesstaat Florida sind Seekühe streng geschützt. Nur für die wissenschaftliche Überwachung dürfen einige Tiere regelmäßig aus dem Wasser geholt, vermessen und untersucht werden. Bei dieser Gelegenheit schabte der Biologe Rafael Gonzalez von der University of Florida abgeschilferte Hautstücke von den großen Rücken ab und suchte darauf nach Fadenwürmern, die er anschließend mikroskopisch und molekular analysierte. Nematoden haben am Vorderende eine große Mundöffnung und manchmal sogar einen Zahn. Bei den Seekuh-Bewohnern fand Gonzalez solch ein Mundwerkzeug: Die Würmer nutzen es, um damit auf der Seekuh-Haut wachsende Algen anzustechen und auszusaugen.

Gonzalez fand drei Nematoden-Arten auf den Seekühen. Sie ähneln sich äußerlich sehr, und erst die molekularbiologische Untersuchung ermöglichte ihre Identifikation. Alle drei Arten – darunter zwei Neuentdeckungen – fanden sich auf sämtlichen 40 beprobten Seekühen, mit Ausnahme eines Jungtieres. Vermutlich übernehmen Seekuh-Kinder erst beim Heranwachsen die Epibionten der Erwachsenen.

Zwar wurden schon vor Gonzalez‘ Untersuchungen Nematoden von Manatis abgesammelt, allerdings nur von verletzten und immungeschwächten Tieren, die zur Pflege im Aquarium waren. Dort saßen die Würmer an Hautverletzungen, waren also höchstwahrscheinlich Parasiten. Die jetzt gefundenen drei Arten gehören dagegen zu einer Nematoden-Gruppe, in der es nur wenige Parasiten gibt. Auf der unverletzten Haut gesunder Manatis weiden sie den Kieselalgen-Rasen ab. Dabei verletzen sie die Haut der Seekühe nicht. Die Wissenschaftler schätzen, dass jede Seekuh eine halbe Million Nematoden trägt. Ihre Dichte ist so hoch, veranschaulicht Gonzalez, dass ein Bild von ihnen den Seekuhumriss zeigen würde.

Seepocken reisen auf Schildkröten

Meeresschildkröten (Chelonioidea) beherbergen auf ihrem Panzer und der ledrigen Haut ebenfalls einen Mikrokosmos. Nach ihrem Schlüpfen entschwinden die Reptilien zunächst für mehrere Jahre ins offene Meer, erst als Erwachsene kehren sie wieder in die flachen Küstengewässer zurück. Für die vielen Larven kleiner Tiere in Küstennähe sind die langsam schwimmenden Reptilien ein perfekter Wohnsitz, um darauf erwachsen zu werden. Bisher sind über 200 verschiedene Arten von Epibionten dieser Meeresreptilien bekannt, darunter die mit bloßem Auge sichtbaren Seepocken. Die Seepocken-Kolonien bilden einen stabilen Miniaturlebensraum für Fadenwürmer und andere winzige Organismen.

Ein Forscherteam um Jeroen Ingels von der Florida State University hat jetzt auch die Meiofauna auf den häufigsten Vertreterinnen von Meeresschildkröten unter die Lupe genommen, den Unechten Karettschildkröten (Caretta caretta). Dabei richtete sich der Fokus auf die zwischen den Seepocken lebenden Nematoden.

Während die Mitarbeiter der Naturschutzbehörden die jährliche nächtliche Eiablage der Schildkröten im Juni und Juli zum Zählen und für Gesundheitschecks der geschützten Meeresreptilien nutzen, nehmen Forscher in dieser Zeit Proben. Wenn eine Caretta-Mutter ihre Eier abgelegt hat, vermessen Naturschützer das Tier, untersuchen es auf Verletzungen und kontrollieren ältere Metallmarkierungen. Die Meiofauna-Forscher lösen vorsichtig mit Messern Teile der kalkigen Seepocken-Krusten samt Untermietern vom Panzer und sammeln alle sichtbaren Epibionten ein. Für ihre Untersuchung im Sommer 2018 auf der US-amerikanischen Insel St. George führten sie das an 24 Reptilien durch. Deren bis über einem Meter langen Panzer unterteilten sie dafür in drei Abschnitte: vorn, in der Mitte und hinten.

Die Auswertung zeigte, dass sich die Epibionten-Gemeinschaften dieser Abschnitte erheblich unterscheiden: Die Arten- und Individuenzahl ist auf dem vorderen Teil wesentlich höher als auf dem mittleren und hinteren. Die Forscher vermuten, dass die stärkere Strömung hinten eine Besiedlung behindert. Sicher ist, dass die Meeresschildkröten Zentren der Meiofauna- und besonders der Nematoden-Diversität sind: Die Biologen sammelten insgesamt 810.753 Epibionten-Exemplare aus 20 verschiedenen Tiergruppen, darunter identifizierten sie 6992 Nematoden-Arten. Abschließend säuberten sie die Panzer vollständig. Bei der nächsten Reise durchs Meer werden sich dort wieder Epibionten ansiedeln und wie Fahrtenschreiber die Besiedlungsgeschichte dokumentieren.

Nun ist klar, wie sich kleine, auf festen Oberflächen lebende Arten über so große Entfernungen hinweg verbreiten können: Die Schildkröten verteilen auf ihren Reisen ihre Minipassagiere im Ozean wie ein Transportunternehmen. Die mitreisenden Bakterien, Pflanzen und Tiere haben große Vorteile von ihren schwimmenden Untersätzen: Ohne eigene Anstrengung können sie neue Lebensräume erobern und werden gut mit Nahrung versorgt.

Fest steht: Seekühe und Schildkröten brauchen ihre Epibionten nicht zum Überleben. Ob sie Vorteile von ihren kleinen blinden Passagieren haben, ist noch wenig erforscht. Seekühe scheinen von ihren Nematoden als „Putzkolonne“ zu profitieren, möglicherweise ist das eine lockere Form der Symbiose. Die Schildkröten-Meiofauna schätzt Jeroen Ingels als „Kommensalismus“ ein. Das heißt die Nematoden profitieren, ohne das Reptil zu schädigen. Die Schildkröten haben allerdings wohl keinen direkten Nutzen, sodass es sich nicht um eine Symbiose handelt. Über die Wechselbeziehungen des Krills mit seinem Mikrobiom ist noch nichts bekannt.