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Sonntag, 27. Mai 2018

Artenvielfalt im Korallendreieck

Amed Scuba - Tauchen in Bali
Zwischen Indonesien, Papua New Guinea, Australien und den Philippinen liegt die wohl reichste, aber auch empfindliche Riffregion dieser Erde. Zwei Kontinente bereichern Balis Artenvielfalt über und unter Wasser. Zu den einflussreichsten Gewässern gehören die Javasee, die Bandasee, die
Seepferdchen, Amed Scuba
Celebes See, die Molukken, die Sunda-Inseln, die Sulusee und Australien. Und über Wasser trennt ebenso die sogenannte Wallace Linie, die zwischen Bali und Lombok verläuft, zwei Kontinente voneinander -die Eurasische Platte von der Australischen Platte. Hier findet man die unterschiedlichen Klimazonen vom tropischen Gürtel über die subtropischen Gebiete.

Kontinentalverschiebungstheorie (Epeirophorese, Theorie Wolfson 1948)
Vor rund 200 Millionen Jahren gab es auf unserer Erde nur einen einzigen Kontinent, eine riesige zusammenhängende Landmasse, die Pangaea genannt wird. Pangaea spaltete sich vor ca. 180 Millionen Jahren längs des heutigen Nordatlantischen und Indischen Ozeans in einen nördlichen Großkontinent Laurasia und einen südlichen Gondwanaland. Bis zum Mesozoikum war das heutige Australien noch ein Teil von Gondwanaland. Aus diesem Grund lassen sich verwandte Flora Gattungen in allen Kontinenten, die zum damaligen Gondwanaland gehörten, finden. Gondwanaland begann seinen Zerfall vor etwas 100 Millionen Jahren. Indien, Afrika und Neuseeland lösten sich ab und begannen in verschiedene Richtungen weg zu driften. Südamerika, die Antarktis und Australien blieben zunächst noch verbunden und vor 65 Millionen Jahren haben sich Südamerika und Australien und die Antarktis bereits weit von Afrika gelöst. In der Folge trennt sich Nordamerika von Eurasien, wobei Grönland entstand. Australien entfernte sich vor weniger als 60 Millionen Jahren aus dem Verbund und begann, nun isoliert, Richtung Norden zu driften, wo Australien vor etwa 15 Millionen Jahren mit der eurasischen kontinentalen und der pazifischen ozeanischen Erdkrustenplatte kollidierte. Die Verschiebung führte zu einer isolierten Entwicklung Australiens, so dass hier eine einzigartige Flora und Fauna gefunden werden kann. Jedoch ist festzustellen, dass bestimmte in Australien auftretende Pflanzengattungen ebenso in Afrika und Südamerika zu finden sind.
Harlequinshrimp, Amed Scuba Bali
Während der Eiszeit waren die Inseln, Bali, Sumatra, Java und Borneo mit dem asiatischen Festland verbunden, während Lombok, Sumbawa, Flores, Irian Jaya bzw. Papua Neuguinea, welche auf dem Sahul-Sockel liegen, mit dem australischen Festland verbunden waren. Während der Eiszeit war der damalige Meeresspiegel durch das Binden des Wassers im Eis ca. 125 Meter niedriger als heute und es bildeten sich Landbrücken. Die Inseln der Wallace Region waren nicht mit dem Festland verbunden, die Wassergräben waren viel zu tief. Die Flora und Fauna verbreitete sich auf den Inseln durch Dispersion über den Ozean hinweg. Aus diesem Grund ist die Flora und Fauna westlich und östlich der Wallace Linie voneinander abweichend. Dabei ist die Wallacce Linie die biogeographische Linie, die die weiteste Ausbreitung australischer Flora und Fauna auf dem Malaiischen Archipel angibt.
Die Wallace Linie bildet zusammen mit ihrem Gegenstück, der Lydekker Linie, die Grenzen der so genannten Wallacea, welche das Übergangsgebiet zwischen australischer und eurasischer Fauna angibt und zu einer enormen Biodiversität beiträgt. Die Lydekker Linie gibt dann im Gegenzug zur Wallace Linie die weiteste Ausdehnung der asiatischen Flora und Fauna in Richtung Australasien an und folgt dem Rand des australischen Schelfs (Sahulschelf). Die Wallacea, die ca. 346.000 Quadratkilometer umfasst, gehört somit zu den sogenannten Hotspots, Schlüsselregionen dieser Erde mit sehr hoher Dichte der Biodiversität, wobei viele bedrohte und auch endemische (Arten, die nur in dieser Region auftreten) Arten in dieser Region über und unter Wasser anzutreffen sind.
Nacktschnecke, Amed Scuba Bali
Benannt wurde die Wallace Linie nach einem Zeitgenossen von Charles Darwin dem Naturwissenschaftler Alfred Russel Wallace, der zeitgleich mit Darwin die Evolutionstheorie unabhängig von Darwin entwickelte. Alfred Russel Wallace erforschte Indonesien zwischen 1854 und 1862. Innerhalb der Wallacea gibt die sogenannte Weber- oder Gleichgewichtslinie die Grenze an, östlich derer die australische und westlich derer die asiatischen Formen dominieren.

Alfred Russel Wallace schrieb auf Lombok, von Bali aus kommend in seinem Werk, der Malaiische Archipel, Band 1, Seite 220, Seite 287 (zitiert nach Wikipedia, die Wallace Linie)
„Ich sah hier zum ersten Male viele australische Formen, welche auf den Inseln weiter westlich ganz fehlen. Kleine weiße Kakadus kamen in Menge vor und ihr lautes Geschrei, ihre auffällige weiße Farbe und ihre hübschen gelben Helme machten sie zu einem in die Augen springenden Charakteristicum der Landschaft. Dies ist der westlichste Punkt der Erde, an dem Vögel aus dieser Familie gefunden werden. Einige kleine Honigsauger der Familie Ptilotis und die sonderbaren 
Geisterpfeifenfisch, Amed Scuba Bali
Hügelaufthürmer (Megapodius Gouldii) findet der nach Osten reisende Naturforscher auch hier zuerst. […] Auf der Insel Lombok, die durch eine Meeresenge von weniger als zwanzig Meilen Breite von Bali getrennt ist, erwartete ich natürlich einige dieser Vögel [von Bali] wieder zu treffen; aber während eines dreimonatigen Aufenthaltes daselbst sah ich niemals einen derselben, sondern fand eine total verschiedene Reihe von Arten, von denen die meisten nicht nur auf Java äußerst unbekannt waren, sondern auch auf Borneo, Sumatra und der Halbinsel Malaka."

Vegetation


Gemäßigte bis Subtropische Regenwälder
Sie sind im wesentlichen in den Bergen Balis in den feuchten Gebirgsgegenden um die Vulkanseen anzutreffen. Sie scheinen relativ einheitlich mit meist nur zwei bis drei dominierenden Baumarten und darauf wachsenden Epiphyten. Eine große Vielfalt an Farnen, Lianen und Moosen bilden einen dichten Unterwuchs und eine dichte Wand.

Mangrovenwälder
Mangroven sind salzwassertolerante tropische Gezeitenwälder an der Grenze zwischen Land und Meer, die eine große Vielfalt an außergewöhnlichen Lebensformen beherbergen.  Sie sind vor allem im Südosten von Bali und auch im Norden im Menjangan Nationalpark anzutreffen. Mangroven gehen weltweit mit einer Flächenverlustrate verloren, die zwei- bis dreimal höher ist als die der tropischen Regenwälder. Daher sind sie absolut schützenswert! Interessant ist der Zusammenhang zwischen ihrem Sediment und der dort auftretenden Artenvielfalt. Vor allem Jungtiere finden hier Schutz und Aufzuchtstation zwichen den Wurzeln der im Meer stehenden Mangroven.
Wer mehr über Mangroven erfahren möchte findet Informationen darüber im Leipnitz-Zentrum für Mangrovenforschung.

Trockenwälder

Savannen

Reisfelder

http://www.amedscubabali.com
E-Mail: halloscuba@yahoo.com

Mondfisch in Bali ( Mola mola )

Mola mola (Mondfisch / Sunfish)
Tauchen auf Bali

Wir nähern uns langsam der Mola mola (Mondfisch oder sun fish) Saison in Bali und das Team von Amed Scuba hofft, Euch auch dieses Jahr wieder Mondfische und Mantas als Besonderheiten beim Tauchen auf Bali präsentieren zu dürfen.
Wir sind hier auf Bali in der glücklichen Lage diese Unterwasserschönheiten regelmäßig sehen zu dürfen. Von Padang Bai aus fahren wir mit dem Fastboot zu den wundervollen Tieren und erleben sie dort in ihrem natürlichen Habitat im kühlen Wasser der Chrystal Bucht von Juli bis Ende August.
Der Mondfisch oder Mola mola gehört in die Ordnung der Kugelfischverwandten (Tetraodontiformes) in die Familie der Mondfische (Molodea) und finden sich dann in der Gatung und Art der Mola mola (Mondfische). Er zählt als der schwerste Knochenfisch (Osteichthyes) der auf der Welt lebt. Mit einer Größe von 4,2 mal 3.1 Metern bringt der Mondfisch ein Gewicht von bis zu 2.268 kg auf die Waage. Haie und Rochen können zwar schwerer werden, gehören jedoch zu den Knorpelfischen (Chondrichthyes).
Regelmäßig, wenn die Wassertemperaturen auf Bali sinken, taucht der Mondfisch im kühlen Wasser der Mondfischbucht (Chrystal Bay) in Nusa Penida auf, um sich von einem Schwarm von Wimpelfischen (Heniochus diphreutes) von seinen Parasiten befreien zu lassen.
Mondfische sind etwas unbeholfene Schwimmer. Ihr Körper ist kurz und diskusförming. Sie bewegen ihre After- und Dorsalflosse, um zu navigieren. Eine Schwanzflosse fehlt den Mondfischen zur Fortbewegung, dafür entwickelten sie den sogenannten Clavus, einem gewellten Hautflossensaum, der sich im Laufe der Ebryonalentwicklung nur bei den Mondfischen anstelle der Schwanzflosse herausgebildet hat und somit ebenfalls eine Besonderheit dieser Tiere darstellt! Der Clavus reicht von der Dorsal- bis hin zur Afterflosse und lässt diesen Fisch sehr ungewöhnlich aussehen. Dorsal- und Afterflosse haben die gleiche hohe, dreieckig-spitze Form. Sie sitzen weit hinten, einander symmetrisch gegenüber und sind das Hauptantriebsorgan des Mondfisches. Zum Vortrieb werden sie synchron seitlich geschlagen. Beide Flossen haben eine schmale Basis und sind steif. Eine Schwimmblase fehlt diesen Fischen.
Die Kiemenöffnung ist zu einem kleinen Loch oberhalb der Basis der Brustflossen reduziert und durch Auspressen von Wasser kann ein Rückstoß erzeugt werden. Das Maul ist sehr klein und steht meist offen und die Zähne sind zu einem papageiartigen Schnabelspange verwachsen.
Die schuppenlose Haut des Mondisches ist lederartig und elastisch mit einer Dicke von 7,5 cm. Mondfische enthalten möglicherweise, wie Koffer- und Kugelfische, das Nervengift Tetrodotoxin.
Normalerweise leben Mondfische im offenen Ozean bis in einer Tiefe von 480 Metern kann der flache Fisch angetroffen werden. Oft halten sich die Fische jedoch an der Oberfläche auf, entweder  senkrecht schwimmend, wobei die Rückenflosse, wie bei einem Hai, aus dem Wasser ragen kann, oder in Seitenlage, waagerecht an der Wasseroberfläche treibend.
Ihre Nahrung besteht vorwiegend aus gallertartigen Lebewesen wie Quallen und Salpen, sie filtrieren aber auch Plankton.
Mondfische sind extrem fruchtbar. Ein Weibchen kann pro Laichvorgang bis zu 300 Millionen Eier legen, die höchste Zahl aller Fischarten. Die Eier haben einen Durchmesser von einem Millimeter. Die Larven sind beim Schlupf 3 mm lang und besitzen noch eine normale Schwanzflosse.


Quelle Wikipedia, Mondfisch
Fotos: Viktoria Kleyer Padi Instructor

http://www.amed-scuba.de



Riffhaie

Weißspitzen-Riffhai ruht nach nächtlicher Jagd, Amed Scuba Bali
Der Riffhai hat eine Höhle gefunden, die ihm als Versteck dient. Vor Sonnenuntergang wird er nicht sehr aktiv sein. Amed Scuba
Die Abenddämmerung legt sich schnell über das Riff, langsam weicht das Sonnenlicht und zaubert diese wundervollen Farben des Rot - Violett, dass langsam Blautönen weicht nachdem die Sonne vom Horizont gewichen ist. Eine wundervolle verzauberte Zeit, die zur Ruhe einlädt und um den Tag passieren zu lassen. Aber auch eine wundervolle Zeit, um sich langsam für einen interessanten Nachttauchgang bereit zu machen. Nachts trifft man auf die Jäger des Riffes, die hungrig nach Nahrung suchen. Wer als Fisch noch keinen geschützten Schlafplatz gefunden hat, läuft Gefahr mit diesen Jägern in Kontakt zu kommen. Der Weißspitzen-Riffhaie (Triaenodon abesus) Jagd bevorzugt Nachts. Er stellt die einzige Art der Gattung Triaenodon innerhalb der Requiemhaie (Carcharhinidae) und man erkennt ihn an den weißen Spitzen der Rücken- und der Schwanzflosse. Der Weißspitzen-Riffhai kann bis zu 1.6 Meter lang werden und ist gekennzeichnet durch einen schlanken Körper mit einem breiten Kopf. Schnell wie ein Pfeil zieht er an uns vorbei, als er seine Beute, einen Papageifisch, der sich noch nicht in seinen Schlaf-Kokon gewoben hat, verfolgt. Ebenfalls besonders am Weißspitzenriffhai sind die deutlich ausgebildeten Hautlappen neben den Nasenlöchern und die große ovale Augen mit vertikalen Pupillen, die wir im Vorbeiziehen wahrnehmen. Menschen greift er nicht an, wenn man ihn in Ruhe lässt und er nicht von Menschen angefüttert worden ist. Der Weissspitzenriffhai ist der am häufigsten in Korallenriffen gesehene Hai des Indopazifik und vor Australien. Sein Verbreitungsgebiet reicht jedoch bis bis Südafrika in westliche Richtung und bis nach Zentralamerika in östlicher Richtung. Der Weißspitzenriffhai lebt vor allem in klarem Wasser nahe dem Meeresboden in Wassertiefen von 8 bis 40 Metern.
Bricht morgens früh um 6 Uhr die Dämmerung über dem "Regenwald des Meeres" an, so ist in dem Riff viel Bewegung. Viele nachtaktive Tiere sind noch nicht zur Ruhe gelangt und suchen nach einem leckeren Abendbrot bevor sie sich zur Ruhe begeben und viele andere Fische erwachen und machen sich in den frühen Morgenstunden auf den Weg nach einem leckeren Frühstück. Eine ideale Jagdzeit für unseren Weißspitzen-Riffhai, der bereits eine erfolgreiche nächtliche Jagd hinter sich gebraucht hat. Mit vollem Bauch ruht er sich jetzt aus.
Riffhaie auf Jagd nach einem leckeren Happen, Amed Scuba Bali
Wenn das Sonnenlicht das Wasser erhellt, stellen viele Fische eine leichte Beute dar. Viele Rifftiere schützen sich durch Tarnung oder auch in großen Schwärmen. Der Riffhai ruht sich am frühen morgen oft noch aus. Anders als viele andere Haie, bleibt er an einer Stelle auf dem Meeresgrund bevorzugt versteckt unter Korallen, in Riffhöhlen oder Riffspalten liegen. Anders als die Requiemhaie der Gattung Carcharhinus und andere Verwandte Haiarten, die zum Atmen durchgehend schwimmen müssen, damit die Kiemen von Wasser umspühlt sind, kann der Weißspitzen-Riffhai das Atemwasser in den Kiemenraum pumpen und so ruhig auf dem Meeresboden liegen ohne sich zu bewegen. Oftmals sind die Tiere sogar standorttreu und man trifft sie oft unter der selben Koralle schlafend an. Einzelne Individuen können sich innerhalb eines Riffgebietes über Monate oder Jahre aufhalten oder regelmäßig in diese Gebiete zurückkehren.
Die Abenddämmerung stellt eine gute gute Jagdzeit für den Riffhai dar. Die Umrisse der Fische zeichnen sich vor dem Hintergrund der sinkenden Sonne deutlich ab. Viele tagaktive Fische begeben sich jetzt zur Ruhe. Eine ideale Jagdzeit für den Riffhai, der am Rand des Riffes entlang schwimmt und nach einem leicht zu fangenden Happen ausschau hält. Haie jagen nachts oft in Gruppen. Sie suchen nach Fischen, Hummern, Rochen und Krabben. Er jagt oft an Meeresabhängen, am Rande von Korallengärten oder auch auf dem Riffdach.
Weißspitzen-Riffhaie sind lebendgebärend (vivipar). Bei den wenigen bisher beobachteten Paarungen verfolgte das Männchen das fruchtbare Weibchen und versuchte, die Brustflossen des Weibchens zu greifen und es in eine Paarungsposition zu manövrieren. Die Weibchen bringen nach einer Tragezeit von ca. 13 Monaten 1 bis 6 Junghaie zur Welt.
e-mail: halloscuba@yahoo.com
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http://www.sharkproject.org

Muränen

Im flachen Wasser schwimmen mein Buddy und ich in Tulamben im Korallengarten. Die Korallen
Geistermuränenpaar mit Amed Scuba, Zwei Weibchen in einem gemeinsamen Versteck
sind hier zum Großteil leider bereits zerstört, so dass der Name Korallengarten, wenn man ehrlich ist, ein wenig irreführt. Jedoch beherbergt dieses kleine flache Tauchgebiet, was aus Geröllschutt besteht und das sich zwischen der Steilwand in Tulamben und zwischen dem Schiffswrack der US Liberty befindet, unglaublich viele kleine und interessante Critter. Hier befindet sich also ein  kleines Muckdiving Paradies. Oft trifft man hier auch auf zwei Schwarzspitzenriffhaie, die hierher zum "Fischeinkauf" vorbeischauen, aber vor allem sieht man hier die verschiedensten Arten von Muränen. Muränen gehören zu den Aalartigen mit zehn Gattungen und mehr als 100 Arten. Charakteristisch bei den Muränen ist die durchgehende Rücken- und durchgehende Afterflosse, die jeweils zu einem langen Flossensaum verbunden sind. Im Gegensatz zu anderen Aalartigen besitzen Muränen hingegen keine Brustflossen.
Geistermuräne, älteres gelbes Weibchen, Amed Scuba
Wir gleiten den Hang im Korallengarten entlang und deutlich gefärbt, springen uns im flachen Wasser zwei Geistermuränen ins Auge. Geistermuränen erreichen eine Größe von bis zu 120cm. Ob es sich wohl um eine Mutter mit ihrer Tochter handelt, oder warum leben hier zwei Weibchen zusammen? Nur ihre Köpfe schauen heraus aus ihrem Versteck, um kleine Fische zu ergattern. Bei der Art der Geistermuräne oder in englisch auch Ribbon eel genannt, handelt es sich um einen protandrischen Hermaphroditen. Das heißt, die Jungtiere erreichen ihre Geschlechtsreife als schwarzes Männchen und wechseln später ihr Geschlecht, um Weibchen zu werden. Während des Geschlechtswandels wechseln sie dabei auch die Farbe. Das männliche schwarze Jungtier wird zunächst zum leuchtend blauen geschlechtsreifen Weibchen mit einem deutlich gelben Rückenflossensaum. Ältere Weibchen werden hingegen gleichförmig gelb. Handelt es sich also bei unsern beiden Geistermuränen um ein altes Päärchen, bei dem ein
GEistermuräne, geschlechtsreifes blaues Weibchen, Amed Scuba
geschlechtswandel eingesetz hat?
Direkt vor den Hotels in Tulamben erstreckt sich ein flaches Saumriff in der Bucht von Tulamben. Dieses eignet sich auch hervorragend zum Schnorcheln, da es in zwei Meter Tiefe beginnt und bis in ca. 15 Meter Tiefe abfällt. Der Korallengarten wird von zahlreiche bunten Rifffischen bewohnt. Besonders interessant anzusehen sind die wunderschönen schwarzen, blau und gelb gefärbten kleinen Geistermuränen, aber auch der Fetzen- oder Geisterpfeifenfisch, dazwischen schwimmen kleine Igel- oder Kofferfische. Einheimische haben ein Gestell aus Eisen in Form eines Flugzeugrumpfes zusammengeschweißt und versenkt. Ebenfalls wurden hier weitere Strukturen wie Buddhafiguren oder Kästen versenkt, die den Rifffischen Schutz in dem zum größten Teil abgestorbenen Korallengarten bieten. Hier finden sich zahlreiche größere und kleinere Rifffische ein. Zwischen den Steinen findet man verschiedenste Muränen. Imposant jagen sie vor allem in der Nacht. Geht die Sonne unter verlässt die Muräne ihre
Netzmuräne, Honeycomb muray, Amed Scuba
Spalte und schwimmt im freien Wasser umher, um nach Beute zu jagen. Die phänomenale Manövrierfähigkeit sowohl im Vorwärts- wie auch im Rückwärtsschwimmgang wurde durch die Entwicklung besonders zahlreicher (bis zu 260) Wirbel ermöglicht. Wie ein Gymnastikband bewegt sich zum Beispiel eine Geistermuräne im Wasser vorwärts. Ihr Körper ist von einer Schleimschicht umhüllt, die ihnen das Gleiten durch Höhlen und entlang von Steinen erleichtert.
Tagsüber ruhen die Muränen zumeist in ihrer Höhle. Ständig öffnen und schließen sie ihren Mund, um auf diese Art und Weise frisches Wasser über ihre Kiemen zu leiten, um zu atmen. Die Kiemenöffnung befindet sich weit hinten im Kopf und der Kiemenapparat ist lang und schmal und wirkt wie eine Pumpe, die das durch das Maul aufgenommene Atemwasser durch die permanente Atembewegung durch die hinten liegenden Kiemen presst. Die Nase ist mit hervorstehenden Röhrchen versehen, die das gut ausgebildete Geruchsorgan der Muränen darstellt. Sehen können Muränen nämlich nicht sehr gut, dafür riechen sie um so besser, wenn sie zwischen den Felsen mit ihrem Schleim ummantelten Körper entlang gleiten, um kleine Fische und Krebstiere zu jagen.
Amed Scuba Tauchzentrum # Aus Liebe zum Tauchen

Das Team von Amed Scuba würde sich freuen, mit Euch zusammen abzutauchen, um Euch die Vielfalt der Unterwassertiere zu zeigen. Unsere Hausbiologin erklärt auf Ihren Balirundreisen mehr über das Leben der Tiere. Je mehr wir über das Leben unter Wasser wissen, desto mehr sehen wir!


Das Gebiet in Tulamben eignet sich hervorragend für Einführungstauchgänge und Kurse. Nicht verpassen sollte man auch einen Tauchgang in der US. Liberty in Tulamben.
Wir freuen uns schon darauf, mit Dir zusammen in Bali abzutauchen!

Mittwoch, 21. März 2018

Symbiosen im Meer


Da das Korallenriff die artenreichste Lebensgemeinschaft der Biosphäre bildet, fordert der gleichzeitige Mangel an Nährstoffen und Raum komplexe aufeinander abgestimmte Bevölkerungsmuster. Die hohe Artendichte hat daher stufenweise zu einer durch Konkurrenz und Symbiosen um und für die knappen Ressourcen voneinander abgegrenzten zwischenartlichen Beziehung zwischen den Riffbewohnern geführt.
Die Tiere haben dabei Mechanismen der Kommunikation und gegenseitigen Anpassung entwickelt, wobei eine der häufigsten Formen die Symbiosen (sym[gr.] zusammen und bios [gr.] leben) darstellen. Eine Symbiose ist ein gemeinsames Leben verschiedener Arten zum gegenseitigen Nutzen. Aber auch bei einer gut eingespielten Symbiose handelt es sich um ein stetiges Konkurrenzverhältnis zwischen den beteiligten Arten.
Es lassen sich drei Symbiosetypen einordnen:

1. Kommensalismus
2. Fakultative Symbiose
3. Obligate Symbiose

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1. Kommensalismus

Hier ist der Nutzen nicht gegenseitig, sondern eine Art profitiert von der gemeinsamen Beziehung, die andere erleidet keinen Schaden, z.B. bei dem Schiffshalter (Echeneis naucrates). Sie heften sich mit ihrer Rückenflosse, die morphologisch zu einer Saugscheibe auf Vakuumbasis umgeformt ist, an einen größeren Fisch. Hier entsteht eine Nahrungs- und Schutzgemeinschaft von der der Schiffshalter profitiert. Das Ausmaß des Nutzens den die Partner aus der symbiotischen Assoziation ziehen ist häufig – zumal unter Wasser – wegen der komplexen Wechselwirkung schwer zu erkennen. So wurde später erst festgestellt, dass auch der Wirt von dieser Symbiose profitiert, da er von Parasiten befreit wird. Daher spricht man in diesem Fall eher von einer fakultativen Symbiose.
Der kleine Barsch legt in den Seeigel seine Eier, wo diese vor Fressfeinden durch die langen Stacheln geschützt werden. Es ist bisher nicht bekannt, dass der Seeingel von dieser Symbiose einen Vorteil hat.ist häufig – zumal unter Wasser – wegen der komplexen Wechselwirkung schwer zu erkennen. So wurde später erst festgestellt, dass auch der Wirt von dieser Symbiose profitiert, da er von Parasiten befreit wird. Daher spricht man in diesem Fall eher von einer fakultativen Symbiose.
Der kleine Barsch legt in den Seeigel seine Eier, wo diese vor Fressfeinden durch die langen Stacheln geschützt werden. Es ist bisher nicht bekannt, dass der Seeingel von dieser Symbiose einen Vorteil hat.

2. Fakultative Symbiose

Bei der Fakultativen Symbiose ziehen beide Partner nutzen aus der Beziehung. Nicht jedoch sind sie aufeinander angewiesen. In einer Putzerstation reinigt der Putzerfisch vorbeikommende Arten von Parasiten. Auch wenn der Ort stabil bleibt, so wechselt doch die vorbeitanzende Kundschaft von Labroides dimiatus. Eingeleitet wird der Vorgang durch spezielle Schlüsselreize der beiden Tiere, wobei der Putzerfisch zur Einleitung einen ganz bestimmten Tanz aufführt, der dem anderen Fisch signalisiert, dass er zum Reinigen bereit ist.

Dieses Verhalten des Putzerfisches macht sich auch der Parasit Aspidontus taeniatus zu nutze. Dieser falsche Puterfisch sieht dem echten zum verwechseln ähnlich und imitiert sein Vorbild perfekt. Auf diese Weise kann er sich seinem Wirten nähern, ohne dass dieser Verdacht schöpft. Der Parasit tanzt, bis der Wirt sich entspannt aufstellt und bereit zum reinigen ist, dann nähert sich der Parasit, um ein Stück Fleisch aus ihm heraus zu beißen (Batesische Mimikry).

3. Obligate Symbiose

Eine obligate Symbiose findet sich im Zusammenleben zwischen Zooxanthellen und ihrem Korallenpolypen. Hier ist keiner der beiden Symbiosepartner mehr in der Lage ohne den anderen auf Dauer zu überleben. Dies wird in dem Blogteil „Ein Dream-Team in Gefahr“ genauer beschrieben.

Nicht nur die hohe Artendichte eines Riffes hat stufenweise zu zwischenartlichen Beziehungen geführt sondern auch die unterschiedlichen Formen der Symbiosen haben zu dieser hohen Artendichte beigetragen. Dies führt zu schellen biologischen Nährstoffkreisläufen. Eine dieser engen Beziehungen umspannt die so genannte Mördermuschel (Tridacna sp.). Die Muschel lebt in fakultativer Symbiose mit autotrophen Zooxanthellen, die ihnen Farbe geben und sie mit Zucker aus der Photosynthese versorgen. Gleichzeitig lebt die Muschel aber auch kommensalistisch indem sie von einem roten Krustenschwamm (Mycale fistulifera) überzogen wird, auf dem wiederum in obligater Symbiose Polypen der Schirmqualle (Nausthoe sp.) wachsen. In dieser komplexen Beziehung sind auf engstem Raum vier Tierstämme sensibel miteinander vergesellschaftet.

Teamwork als Antriebskraft der Evolution

Nicht nur Konkurrenz belebt das Leben - Symbiosen leisten dies ebenso. Eine obligate Symbiose findet sich beim Oligochaeaten Olavius algarvensis. Hier findet eine Symbiose zu dritt statt, bei dem ein enges Zusammenspiel zwischen Sulfatreduzierenden und Sulfatoxidierenden Bakterien innerhalb des Oligochaeten Wirtes stattfindet. Die Sulfatreduzierenden und  Sulfatoxidierenden Bakterien bereiten das im Sediment vorkommende Sulfat in Zwischenprozessen zu Sulfid und zu Glucose um, das vom mund- und darmlosen Oligochaeten genutzt werden kann.
Der Oligochaet Olavius algarvensis wurde nur durch einen Zufall Ende der 1990e Jahre entdeckt. Der Im sulfidfreien Sediment lebende Oligochaet hat sich zwei unterschiedliche Arten von Bakterien zum gegenseitigen Nutzen einverleibt und dadurch eine Symbiose zu Dritt gebildet. Doch wie sich die  Ménage à trois ohne die Sulfide ernähren, blieb ein Rätsel – bis Nicole Dubilier den "Wurm" genauer untersuchte.
Um das Mysterium zu lösen, schaute sie sich die Gene der Bakterien und entschlüsselte den molekularen Gencode der Bakterien, die 16S-rRNA-Gene. Ein Wirt, verschiedene Symbionten. Dubilier gelang es, den Artikel über die harmonische Dreierkiste im Wissenschaftsmagazin "Nature " zu veröffentlichen und beschrieb das Zusammenleben des Wirtes Olivius algarvensis und seiner beiden Symbionten. Da kein oder zu wenig Schwefelwasserstoff im Sediment des Meeres enthalten ist, hat sich der im Sediment lebende Oligochaet eine Schwefelwasserstoffquelle in Form eines Bakteriums einverleibt, das Sulfat in Sulfid umwandelt. Den Schwefelwasserstoff wiederum verwerten die altbekannten sulfidoxidierenden Bakterien als Energiequelle. Eine Win-Win-Situation für alle. "Mittlerweile wissen wir, dass nicht nur zwei, sondern sogar fünf verschiedene Bakterienarten in dem Wurm leben", sagt Dubilier. Die genaue Funktion aller Beteiligten Bakterien zu ergründen, daran forscht die Gruppe von Nicole Dubilier weiter. Eines ist jedoch klar: Allein auf sich gestellt – so würde keiner der Organismen überleben.
"Viel zu lange wurde die Zusammenarbeit verschiedener Lebewesen in der Biologie vernachlässigt", sagt die Biologin. Erst allmählich habe sich in der Evolutionsforschung durchgesetzt, dass sich die Artenvielfalt nicht nur über Konkurrenz entwickelt. Auch die Symbiose sei eine der treibenden Kräfte. Selbst der Mensch könne ohne seine rund zwei Kilogramm schweren, tausend symbiotischen Bakterienarten im Darm nicht überleben, sagt Dubilier.
Bereits Anfang der 1980er Jahre beobachteten US-Wissenschaftler am Grund der Tiefsee rätselhafte Röhrenwürmer mit einem ähnlich reduzierten Verdauungssystem wie Olavius algarvensis. Diese finden sich zu Massen an den Schwarzen Rauchern. Diese kochend heißen Quellen aus dem Erdinneren sind mit Schwefelwasserstoff gesättigt. H2S riecht nach faulen Eiern, existiert im anaerobischen Bereich und wirkt auf Tiere wie ein Gift. Röhrenwürmer hingegen fühlen sich hier wohl. Allein ist er dabei jedoch nicht. In seiner Evolution hat sich der Oligochaet einzelne Bakterien einverleibt, die den Schwefelwasserstoff chemisch umsetzen – und damit unschädlich machen. Die Bakterien gewinnen Energie durch Sulfidoxidation.
Die Energie brauchen sie, um in der Tiefsee überleben zu können. Und die Bakterien versorgen nicht nur sich selbst, auch dem Röhrenwurm helfen sie und versorgen ihn mit Glucose. Der Wirt garantiert den Bakterien (den Gästen) im Gegenzug eine exquisite Wohnlage nahe der Nahrungsquelle. Eine Symbiose zweier Lebewesen zum gegenseitigen Nutzen.
"Dass ein Zusammenleben so gut funktionieren kann, finde ich bis heute faszinierend", sagt Nicole Dubilier. Während ihrer Doktorarbeit widmete sie sich noch anderen Themen. Zu dieser Zeit zweifelte sie noch grundsätzlich, ob eine wissenschaftliche Karriere überhaupt das Richtige für sie sei.
Herzliche Grüße aus Bali von Amed Scuba Bali
Als jedoch das Thema "Symbiose" für ihre Postdoc-Stelle aufkam, war sie schnell Feuer und Flamme. Was sie daran mag: Es sind nicht bloß Egoismus und Konkurrenz, die zu Evolution führen. Es sind auch Zusammenarbeit und Gegenseitigkeit, die als Motor für Entwicklungen wirken.
Dieser Gedanke entspricht eher ihrem Weltbild. "Indem man zusammenarbeitet, ist man häufig stärker und erfolgreicher als alleine", sagt Dubilier.
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Möchtest Du mehr über marine Biologie und das Riff erfahren. Wir freuen uns
auf Deinen Besuch in Bali! Teamwork bringt uns voran und wir freuen uns, wenn Du bereit bist, mit uns weitere Erkenntnisse in der Meeresbiologie zu erreichen!

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Herzliche Grüße
Christine Sbick von Amed Scuba Bali

 

Dienstag, 20. März 2018

Mikroorganismen des Meeres

Amed Scuba- Stoffkreislauf: Phyllodesmium mit Mikroorganismen

Aufgaben der Mikroorganismen im Meer

Die immense Vielfalt mariner Mikroorganismen und die durch sie bewirkten Prozesse sind essenziell nicht nur für den Stoffhaushalt mariner Ökosysteme. Sie besitzen die Fähigkeit, gelöste und auch feste Partikel sowohl organischer als auch anorganischer Stoffe aerob und anaerob abzubauen. Bakterien werden zu den wichtigsten Katalysatoren für die Funktionen biochemischer Kreisläufe.  Bei der mikrobiellen Oxidation von organische Substraten sind dabei Stoff- und Energietransfer untrennbar miteinander verbunden. Die Endprodukte des mikrobiellen Stoffwechsels sind remineralisierte anorganische Nährstoffe, die wiederum die Grundlage primärproduzierender Prozesse darstellen. Dabei sind die Kreisläufe der Hauptelemente über die Elementzusammensetzung der Organismen eng miteinander vernetzt und greifen ineinander. Kohlenstoffkreislauf, Stickstoffkreislauf, Schwefel- und Phosphorkreislauf sind Voraussetzung für alles organische Leben auf der Welt. Die Stoffumwandlungen sind dabei als Leistung der mikrobiellen Lebensgemeinschaften zu verstehen, die erst durch die enge Wechselbeziehung zwischen den Einzelorganismen ihre Bedeutung gewinnt. Gleichzeitig tragen sie nicht nur zur Sauerstoff- und Glucose Gewinnung bei sondern ebenfalls zum Abbau von Schadstoffen.
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Das Meer als Lebensraum

71 % unserer Erde ist von Wasser bedeckt. Damit ist das Meer sowohl in horizontaler als auch vertikaler Ausdehnung der größte Lebensraum der Erde. Mit einer Fläche von 361 Millionen Quadratkilometern und einer mittleren Wassertiefe von 3700 Metern (11033 Meter tiefste Stelle im Mariannengraben) bietet das Meer unzähligen Organismen Heimat und wirkt gleichzeitig auf das Klima unseres Planeten großen Einfluss aus.
Vor ca. 3,5 Milliarden Jahren entstand das Weltmeer. Die Lithosphäre, unsere Erdkruste, bildet eine Anzahl riesiger Schollen oder Platten, die sich auf dem viskös-flüssigen Erdmantel langsam verschieben, aufeinander zu schwimmen oder sich voneinander entfernen. Diese Bewegungen tragen zu einer tektonischen Unruhe bei. Driften Platten aufeinander zu, wobei eine Platte sich unter die andere schiebt (Subduktion), wie dies im indonesischen Feuergürtel passiert, entstehen dabei Tiefseegräben, wie auch zwischen Bali und Lombok, und Vulkane säumen ihre Ränder. Nährstoffe, die die Stoffkreisläufe antreiben, gelangen mit der Lava und den Auswaschungen des Lavagestein ins Meer. Phosphor-, Stickstoff-, Schwefel- und Kohlenstoffkreisläufe spielen eine wichige Rolle im Meer und sind unerlässlich für unsere Sauerstoffproduktion in der Welt. Eine besondere Bedeutung kommt dabei den Druckverhältnissen, der Salinität, der Sonneneinstrahlung und der Temperatur als abiotische Faktoren für die Stoffkreisläufe und für das Leben im Meer zu.
Wichtiger Primärproduzent im Meer: Phytoplankton, Amed Scuba Bali
Die wichtigsten Bewohner der Meere sind die Mikroorganismen, die einen Großteil der Biomasse des Meeres ausmachen und die an Zahl alle anderen Organismen im Meer um Größenordnungen übertreffen. Die mikrobielle Biomasse und Oberfläche der Mikroorganismen ist größer als die aller anderen Organismen zusammengenommen. Dies wird auch durch das Oberflächen-Volumen-Verhältnis zusätzlich begünstigt. Mikroorganismen besitzen aufgrund ihrer geringen Größe ein hohes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen und dieses Oberflächen/Volumen-Verhältnis (O/V-Verhältnis) steigt mit abnehmender Größe an und erhöht dadurch den intensiven Stoffaustausch und die Stoffwechselrate der Mikroorganismen. Ein hohes O/V-Verhältnis begünstigt ein intensives Austauschpotential der Mikroorganismen und erhöht die Intensität der Kommunikation zwischen dem Organismus und seiner umgebenden Umwelt, was vielfältige Stoffwechselleistungen zur Folge hat.  Die mikrobiellen Populationen umfassen die
Amed Scuba Bali
unterschiedlichsten physiologieschen Gruppen von Organismen mit einem breiten Spektrum katabolischer Enzyme, die in die Stoffkreisläufe eingreifen und den Umsatz von organischem und anorganischem Material ermöglichen. Dabei sind die Kreisläufe im Meer hochgradig Effizent, da oftmals eine hohe Affinität und Spezifität besteht und nicht nur im Korallenriff Symbiosen entstanden sind, die kurze Wege der Umsetzung ermöglichen.
"Die Ergebnisse zeigten, dass die Ozeanerwärmung auf das Phytoplankton über zwei grundlegende Mechanismen wirkt, zum einen durch eine Erhö-hung der Stoffwechselraten und die Beweidung durch Zooplankton, zum anderen durch die geringere Nährstoffzufuhr aufgrund verstärkter Schichtung der Wassersäule. Es zeigte sich, dass der erste Mechanis-mus besonders in kälteren, vertikal gut durchmischten Ökosystemen wichtig ist, letzterer erschien unter warmen, geschichteten Bedingungen bedeutsamer," schreibt Professor Worms in seinem Handout. 

Was macht Mikroorganismen so erfolgreich?

Kurze Generationszeiten mit rascher Vermehrungsrate, logarithmisches Wachstum der Populationen macht sie zu sich schnell entwickelnden und sich schnell anpassenden Organismen. Sie sind in der Lage sich untereinander oder auch mit anderen Individuen zu verbinden und Assoziationen zu bilden. Dadurch sind sie in der Lage eine hohen Abbaurate zu erreichen, welche die Leistung eines Einzelorganismus bei weitem übertrifft. Die mikrobielle Besiedlung von Oberflächen durch mikrobielle Lebensgemeinschaften, die man auch als Biofilme bezeichnet, erfolgt räumlich und zeitlich sehr unterschiedlich. Daraus resultieren ausgeprägte Gradienten biologischer und chemischer Parameter, entlang derer die Organismen Material und Energie äußerst effizient nutzen können. Diese Gradienten bilden den Motor für mikrobielle Stoffkreisläufe. In einer Studie des Forschungsinstitutes Geomar wurden Planktondaten bis hin zurück zu den Anfängen der ozeanographischen Forschung verfolgt und es konnte ein langfristiger Rückgang des Planktons in acht von zehn großen Meereszonen nachgewiesen werden. Dies hat zwar unterschiedliche Ursachen, doch hängen sie mit der globalen Erwärmung zusammen. Zum einen ist der Rückgang des Planktons zurückzuführen auf die Erwärmung des Wassers und wird verstärkt durch die in der Folge entstehende Schichtung des Meeres.
Mikrometazoen (Mikrozooplankton), Amed Scuba Bali
Die Einteilung der Mikroorganismen erfolgt aufgrund einer vergleichenden rRNA Sequenzanalyse und C. Woese teilt die Organismen demnach in drei Kategorien die Bacteria, Archaea und Eukarya ein. Als Prokaryonten fasst man Bakterien und Archaebakterien zusammen und stellt sie den Eukaryoten mit echtem Zellkern gegenüber. Zu diesen Eukaryoten gehören zum Beispiel Mikroalgen, Pilze, Protozoen und Mikrometazoen. Bakterien nutzen als Organisationsform Licht als Energiequellen oder beziehen ihre Energie aus der Oxidation anorganischer oder organischer Substrate unter aeroben und anaeroben Bedingungen. (siehe z.B. Schwefelkreislauf) Die Archaea hingegen sind Bewohner extremer Standorte mit hohen abiotischen Anforderungen an diese wie Temperatur, pH-Werte, Salzgehalt und umfassen sowohl autotrophe wie heterotrophe Aerobier oder Anaerobier und decken damit ein weites Spektrum möglicher Lebensbedingungen oder Anforderungen an diese Mikroorganismen ab. Hierzu zählen methanbildende sowie extrem halophile und thermophile Bakterien.
Die wichtigsten Primärproduzenten im Meer sind das Phytoplankton (Mikroalgen), was photoautotroph in der Lage ist, mit Hilfe des Sonnenlichtes, Wasser und Kohlenstoffdioxid organische Verbindungen in Form von Zucker herzustellen. Hierbei wird ebenfalls der für uns sehr wichtige Sauerstoff gebildet, den wir atmen.
Pilze sind als Destruenten heterotroph und nicht in der Lage wie das Phytoplankton Fotosynthese zu betreiben. Sie spielen eher eine Rolle als Destruenten, die mit ihrem Myzel beim Abbau organischen Materials behilflich sind oder als Einzeller zur Autolyse beitragen.
Protozoen (Protozooplankton) als Konsumenten sind in der Lage gelöste organische Stoffe aufzunehmen und zu speichern und dienen als sehr heterogene Gruppe. Als Konsumenten von Bakterien und Phytoplankton stehen sie als Fundament in der Nahrungspyramide und dienen als Nahrung für Eukaryonten eine zentrale Rolle im Nahrungsnetz.
Mikrometazoen (Mikrozooplankton) sind bereits vielzellige heterotrophe Organismen, die als Larvenstadien temporär oder wegen ihrer geringen Größe auch als Adulte zu den Mikroorganismen gerechnet werden.
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https://www.geomar.de/fileadmin/content/zentrum/preise/petersen_handout_03_worm.pdf

Symbiosen zwischen Bakterien

Weder Mund, Magen noch einen Darm hat der 1- 2 cm lange Oligochaet Olavius algarvensis, der im anaeroben Sulfid enthaltenden Meeressediment sitzt – und trotzdem kann der Meereswurm sich ernähren, unterschiedliche Bakterien helfen ihm dabei. Die winzigen Einzeller sitzen in seiner Haut, liefern ihm Nährstoffe und entsorgen zugleich die Abfälle. Dabei greifen die Bakterien mit ihren Stoffwechselprodukten ineinander und unterstützen sich gegenseitig. Die Sulfat reduzierenden Schwefelbakterien sind in der Lage anaerob organische Substrate abbauen. Dabei dient ihnen Sulfat als Elektronenakzeptor und es bildet sich Schwefelwasserstoff (H2S in der sogenannten Sulfatatmung). Auf der anderen Seite stehen sogenannte Sulfidoxidierer (chemosynthetisch aktive Schwefelbakterien), die in der Lage sind, ihren Energiebedarf durch das oxidieren des für viele Tiere giftigen H2S zu decken. Sie oxidieren H2S durch Schwefelwasserstoff (S2-).  Die Summengleichung entspricht dann der Photosynthese und die Bakterien sind dadurch chemo-autotroph. Aus 6CO2 + 12 H2S entstehen dann Glucose C6H12O6 + 6H2O + 12S   Für die Meeresbiologin Nicole Dubilier ist der Wurm das Beispiel für eine Symbiose, für das Zusammenleben von Lebewesen. Die Wissenschaftlerin vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen leitet die Abteilung für Symbiose-Forschung. Jede Art – ob Tier oder Pflanze – arbeitet auf die ein oder andere Weise mit anderen Arten zusammen, sagt Dubilier.

https://www.zobodat.at/pdf/DENISIA_0020_0165-0172.pdf

Drastischer Planktonrückgang

Zur Zeit lässt sich ein drastischer Planktonrückgang im Meer beobachten. Das Phytoplankton (pflanzliche Plankton), was an der Basis der Nahrungspyramide steht, ist seit 1950 weltweit um über 40% gesunken. Warum es so wichtig ist, lässt sich zum einen am Rückgang des Fischbestandes fest machen, aber vor allem hat es globale Auswirkungen. Die Aufgabe des photoautotrophen Planktons ist es mit Hilfe von Sonnenlicht, Wasser und Kohlenstoffdioxid organische Stoffe in Form von Glucose als Nahrungsgrundlage und den Sauerstoff herzustellen. Dadurch sind drastische Auswirkungen auf das Leben im Meer, aber auch auf die gesammte Menschheit zu befürchten, denn 71% unserer Erde ist mit Wasser bedeckt und das Phytoplankton nimmt hier durch seine Lebensweise eine aktive Rolle als CO2 Speicher und Sauerstoffproduzent ein.
Dadurch steht das Plankton an der Basis nicht nur der Nahrungspyramide. Die Meere sind Heimat vieler Lebewesen von gigantischen Säugetieren wie Mantas und Walhaien bis hin zu bizarren Tiefsee Lebewesen. Es sind jedoch die Mikroorganismen wie Grünalgen, Kieselalgen, Cyanobakterien, die all das ermöglichen. Das planzliche Plankton steht dabei an der Basis der Nahrungspyramide und wird vom Zooplankton gefressen, das wiederum anderen Tieren als Nahrungsgrundlage dient. Eine Kette, die immer auf dem Phytoplankton als autotrophen Lebewesen aufbaut.
Der Mensch ist dabei, der Nahrungspyramide in den Ozeanen das Fundament langsam zu zerstören. Inzwischen gilt es als ausgemacht, dass die durch den Klimawandel steigenden Temperaturen an der Wasseroberfläche die Menge des Phytoplanktons verringern. Wie groß der Effekt aber ist, und wie er sich in den vergangenen Jahrzehnten entwickelt hat, galt lange Zeit unbekannt.
Die Zahlen des Rückgangs sind jedoch erschreckend. Seit 1899 ist die Masse des Phytoplanktons im globalen Durchschnitt um jährlich ein Prozent gesunken, berichtet ein internationales Forscherteam im Fachblatt "Nature". Boris Worm von der Dalhousie University im kanadischen Halifax, einer der Autoren der Studie bestätigt: "Insbesondere ab Mitte des vergangenen Jahrhunderts seien die Zahlen zuverlässig." Seit 1950 sei die Masse an Phytoplankton im weltweiten Durchschnitt um 40 Prozent zurückgegangen. Der Sauerstoffgehalt in den Weltmeeren hat seit 1960 im Schnitt um mehr als zwei Prozent abgenommen, so das Ergebnis einer Studie des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung aus dem Jahr 2017.

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Mittwoch, 2. Mai 2012

Was ist Ökologie?

Die Ökologie befasst sich mit den Wechselwirkungen zwischen den Organismen und ihrer Umwelt sowie den Beziehungen der Organismen untereinander. So unterscheidet man Einflüsse der unbelebten (abiotische Faktoren) und der belebten Umwelt (biotische Faktoren), die auf ein Individuum einwirken.
Verschiedene Organismen bzw. Populationen (Gesamtheit  aller Individuen derselben Art, die zur selben Zeit im selben Raum leben), besiedeln einen bestimmten Lebensraum, den man als Habitat bezeichnet. Eine Spezies oder Art ist eine Gruppe von Organismen, die sich untereinander kreuzen und dabei fruchtbare Nachkommen zeugen können. Eine Lebensgemeinschaft ist eine Gruppe von Populationen, die in einem Raum leben und in einer Wechselbeziehung miteinander stehen. Solche Lebensgemeinschaften und die dazugehörigen Biotope bilden ein Ökosystem, eine mehr oder minder abgegrenzte ökologische Funktionseinheit, die von einer Gemeinschaft und ihrer abiotischen Umwelt beeinflusst wird. Der Wald z.B. stellt ein solches Ökosystem dar. Die Gesamtheit aller Ökosysteme, die den Lebensraum der Biomasse aller Organismen auf der Erde stellen, wird als Biossphäre bezeichnet. Die Biossphäre ist Teil der Hydrosphäre, Pedosphäre und Atmosphäre, die von lebenden Organismen bewohnt wird.

Christine Sbick für Amed Scuba Bali
Der Mensch ist Bestandteil und gleichzeitig Störfaktor vieler Ökosysteme. Seit dem Ende der 60er- Jahre, als die Auswirkungen der Umweltverschmutzung und die Begrenzung der natürlichen Rohstoffvorkommen immer deutlicher wurden, ist die Ökologie mehr als eine aus der Biologie hervorgegangene Wissenschaft. Sie steht für eine neue Weltanschauung, die erkannt hat, dass die Natur nur in begrenztem Maße Veränderungen toleriert, ohne irreversible Schäden zu erleiden. Der Mensch muss für den Erhalt der Erde und den Schutz der Natur eintreten. Neben dem Regenwald stellt das Korallenriff ein wichtiges Ökosystem dar. Das Korallenriff befindet sich im Meer, einem der wichtigsten CO2 Speicher dieser Erde. Im Meer gibt es zwei unterschiedliche Umgebungen, das Benthal und das Pelagial, die von den in ihnen lebenden Tieren ganz unterschiedliche Anpassungen erfordern. Das offene Meer ist eine riesige blaugefärbte Umgebung ohne Verstecke und auf der anderen Seite finden wir das Korallenriff, ein begrenztes Gebiet mit vielen unterschiedlichsten Strukturen, Farben, Mustern und Schattierungen.
Eines der wichtigsten Ökosysteme dieser Erde stellt das Korallenriff dar. Einige der schönsten Korallenriffe finden sich auf Bali im sogenannten Korallendreieck.

Herzlich Willkommen bei
Amed Scuba in Bali!
Wir freuen uns, wenn Du mit uns zusammen abtauchen möchtest und die Unterwasserwelt aus biologischer Sicht kennen lernen möchtest!
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Ich sehe Dich in Bali!
Christine Sbick

Mittwoch, 18. April 2012

Tarnung


Tarnung ist eine der effektivsten Anpassungstechniken, die das Überleben der Art sichern. Alle Beteiligten streben dasselbe Ziel an, sowohl der Jäger als auch der Gejagte wollen nicht entdeckt werden.
Zur Tarnung der Tiere bildeten sich in der Evolution verschiedenste Techniken heraus, die im Folgenden anhand von Beispielen auch näher beschrieben und erklärt werden sollen. 
Tarnung hat eine große Bedeutung im Tierreich
Echter Steinfisch (Synanceia verrucosa), Amed, Bali
Ein gutes Beispiel für Tarnung ist der echte Steinfisch Synanceia verrucosa. Er verschmilzt förmlich mit seiner Umgebung und wird selber zum unbeweglichen Stein. Er passt sein Verhalten und sein Aussehen einem Stein an und ist kaum von seiner Umgebung zu unterscheiden! Massig und kompakt, mit seinem unregelmößigen Köper, der oft mit Algen und anderen Krustentieren übersät sein kann, ähnelt der Steinfisch einem bewachsenen Korallenblock.
Tarnung ist eine der effektivsten Anpassungsmöglichkeiten, die das Überleben der Art sichern. Alle Beteiligten  streben dasselbe Ziel an, nicht gesehen zu werden. Das klassische Beispiel  fuer Tarnung ist der Echte Steinfisch (Synanceia verrucosa), der ein Meister in der Kunst ist, durch Färbung und Verhalten vollkommen mit seiner Umgebung zu verschmelzen. Massig und kompakt, mit einem unregelmässigen Körper, der mit Algen und anderen Organismen übersät sein kann, ähnelt der Steinfisch einenem bewachsenen Korallenfels. Seine Tarnung wird durch seine totale Bewegungslosigkeit unterstützt.
Die Körperzeichnung und Körperfärbung der Tiere ist ein faszinierendes Thema und Riffbewohner sind darin keine Ausnahme. Visuelle Eindrücke, Farbe und Form, spielen für das Überleben eine bedeutende Rolle. Dabei ist zu betonen, dass die Färbung der Tiere nicht losgelöst von anderen Elementen der Fischbiologie betrachtet werden kann. Gesichert ist, dass Farbe eine wichtige Rolle bei Verteidigungsmechanismen und Angriffsmechanismen spielen, aber auch bei der Fortpflanzung, bei der innerartlichen Kommunikation und bei territiorianlen Auseinandersetzungen. Die Vielfalt der Komplexität der beteiligten Faktoren macht eine eindeutige Erklärung oft schwierig. In der oberflächen nahen, hauptsächlich vom Licht dominierten Unterwasserwelt wrid verständlich, welch wichtige Rolle Farben spielen, ganz besonders, wenn diese der Tarnung dienen. Ob zur Jagd oder zur Verteidigung.
Krokodielsfisch im Japanischen Schiffswrack Amed, Bali
Man muss dem Steinfisch schon sehr nahekommen und ihm zeigen, dass er entdeckt worden ist, bevor er abrupt und verärgert davonschwimmt. Dieselbe Technik wird von Skorpionsfischen (Scorpaenopsis sp. ), Anglerfischen, Krokodielsfischen und Seezungen angewandt. Die erfolgreiche Tarnung der Seezungen ruht nicht nur auf der Fähigkeit, sich in den Sand einzugraben. Durch den Besitz hochspezalisierter Hauzellen, den Chromatophoren, kann die Seezunge ihre Farbe der jeweiligen Bodenbeschaffenheit anpassen.


Oktopus http://amedscuba.blogspot.de/2014/12/oktopus-cephalopoda-kopffuler.html
Ebenso geschickte Verwandulngskünster sind die Kraken/ Oktopuse, die sich durch plötzliche Farbwechsel unsichtbar machen und ihre Körperoberfläche so verändern können, dass sie sandige, felsig oder algig erscheint. Dabei ändert sich nicht nur die Farbe, sonder n auch die Struktur der Haut, die eine feine Körnung aufweisen kann oder wirkt, als ob sie bewachsen sei.
Sogar unscheinbar gefärbte Fische wie die grossen Raubfische des offenen Meeres Stachelmakrelen, Thunfisch, Haie besitzen eine Färbung, die perfekt zu ihrem Lebensraum passt. Das Phänomen der Gegenschattierung /bläulichschwarze Rücken und silbrigweisse Bäuche machen diese Fische nahezu unsichtbar, wenn man sie im freien Wasser sieht, von oben oder unten betrachtet. Entweder vermischt sich ihre Farbe mit der Dunkelheit aus derTiefe oder mit dem Licht, das von oben einfällt.


Büschelbarsch (Oxycirrhites typus) Bali, Tulamben
Tarnung besteht jedoch nicht nur darin, der Umwelt zu ähneln. Es wird auch versucht, den Körper mittels somatolytischer Zeichnungen unscheinbar zu machen, ihn mittels Flecken, Bänder und Streifen aufzulösen. So wird das Auge des möglichen Feindes, Jägers oder auch Tauchers getäuscht und er kann das Gesamtbild des Tieres nicht wahrnehmen. Die auffallenden Zeichnungen verwirren das Auge, lassen Körperbereiche isoliert wirken und tauschen eine grössere Silhouette vor, als der Fischköper tatsächlich besitzt. Somit dienen die leuchtenden Farben und kontrastreichen Muster, die auf uns Menschen wie Werbeplakate wirken, dazu, die Fische eigentlich unkenntlich zu machen.
Ein Beispiel für eine gestaltauflosende Körperzeichnung und Körperfärbung ist der Langnasen Büschelbarsch (Oxycirrhites typus). Dessen rot weiss karierte Färbung verbirgt den Fisch ideal, wenn er, wie normalerweise üblich, auf Gorgonein ruht. Die sich kreuzenden Gorgoneinäste und dazwischenliegenden Lücken verschmelzen mit der Färbung des Fisches und machen ein sofortiges Erkennen schwierig.
Sehr ähnlich verhält es sich auch bei den Rotfeuerfischen. Ihre dunkelhell gezeichenten Flecken und Bänder und die deutlich verlängerten Strahlen der Brust und Rückenflossen scheinen extra dafür gebaut zu sein, den Fisch zwischen den Korallen zu verbergen.
Gestalt, Färbung und Verhalten zusamen fördern die Überlebenschancen. Ein bekanntes Beispiel sind die Trompetenfischen (Gattung Aulostomus). Obwohl diese eine Grösse von einem Meter erreichen können, machen sie sich meist durch bewegungsloses Verharren kopfüber zwischen den Ästen von Hornkorallen unsichtbar. In der Strömung schwebend warten die Tiere auf kleien Fische, die kurzzeitig Schutz in der Koralle suchen. Mit nur weingen, kaum wahrnehmbaren Flossenschlägen bewegt sich der Trompetenfisch, öffnet sein Maul und saugt blitzartig die Beute ein. Dieser eigenartige Fisch, langgestreckt und scheinbar harmlos, ist ein listiger Jäger, der auch die Technik des Trojanischen Pferdes unter Wasser anwedet.


Eine der interessantesten und spannendsten Tiergruppen im Meer sind die Kopffüßer. Wer einmal in ihre Augen geblickt hat, wird sie sobald nicht mehr vergessen.
Was macht diese Tiergruppe so interessant? Ich persönlich finde die folgenden Punkte einfach nur spannend und wissenswert!
1. Kraken und Sepien sind wahre Künstler der Tarnung. In sekundenschnelle können sie sich dem Untergrund in Farbe und Form anpassen. Aber sie können ebenso andere Arten kopieren, um getarnt zu sein und nicht gefressen zu werden.
Amed Scuba - Farbwechsel durch Chromatophoren
2. Riesen- und Kolosskalamare oder Riesentintenfiscfhe leben in großen Tiefen und faszinierten schon in alten Seefahrersagen. Ein Kolosskalamar kann bis zu 10 Meter groß werden und 450 kg wiegen. Was berichten die neuesten Forschungsergebnisse über diesen Riesen Oktopus?
3. Ein Auge eines Oktopuses besitzt die selben Sehleistungen wie ein menschliches Auge, obwohl es sich komplett unterschiedlich entwickelt hat.`Wie ist das Auge des Oktopus aufgebaut?
4. Die neuronale Leitung eines Kopffüßlers ist enorm schnell. Signale werden in großer Geschwindigkeit durch den Körper geleitet. Wie funktioniert diese neuronale Signalweiterleitung
5. Das Perlboot - zu dem auch der Nautilus gehört - ist ein lebendes Fossil. Wie lebt dieses lebenden Fosil?

Kokusnuß Oktopus, Amed Scuba


Doch wer gehört noch alles zu dieser Tiergruppe der Cephalopoden, die an die 1000 Arten umfasst?
Kopffüßler... Ein Name, der nicht besser gewählt sein könnte, denn schaut man einem Kraken in die Augen, so scheint er nur aus Augen, Kopf und Füßen zu bestehen. Einen Rumpf scheint es nicht zu geben. Ein Irrtum, denn dem hoch entwickelten Kraken fehlt es an nichts. Er besitzt ein Gehirn, innere Organe, davon sogar drei Herzen: ein Hauptherz für Gehirn und Körper, sowie zwei Kiemenherzen für die Atmung und diese berühmten dem menschlichen Auge so ähnlichen hochentwickelten Krakenaugen, die sich parallel voneinander entwickelt haben und zu Meisterleistungen fähig sind. Die Augen des Kraken sind die am weitesten entwickelten
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Sepia, Amed Scuba Bali: http://www.amedscubabali.com
Sehsinnesorgane der Wirbellosen. Es handelt sich um Linsenaugen, die dem Vergleich mit dem Auge eines Wirbeltiers durchaus standhalten können. Und doch einen ähnlichen Aufbau aufweisen, obwohl sie komplett anderen Ursprungs sind. Da die Augen der Weichtiere sich auf einem anderen Weg entwickelt haben, da sie aus der Epidermis des Tieres hervorgehen während es sich bei den Wirbeltieren um Ausstülpungen des Gehirns handelt. Die Augen von Wirbeltieren und Cephalopoden sind daher trotz gleicher Funktionsweise unterschiedlich aufgebaut. Die Netzhaut eines Krakenauges entsteht als Teil des Augenbechers und wird erst später von Nervenfasern des Sehnervs versorgt. Daher deuten die Lichtsinneszellen in der Netzhaut eines Kraken ins Augeninnere. Darin unterscheidet sich das everse Weichtieraugen deutlich vom inversen Wirbeltierauge, in dem die Lichtsinneszellen der Retina erst sekundär durch das Einwachsen des Sehnervs in den Augenbecher angelegt werden und daher in den Augenhintergrund deuten.
Sepia - Amed Scuba Bali
Arme weisen Cephalopoden von 8 bis zu 100 auf. Vereinfacht gesagt, haben Kraken acht Arme, alle anderen zehn und die Perlenboote- wozu auch der Nautilus zählt-  100 Arme, aber ohne Saugnäpfe. Alle anderen Cephalopoden besitzen acht Arme, jedoch haben die Sepien und Kalmare neben ihren acht Armen weitere zwei Fang-Tentakeln besitzen.
Neun Gehirne besitzen die Oktopusse - wie oft behauptet - nicht. Es handelt sich hierbei um zentrale Ganglien (Nervenknoten), die zahlreiche Neuronen aufweisen jedoch werden alle Bewegungen vom Haupthirn zentral gesteuert. Ein Ganglion alleine macht noch kein Gehirn aus. Das eigentliche Gehirn ist die
Nachttauchgang mit Amed Scuba, danke für das Bild Rhonwyn Ernesto
zentrale Leitstelle von der alle Ganglien aus kontrolliert und gesteuert werden. Wäre das nicht so, würde jedes Ganglion ein Eigenleben führen und würden sich vermutlich unkontrolliert bewegen. Würde man einen Arm des Oktopusses abtrennen, so ist dieser nicht überlebensfähig. Sinn macht dies, da bei Fluchtreaktionen die Koordination synchron geregelt werden muss, um ein Entkommen zu gewährleisten. Alles wird komplett vom Zentralen Gehirn im Zentrum des Oktopusses koordiniert.
Fest steht: In jedem Arm der Krake befindet sich ein Ganglion. Die Ganglien bestehen aus äußerst vielen Nervenzellen und machen es der Krake möglich, jeden einzelnen Arm unabhängig voneinander zu bewegen. Jedes dieser neun Ganglien ist mit dem zentralen Gehirn vernetzt, von dem aus die Bewegung koordiniert wird. Kraken haben also keine neun Gehirne. Ein Knotenpunkt von vielen Nervenzellen macht noch kein selbstständiges Gehirn aus.
Amed Scuba Bali
Was haben eine Seeschlange, eine Nacktschnecke, ein Rochen und ein Plattfisch gemeinsam? Sie werden zur Tarnung von einem Mimik Oktopus imitiert. Mimikry ist die englische Bezeichnung für Nachahmung. Es ist bekannt, dass Kraken Meister der Tarnung sind und sich in Windeseile Ihrem Untergrund in Farbe und Form anpassen können. Aber das diese Mimik Oktopusse andere Tiere in Farbe, Form aber vor allem nicht nur optisch sondern ebenfalls im Verhalten nachahmen können, erfordert eine genaue vorangegangene Beobachtungsgabe. Ahmen sie eine Seeschlange nach, so sind sie sicher vor Fressfeinden. Aber auch wenn sie eine Flunder imitieren, so bewegen sie sich wie diese langsam über den Boden. 

Hochzeitstanz zweier Sepien, Amed Scuba, Foto Rhonwyn Ernesto
Aber wie funktioniert so ein Farbwechsel, der in Sekundenschnelle vor sich geht?
Das Geheimnis sind die sogenannten Chromatophoren. Der physiologische Farbwechsel findet in den sogenannten Chromatophoren statt. Dabei handelt es sich um Pigmentzellen, die bereits Farbstoffe eingelagert haben. In der Regel ist das Pigment - also der Farbstoff - in der Mitte der Chromatophoren gleichmäßig lokalisiert und die Haut des Tieres erscheint dann hell. Im Unterschied zur aktiven Pigmentverlagerung innerhalb der Zelle wie bei Fischen, Amphibien und Reptilien, wo sich die
Amed Scuba, Farbwechsel beim Oktopus
Pigmentgranula aktiv anhäufen, können die Cephalopoda die Gestalt der Chromatophoren ändern. Hier setzen an der Zelloberfläche der Pigmentzellen radiäre glatte Muskelfasern an, die zusammengezogen werden können. Bei der Kontraktion der Fasern wird der Chromatophor unter Entfaltung der Zellmembran zusammen mit dem sogannten Pigmentsack, der die Farbgranula (in rot, gelb und schwarz) enthält, zu einer flachen Scheibe gedehnt, was zu einer Farbvertiefung führt. Dabei ist wichtig, dass die Farbzellen nicht nur über ein einzelnes Pigment verfügen, sondern mehrere unterschiedliche Farben (gelb, rot und schwerz) in den Chromatophoren eingelagert haben. Daher werden diese auch als polychrome Chromatophoren bezeichnet. Dadurch entstehen Mischfarben. Die Steuerung der Chromatophoren erfolgt nerval und hormonal. Der physiologische Farbwechsel dient dabei der Tarnung durch farbliche Anpassung oder auch der Signalwirkung für Artgenossen, Konkurrenten oder auch für Freßfeinde.
Die Verwandtschaftsgruppe der Tintenfische begannen vor ungefähr 100 Millionen Jahren zu einem enormen Evolutionssprung an. In dieser Zeit begann ein harter Konkurrenzkampf im Ozean, um ökologiesche Nischen. Diese Konkurrenz führte dazu, dass die intelligentesten und an ihre Umgebung am Besten angepassten Lebewesen ihre Nische finden konnten. 

Amed Scuba Bali - Foto Fabio Strazzi
Obwohl Cephalopoden kein festes Rückrat besitzen, gehören sie durch ihre Reaktionsgeschwindigkeit ihrer Neuronen zu den am schnellsten reagierenden Tieren des Tierreiches. Diese Sinnesleistung ermöglicht es der Tiergruppe der Cephalopode, die mit fast 1000 Arten in den Weltmeeren vertreten ist, eine weite Verbreitung bis in die Tiefsee. Die Wassertemperaturen sind ihnen egal, sie haben eine weltweite Verbreitung und stellen dadurch die größte wirbellose Eine Dokumentation auf Arte gibt über ihr geheimnisvolles Leben ein wenig Preis.

Amed Scuba, Oktopus
Tiergruppe dar. Tief im Meer herrscht große Dunkelheit und ein hoher Druck. Der Lebensraum der Riesenkrake liegt in ca. 700 Meter Tiefe. Ein Monster in der See, von der bereits in alten Seemanssagen berichtet wird. Vor Neuseeland ist ein 450 kg schweres Exemplar geborgen worden, das heute eingelegt im Museum zu bestaunen ist. Die Riesenkrake (Archae teutis) besitzt riesige Augen, um in der Dunkelheit überhaupt etwas wahrnehmen zu können. Tote Exemplare mit Durchmessern von 20 Metern und Augen so groß wie Menschenköpfen wurden an den Strand gespühlt. Mit über 2000 Saugnäpfen versehen, halten sie ihre Opfer fest und zermalmen sie in der Tiefsee.


Viele Grüße aus Bali von Amed Scuba Bali und
Liebe Grüße von
Christine Sbick