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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Herzliche Grüße
Christine Sbick von Amed Scuba Bali

 

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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Büffelkopfpapageienfisch

In der Nacht schlafen die Büffelköpfe im Wrack der Liberty

Büffelkopf-Papageifisch / Bumphead Parrotfish

Der Büffelkopf-Papageifisch gehört zu der Familie der Papageifische. Diese enthält etwa 80 verschiedene Arten und die grössten Vertreter (Büffelköpfe) können bis zu 1.20m gross werden!
Sie kommen in Riffgebieten in tropischen und subtropischen Meeren vor.
Papageifische haben ein extrem kräftiges, schnabelartiges Gebiss (daher der Name), mit dem sie lebende oder abgestorbene Korallenstücke abbeissen und zermahlen. Dadurch schleifen die Zähne zwar schnell ab, wachsen aber genauso schnell wieder nach.
Papageifishe sind tagaktiv, nachts schlafen sie entweder in Höhlen oder Spalten, oder manche Arten umgeben sich mit einer Schleimhülle, welche sie wie ein Kokon umgibt, und sie so für Räuber (z.B. Muränen) unriechbar macht.

Büffelkopf-Papageienfische ernähren sich von Korallen

Ein weiterer Grund für den Namen sind die zahlreichen Farben, in denen Papageifische vorkommen. In den verschiedenen Entwicklungsphasen machen sie zudem eine ganze Reihe von Farbwechseln durch.
Das gegessene Korallengestein wird in einer Sandwolke wieder ausgeschieden- damit tragen Papageifische viel zu den tropischen Sandstränden bei, an denen wir uns so gerne sonnen.

Zu sehen gibt es Büffelkopf-Papageifische beispielsweise beim Wrack der U.S. Liberty in Tulamben.
http://amedscuba.blogspot.de/2014/03/tagesrhythmus-im-korallenriff.html
Artikel von Michelle Lanwer 
Weitere Informationen zum Tauchen in Bali und persönliche Beratung finden Sie unter:
halloscuba@yahoo.com
oder auf unserer Webseite 
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Ein Tauchgang in der Liberty kostet in Amed Scuba 25 Euro inklusive Equipment und Gebühren.

Nach Sonnenaufgang sammeln sich die Tiere zum gemeinsamen Aufbruch

 

Beuchen Sie mit Amed Scuba unsere Büffelkopf-Papageienfische

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

Ökosystem Korallenriff in Bali

Korallenriffe formen eines der wichtigsten Ökosysteme unserer Erde indem sie sowohl gegen das offene Meer als auch gegen das Land ein mehr oder weniger abgegrenztes ökologisches Gebilde mit einem eigenen Stoff- und Energiefluss bilden.
Dabei steht der Existenz der artenreichsten Biosphäre unserer Erde - in der schätzungsweise eine Million Arten an das Riff gebunden sind-, ein ausgesprochener Mangel an Nährstoffen und Raum für die Tiere gegenüber. Diese knappen lebenswichtigen Ressourcen müssen sich die hier lebenden Organismen teilen. Dies macht das Korallenriff so wunderbar vielfältig und empfindlich zugleich.Das Korallenriff ist eine hauptsächlich von hermatypischen Korallen auf einer Fläche von ungefähr 600.000km2 aufgebaute Struktur. Dieses Riff ist so groß, das es erheblich die ökologischen Faktoren seiner Umgebung beeinflusst. Die Konsistenz des Riffes ist hinreichend fest, um den heranbrausenden Wellen zu widerstehen und die Küste vor Erosion zu schützen. Die Riffstruktur beeinflusst maßgeblich die Zusammensetzung ihrer Lebensgemeinschaften indem sie einen vielfältigen und charakteristisch gegliederten Raum für spezifisch an dieses Riff angepasste Riffbewohner bietet. Denn die verschiedenen Riffbereiche bieten ihren jeweiligen Lebensgemeinschaften verschiedener Populationen alle relevanten Umweltfaktoren, um es zu besiedeln und bilden damit ihr Biotop.Das empfindliche Zusammenleben im Korallenriff hängt von der Beachtung der vielfältigen wechselseitigen Beziehungen der Organismen untereinander ab, da die Lebewesen in einer solchen Lebensgemeinschaft oder Biozönose in einem besonders ausgeprägten gegenseitigen Abhängigkeitsverhältnis voneinander stehen und von den Lebens- und Verhaltensweisen dieser abhängen.
Korallenriffe findet man fast ausschließlich zwischen dem 30° nördlicher und 30° südlicher Breite. Es stellt sich die Frage, welche Faktoren beschränken die Korallenriffe gerade auf diese Gebiete? Die Komplexität und Variabilität der Biotope am Korallenriff sind von einer beträchtlichen Vielfalt abiotischer und biotischer Bedingungen gekennzeichnet, die die Korallenriffe auf bestimmte Gebiete der Erde begrenzen. Als limitierend für das Riffwachstum zeigen sich vor allem die Temperatur, die Lichtintensität und der Salzgehalt des Wassers, welche die Kalksynthese und das Zusammenleben der riffbauenden Korallen und ihrer in Symbiose lebenden Alge beeinflussen.Obwohl ein Korallenriff sich als ein nährstoffarmer (oligotropher) Lebensraum darstellt, liefert die Photosynthese innerhalb der Grenzen des Riffes die Menge an organischem Kohlenstoff, die zur Aufrechterhaltung aller darin lebenden Organismen erforderlich ist. Denn trotz des Nährstoffmangels besitzen Korallenriffe eine der höchsten Primärproduktionsraten innerhalb aller natürlichen Ökosysteme. Es handelt sich dabei um ein mehr oder weniger geschlossenes System. Um einen Nährstoffverlust zu minimieren, sind im Riff möglichst viele Inhaltsstoffe in der Biomasse der Rifforganismen gebunden. Daher sollte man keine Teile aus dem Ökosystem Korallenriff entfernen, denn alle werden in dem nährstoffarmen Lebensraum zum Wiederaufbau benötigt! Auch das Ökosystem Korallenriff benötigt eine positive Nährstoffbilanz. Organische Nährstoffe werden zumeist von den Riffbewohners sofort wieder verwertet und in den Stoffkreislauf mit eingebunden. Daher zeichnet sich ein Korallenriff auch durch permanente Auf- und Abbauprozesse aus. Primärproduzenten, die für diese benötigte positive Stoffbilanz sorgen, sind die autotrophen Zooxanthellen, die mit den riffbildenden Korallen in einer endogenen Symbiose zusammenleben.
Weitere Informationen findet Ihr in der Webseite von Amed Scuba in Bali. Als Biologin kann ich Euch hier nicht nur theoretisch Informationen geben sondern gleich mit Euch zusammen abtauchen und alles vor Ort in den Korallenriffen Balis beobachten.

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!

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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

Abiotische Faktoren beim Riffwachstum

Standortfaktoren
Abiotische Faktoren begrenzen Korallenriffe auf bestimmte Regionen unserer Erde, da sie das Riffwachstum limitieren. Zu diesen Faktoren gehören die Temperatur und deren Schichtung im Riff, die Lichtverhältnisse, die Salinität des Meeres, Druckverhältnisse, Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel, pH-Wert und die vorherschende Strömung und Wellenbewegung. Diese abiotischen Faktoren haben neben der Zusammensetzung der Organismen (also den biotischen Faktoren) großen Einfluss auf das Riff und sind ebenso Schwankungen im Laufe des Tages und der Jahreszeiten unterworfen.

Temperatur
Die Wachstumsstandorte der Korallenriffe weisen relativ gleich bleibende Bedingungen auf, die sich zum großen Teil im Bereich der 20°-Isotherme abspielen. Optimale Wachstumsbedingungen finden Korallenriffe bei durchschnittlichen Wassertemperaturen von 25 bis 26°Celsius vor. Fallen die Temperaturen unter 20°Celsius so sinkt zunächst die Wachstumsrate der riffbildenden Korallen. Fallen die Temperaturen jedoch weiter, so sterben die Korallen. Bei einer Wassertemperatur von 15°C geschieht dies bereits nach 24 Stunden und alle Korallen sind tot.
Bei ansteigenden Temperaturen über 29°Celsius kommt es durch den Stressfaktor dem die Korallen dadurch ausgesetzt sind zur so genannten Korallenbleiche. Die Alge, die in der Koralle lebt, produziert falsche Stoffwechselprodukte und wird von ihrem Wirten abgestoßen. Diese obligate Endosymbiose zwischen Koralle und seiner Zooxanthellen ist lebensnotwendig für das Überleben des Riffes. Kehrt der Symbiont nicht innerhalb eines halben Jahres zu seinem Wirten zurück, so sterben die Korallenpolypen.

Lichtverhältnisse
Licht ist der begrenzende Faktor bei der Verbreitung des Riffes in tieferes Wasser. In Tiefen von 70 bis 90m können Korallen kaum noch wachsen. Die Lichtintensität liegt hier unter 10% im Vergleich zur Oberfläche. Die Abhängigkeit des Korallenwachstums vom Licht rührt von der symbiotischen Beziehung zwischen Korallen und den Algen her. Die autotrophen Zooxanthellen benötigen das Sonnenlicht für ihre Photosynthese, um mit Hilfe des Lichtes aus Wasser und Kohlendioxid Zucker und Sauerstoff zu gewinnen. Der Zucker ernährt sowohl die Algen als auch die Korallenpolypen.
Aber der Lichtgradient im Riff ändert sich nicht nur von oben nach unten, sondern auch innerhalb des Riffes entstehen durch das unterschiedliche Wachstum der Korallen selbst vielfältige Licht-Schatten Bereiche. Um sich an diese Lichtverhältnisse anzupassen, wachsen die Korallen in verschiedenen Bereichen unterschiedlich gut. Dadurch differenziert sich das Riff in ökologisch unterschiedliche Bereiche und es entstehen unterschiedliche ökologische Nischen.
Neben dem physikalischen Raum, den ein Organismus besetzt, beschreibt die ökologische Nische auch das spezifische Wirkungsfeld einer Art, die durch ein System von Wechselbeziehungen zwischen dem Organismus und seiner Umwelt entsteht.

Salinität
Optimale Wachstumsbedingungen finden die riffbauenden Organismen bei einem durchschnittlichen Salzgehalt im Sommer von 36 Promille und im Spätsommer von 28 bis 32 Promille vor. Dabei werden höhere Salzgehalte bis maximal 45 Promille leichter akzeptiert als zu niedrige. Das stellt ein Problem in der Regenzeit dar und durch eventuelle Einleitungen von Süßwasser durch eine wachsende Anzahl von Hotels an der Küstenlinie. Obwohl Korallen kurzzeitig einen niedrigeren Salzgehalt bis zu 75% unter dem Normalwert tolerieren, sterben sie nach kurzer Einwirkungszeit ab. Daher findet man auch keine Koralleriffe im Einflussbereich von Süßwasser wie zum Beispiel in Flussmündungen.

Als limitierend für das Riffwachstum erweisen sich vor allem PO4-P und NH4, die im oligotrophen Riff sogar über dem Wert des Riff umspülenden Wassers liegt. Die Konzentration von PO4-P ist im Riff gewöhnlich nur geringfügig höher als im umgebenden Ozean. Sie liegt jedoch nahe am limitierenden Faktor für das Phytoplanktonwachstum.
Die NH4 Konzentration liegt gewöhnlich höher als im umgebenden Ozean und über der für das Phytoplankton limitierenden Konzentration.
Aus diesem Grund zeigen sich die Riffe auch ausgesprochen nährstoff- und phytoplanktonarm. Das autotrophe Phytoplankton wird als Primärproduzent jedoch für die Nahrungskette in jedem ökologischen System benötigt, um die folgenden Kettenmitglieder zu ernähren. Energie geht in der Nahrungspyramide unter anderem durch die Stoffwechselreaktionen der lebenden Organismen verloren. Aus diesem Grund ist die enge Endosymbiose zwischen Koralle und Algen unerlässlich für das überleben der Korallen. Die Höhe der autotrophen Primärproduktion hängt jedoch nicht absolut vom Vorrat an anorganischen Nährstoffen im Korallengarten ab, denn das System ist auch mit dem umfließenden Meerwasser verbunden.