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world of biodiversity

Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt

Marine Evertebraten II

 Exponat des Monats Juli 2000

 

 Riffbauende Borstenwürmer



 Sabellaria

 Sandröhrenwurm Sabellaria alveolata.

Im Gezeitenbereich der englischen Küste von Cornwall oder an der französischen Atlantikküste kann man bei einem Wattspaziergang auf ausgedehnte Flächen unregelmäßig verteilter Blöcke treffen, die von weitem wie eine "Herde lagernder Hammel" aussehen. Von nahem erkennt man, daß es sich um Ansammlungen von dichtgedrängten Röhren handelt, die aus Sandkörnchen aufgebaut und von dünnen, etwa 4 bis 5 cm langen Würmern bewohnt sind. Die wabenartige Anordnung der Röhren hat ihren Baumeistern die treffende englische Bezeichnung " honeycomb-worms " eingebracht. Es handelt sich dabei um Borstenwürmer ( Polychaeta ) aus der Familie der Sandröhrenwürmer ( Sabellariidae ). Diese kommen überwiegend in tropischen Meeren vor. Die meisten leben einzeln oder in kleinen Gruppen, Vertreter einiger Gattungen (zum Beispiel Sabellaria und Phragmatopoma ) bilden allerdings mächtige Ansammlungen, die durchaus die Bezeichnung "Riff" verdienen. Sie können Hindernisse für die Fischerei im Flachwasser darstellen und sind zum Teil sogar für den Küstenschutz von Bedeutung. So bildet Phragmatopoma lapidosa in der Brandungszone der Ostküste Floridas bis zu einem Meter hohe Riffe, die sich mit Unterbrechungen über eine Länge von mehr als 300 km erstrecken. Diese Bauwerke enstehen nicht durch ungeschlechtliche Vermehrung der Würmer (zum Beispiel Sprossung) sondern durch jährlich aufeinanderfolgende Ansiedlung immer neuer Generationen von Larven, die sich nach einer freischwimmenden Phase vorzugsweise auf bereits bestehenden Riffen niederlassen. Letztere bilden somit eine dichte Aneinanderlagerung von aufrecht stehenden Einzelröhren (circa 6000 bis 60000 pro Quadratmeter), die im Gegensatz zu den Polypenstöcken der Korallen nicht verzweigt und untereinander nicht verbunden sind. Voraussetzung für eine erfolgreiche Riffbildung sind neben der Lebensdauer der Würmer und der ausreichenden Verfügbarkeit von Nachwuchs durch Larven auch klimatische und andere nicht-biologische Faktoren, wie etwa ein stabiler Untergrund für die Ansiedlung. Vor allem aber bestimmen hydrodynamische Einflüsse das Wachstum. So sorgen Strömung und Wellengang nicht nur für eine kontinuierliche Versorgung mit Sauerstoff und schwebenden Nahrungsteilchen, sondern auch für den Nachschub an Baumaterial in Form von Sandkörnchen. Durch Erosion oder gar Eisgang im Winter tragen sie allerdings auch zur Zerstörung der Riffe bei.

In der Nordsee geht eine Gefährdung auch von den Miesmuscheln aus, die bei dichtem Larvenfall die Riffe mit einem Muschelteppich überziehen, die Würmer dadurch von der Nahrungszufuhr abschneiden und die Ansammlung von erstickendem Schlick begünstigen. Dennoch können die Riffe viele Jahre bestehen, da die einzelnen Tiere gegen Feinde (Krabben, Fische) gut geschützt und recht langlebig sind. Für Sabellaria alveolata ist eine durchschnittliche Lebensdauer von drei bis fünf Jahren nachgewiesen. Einzeltiere werden sogar bis zu 10 ½ Jahren alt. Ein beachtliches Alter für einen Wirbellosen dieser Größenklasse! Die Riffe besitzen darüber hinaus große Bedeutung für zahlreiche andere Tierarten, für die dieses "Felsbiotop in sandiger Umgebung" zahlreiche Nischen und Verstecke bietet.

 Sabellaria Operkulum

Operkulum von Sabellaria alveolata.

Im kühleren Nordost-Atlantik und der Nordsee kommen zwei Arten der Gattung Sabellaria vor. Die größten Riffe an der europäischen Küste werden von Sabellaria alveolata an der französischen Atlantikküste in der Bucht von Mont-St.-Michel (Normandie) und in der Bay de Bourgneuf/Île de Noir-moutier (Loire-Atlantique/Vendée ) gebildet (Abbildung 2). Erstere erstrecken sich über eine Fläche von circa 4 km² und bis zu 3 m Höhe. Ältere Angaben von bis zu 30 km² Ausdehnung werden von vielen Autoren übereinstimmend als weit übertrieben angesehen. Als einer der ersten hat RUDOLF RICHTER, ehemals Direktor des Senckenbergmuseums, im Jahre 1927 Riffe aus der Nordsee vor Büsum beschrieben. Auf Grund der Ähnlichkeit der Wurmbauten mit den Kalkskeletten einiger tropischer Korallenarten prägte er die Bezeichnung "Sandkorallen". Derartige Riffe waren früher auch rund um die ostfriesischen Inseln recht häufig vor allem an den Böschungen der großen Priele und Baljen. Den Helgoländer Fischern waren Sabellarien früher als Beifang auf dem Pümpgrund nahe Helgoland vertraut ("Pümpwurm"). Im Laufe der Fünfziger Jahre sind die Vorkommen jedoch stark zurückgegangen, und heute findet man nur noch vereinzelt kleine Riffe. Neben Sabellaria alveolata scheint in der Nordsee die sehr nahe verwandte Art Sabellaria spinulosa besonders häufig zu sein, die vorwiegend unterhalb der Niedrigwasserlinie vorkommt. Sie baut deutlich kleinere Riffe von etwa 10 bis 40 cm Höhe.

Die Erwartung, Sandkorallenriffe ähnlich wie echte Korallenriffe in fossiler Überlieferung zu finden, ist bisher meist enttäuscht worden, da die Erhaltung von Sandröhren im Gezeitenbereich des Meeres nicht sehr wahrscheinlich ist. RUDOLF RICHTER hat allerdings 1920 einen Pfeifenquarzit [Sabellarites (= Sabellarifex ) eifliensis ] aus dem Devon der Eifel bei Daun beschrieben, dessen Struktur an den Aufbau rezenter Sabellarienriffe erinnert. Ob es sich hierbei - oder bei älteren Funden aus dem Kambrium Skandinaviens (Skolithos) - tatsächlich um die Röhren von Vorfahren der heutigen Sabellariiden handelt, kann allein auf Grund der Röhrenstruktur nicht mit Sicherheit gesagt werden. Aus dem gleichen Grunde ist auch die Zuordnung neuerer Funde aus dem Pleistozän Chiles und Mexikos oder dem Miozän Spaniens schwierig. Körperfossilien oder diagnostische Hartteile wurden bisher nicht gefunden, so daß lediglich auf Grund der großen Ähnlichkeiten zwischen rezenten Sabellariidenröhren und den Fossilspuren auf eine Bildung durch Vorfahren mit ähnlicher Lebensweise geschlossen werden kann.

Dieter Fiege



 Exponat des Monats November 2000

 

 Acanthaster planci - der Dornenkronenseestern



 Acanthaster

Dornenkronenseestern Acanthaster planci.

Der Dornenkronenseestern Acanthaster planci ist ein Bewohner der Korallenriffe in tropischen und subtropischen Regionen des Indopazifik von der Ostküste Afrikas bis zum Golf von Kalifornien. Er vermeidet flache, offene Habitate und bevorzugt geschützte Lagunen und tieferes Wasser bis zu etwa 60 m . Die Art besitzt zahlreiche Arme, typischerweise zwischen 7 und 23, und wird recht groß. Der Durchmesser von Armspitze zu Armspitze beträgt etwa 30-40 cm , in seltenen Fällen aber auch mehr als 70 cm . Die Oberseite der Tiere ist mit zahlreichen, 4-5 cm langen, spitzen Stacheln besetzt, denen die Art ihren deutschen Namen verdankt. Diese Stacheln enthalten giftige Substanzen und können beim Menschen schmerzhafte Wunden in Verbindung mit Lähmungen und Erbrechen verursachen. Die Färbung der Tiere ist recht variabel, von purpur-blau mit roten Stachelspitzen bis grün mit gelben Stachelspitzen; sie hängt wahrscheinlich von der aufgenommenen Nahrung ab. Der Dornenkronenseestern zählt zu der Gruppe von Riffbewohnern, die sich von Korallen ernähren. Im Gegensatz zu vielen Fischen, Krebsen und Schnecken ist er dabei ausgesprochen effektiv. Er stülpt seinen Magen über eine Koralle und verdaut das Gewebe mit Hilfe von Enzymen. Dieser Vorgang dauert mehrere Stunden, so daß Acanthaster planci nur etwa 1 bis 2 mal pro Tag Nahrung aufnimmt. Die jeweils betroffene Fläche entspricht etwa dem Durchmesser des Seesterns. Wenn er seinen Magen zurückzieht, bleibt nur das bleiche Kalkskelett der Korallen zurück. Da der Dornenkronenseestern normalerweise nachtaktiv ist, sind diese weißen Flecken häufig der erste Hinweis auf sein Vorkommen.

 Acanthaster 2

Dornenkronenseesterne auf einer frisch abgeweideten Koralle; Rotes Meer

Wenn die Populationsdichte allerdings stark zunimmt, sind die Tiere zunehmend auch tagsüber aktiv. Treten die Tiere in Massen auf, wie auf vielen indopazifischen Riffen im Laufe der letzten 30 Jahre, so können sie Korallenriffe ganz erheblich schädigen, da ihre Fraßrate (circa 1 qm  Korallen pro Tier und Monat) die natürliche Wachstums- und Regenerationsrate der Korallen deutlich übersteigt. In Australien wurden durch Acanthaster planci zwischen 1963 und 1970 circa 250 qkm des Großen Barriere Riffs bloßgelegt, allein auf Green Island wurden bis in 40 m Tiefe 80 % der Korallen zerstört. In Guam wurden auf einem Saumriff von 38 km Länge in einem Zeitraum von nur 2 1/2 Jahren 90 % der Korallen bis in eine Tiefe von 65 m vernichtet. Acanthaster planci kann nicht nur kurzfristig große Verheerungen anrichten, sondern bewirkt auch langfristig negative Folgen, da die Riffe auf Grund der langsamen Regenerationsrate der Korallen strukturell geschwächt werden (Erosion) und sich die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften ändert. Wiederholte Epidemien schwächen zudem die Regenerationsfähigkeit der Korallenriffe und führen langfristig zu einer Abnahme der Artenvielfalt. Durch das wiederholte Massenauftreten in den späten Sechziger und frühen Achtziger Jahren und der damit verbundenen Zerstörung von Korallenriffen ist Acanthaster planci zu einem vorrangigen Ziel von Naturschutzbemühungen und wissenschaftlicher Forschung in den betroffenen Staaten, vor allem Australien, geworden.

Die Auslöser für ein Massenauftreten von Acanthaster planci sind allerdings trotz intensiver Forschung in den letzten Jahrzehnten noch nicht genau bekannt. So ist nach wie vor unklar, ob diese massenhaften Vorkommen des Seesterns zyklisch wiederkehrende natürliche Ereignisse darstellen, die früher auf Grund fehlender Tauchtechniken nicht bemerkt wurden, oder durch den Einfluß des Menschen hervorgerufen werden. Basierend auf der Vermutung, daß erhöhter Nährstoffeintrag durch Flüsse nach starken Regenfällen die Entwicklung und Überlebensrate der Larven begünstigt, konnte immerhin eine Massenentwicklung auf Saipan im Jahre 1981 erfolgreich vorhergesagt werden.

Die Schnelligkeit der Entwicklung von Massenvorkommen ist vor allem auf die hohe Reproduktionsrate von Acanthaster planci in Verbindung mit verbesserten Überlebensraten durch Umweltveränderungen zurückzuführen. So produziert ein Weibchen allein in einer Fortpflanzungssaison bis zu 60 Millionen Eier. Eine weite Verbreitung wird durch planktonische Larvenstadien sichergestellt, die mit den vorherrschenden Meeresströmungen verdriftet werden. Hierdurch kommt es zur weiteren Ausbreitung von Massenvorkommen entlang von Riffketten.

Zur Bekämpfung von Massenvorkommen sind verschiedene Maßnahmen durchgeführt worden, wie zum Beispiel mechanische Zerstückelung der Tiere oder Töten durch Injektion giftiger Substanzen. Man hat auch versucht, der Plage durch Absammeln der Tiere beizukommen. Doch obwohl zwischen 1970 und 1983 allein in Japan über 13 Millionen Tiere gesammelt und getötet wurden, bleibt zweifelhaft, ob all diese Maßnahmen im Hinblick auf eine Dezimierung der Individuenzahl und eine Verhinderung großflächiger Korallenvernichtung von Erfolg gekrönt sind, da in der Regel zu spät mit Gegenmaßnahmen begonnen wurde und diese nicht effektiv genug waren. Eine Wiederbesiedlung durch Larven kann zudem nicht vermieden werden. Die Korallenriffe der Karibik sind bisher von den negativen Auswirkungen des Dornenkronenseesterns verschont geblieben, da die Art im Atlantik nicht vorkommt. Befürchtungen, daß der Panamakanal die Ausbreitung in den Atlantik ermöglichen würde, haben sich bisher erfreulicherweise nicht bestätigt.

Aufgrund seiner Größe, der Bewaffnung mit Stacheln und der Einlagerung giftiger Substanzen in das Körpergewebe, scheint Acanthaster planci vor Freßfeinden sehr gut geschützt zu sein. So sind nur wenige Kröten- und Drückerfische bekannt, die sich zumindest gelegentlich von ihm ernähren. Eine große Meeresschnecke - das Tritonshorn ( Charonia tritonis ) - galt lange Zeit als Hauptfeind. Inzwischen hat sich allerdings herausgestellt, daß auch sie andere Nahrung bevorzugt und sich nur in Ausnahmefällen am Dornenkronenseestern vergreift. Hinzu kommt, daß Räuber meist mit einem Stück des Seesterns zufrieden sind, abgebissene Arme aber zum Beispiel regeneriert werden können.

Dieter Fiege