Fachgebiet

Zu den meiobenthonischen Gliederfüßern gehören im marinen Bereich Krebstiere (Crustacea) wie beispielsweise Vertreter der Asseln (Isopoda), Flohkrebse (Amphipoda), Muschelkrebse (Ostracoda) und Ruderfußkrebse (Copepoda Harpacticoida), aber auch Milben (Acari), Bärtierchen (Tardigrada) und Asselspinnen (Pantopoda). 

Der Fachbereich Meiobenthonische Arthropoda beschäftigt sich mit der Erforschung derjenigen Vertreter des Meiobenthos, die als Gliederfüßer zusammengefasst werden. Zu den meiobenthonischen Gliederfüßern gehören im marinen Bereich die Krebstiere (Crustacea) wie beispielsweise Asseln, Floh- und Ruderfußkrebse sowie Milben (Halacarida) und einige Asselspinnen (Pantopoda).

Das Hauptaugenmerk unserer Untersuchungen liegt derzeit auf den Ruderfußkrebsen (Copepoda Harpacticoida), einer großen Gruppe kleinster Krebse (0,2-1,8mm). Sie sind in allen Weltmeeren verbreitet und kommen vom Strand bis in die tiefsten bekannten Regionen der Tiefsee vor. Besonderes Augenmerk richten wir auf die Erfassung der Arten in den untersuchten Gebieten sowie die Beschreibung von neuen, wissenschaftlich bisher unbekannten Arten (Taxonomie).

Dazu werden die Arten mit Hilfe besonders leistungsfähiger Mikroskope zeichnerisch dargestellt. Das ist bei Ruderfußkrebsen gut machbar, weil jede Tierart eine ganze Reihe von Ausprägungen ihrer Körpergestalt (Morphologie) und ihrer Gliedmaßen aufweist, die einzigartig sind und das Erkennen der Arten in der Regel problemlos möglich machen. Über taxonomische Studien hinaus führen wir umfangreiche Untersuchungen zu den stammesgeschichtlichen Beziehungen der unterschiedlichen Arten durch (Phylogenetische Systematik), um auf diese Weise Aussagen zur Abstammung und zur Verwandtschaft heute lebender Arten machen zu können.

Diese Ergebnisse, gepaart mit solchen weiterer Untersuchungen zur heutigen geographischen Verbreitung der Arten in den Ozeanen (Chorologie) sowie in Verbindung mit Standortvergleichen anhand der dort aufgefundenen Arten (Faunistik), ermöglichen Aussagen zur „Biogeographie“ der heute in den Weltmeeren lebenden Ruderfußkrebsen, das heißt zu ihrem Ursprung und zu ihrer Ausbreitung über die Ozeane im Laufe der Zeit.

Die Tiefsee als weltgrößter zusammenhängender Lebensraum ist bis heute immer noch weitestgehend unerforscht. Neben den mit ihrer Erforschung verbundenen technischen Schwierigkeiten und dem damit einhergehenden großen Aufwand war man lange der Ansicht, dass die dort herrschenden Bedingungen (kein Licht, keine Primärproduktion, extrem hoher Druck u.a.) ohnehin kein Leben ermöglichen würden. Heute hingegen wissen wir, dass die Tiefsee eine außerdordentliche Fülle an Organismen beherbergt. Probenahmen in der Tiefsee aller Weltmeere fördern stets bisher unbekannte Tierarten zutage.

Die Artenvielfalt der Tiefsee-Harpacticoida (siehe Bild oben) ist überwältigend! Eine im Rahmen des internationalen Forschungskonzepts CeDAMar durchgeführte Untersuchung der Harpacticoida aus dem Angolabecken (Südost-Atlantik) förderte auf einer Fläche von 0,5 m² 682 verschiedene Arten zutage, von denen 677 (99,3%) wissenschaftlich noch unbekannt waren!

Solche wissenschaftlich neuen Arten werden im Rahmen meiner Tätigkeit bei Senckenberg am Meer beschrieben. Überdies stehen Untersuchungen zur Systematik sowie zur Artverbreitung und dem Arten-Ursprung (Biogeographie) im Mittelpunkt meiner Arbeit. Im weiteren gilt mein Interesse Fragen nach der Artenvielfalt und nach der Zusammensetzung von Artengemeinschaften in den Untersuchungsgebieten. Dazu wende ich verschiedene statistische Verfahren an (Similaritäts-, verschiedene Diversitätsanalysen), die eine genaue Charakterisierung der Gemeinschaften erlauben, einen überregionalen Vergleich von Artengemeinschaften ermöglichen und so Aufschluss über die Verteilung und Verbreitung der Arten in der Tiefsee sowie über die mögliche Ausbildung charakteristischer Gemeinschaften unter bestimmten Bedingungen geben sollen.

Seeberge sind unterseeische Erhebungen meist vulkanischen Ursprungs, die sich aus der Tiefsee erheben und mindestens 1.000m Höhe erreichen. Über 100.000 Seeberge sind bisher weltweit in den Ozeanen registriert, die meisten von ihnen im Pazifik.

Seeberge tragen möglicherweise maßgeblich zur Verbreitung mariner Organismen bei, insbesondere von solchen, die an den Meeresboden flacher Meeresregionen (z.B. Schelfgebiete, Randmeere, Küsten) gebunden sind, und für die die Tiefsee eigentlich eine Ausbreitungsbarriere darstellt. Für diese Flachwassertiere könnten Seeberge über entsprechende Zeiträume gewissermaßen als „Trittsteine“ („stepping stones“) eine Ausbreitung in den Ozeanen über die Tiefseebarrieren hinweg dienen. Träfe diese Annahme zu, ließe sich das „Meiofauna-Paradoxon“ erklären, das die weite bis weltweite Verbreitung von Meiofauna-Organismen beschreibt, die selbst gar nicht in der Lage sind, die riesigen Tiefsee-Regionen zu überwinden.

Andererseits ist es denkbar, dass Seeberge aufgrund besonderer hydro- und topographischer Umstände als isolierte Gebilde regelrechte „Fallen“ („trapping stones“) für die sie besiedelnden Organismen darstellen. Eine Zu- oder Abwanderung von ihren Gipfeln ist dann über lange Zeiträume unmöglich. Dies kann zur Ausbildung einzigartiger Gemeinschaften führen, die durch einen hohen Anteil von endemischen, d.h. nur dort vorkommenden Arten gekennzeichnet sind.

In meinen Untersuchungen geht es um die Fragen, woher die auf den Seebergkuppen lebenden Harpacticoida kommen: Sind es bekannte oder unbekannte Arten? Sind sie aus der Tiefe oder aus geographisch benachbarten Flachwasser-Regionen eingewandert, oder haben sie sich auf den Kuppen selbst entwickelt und stammen von Vorfahren ab, die bereits Tausende oder gar Millionen Jahre zuvor einwanderten? Gibt es heute einen regelmäßigen bathymetrischen und/oder geographischen Austausch, oder handelt es sich bei der Kuppenfauna um einzigartige Gemeinschaften? In diesem Zusammenhang werden unbekannte Arten beschrieben und chorologische Vergleiche angestellt, die über Fragen zur Verbreitung der Arten Aufschluss geben.

Argestidae Por, 1986

Die Argestidae gelten als typische Tiefseebewohner. Die Systematik innerhalb der Familie ist noch nicht vollständig aufgeklärt. Einige Gattungen (Argestes Sars, 1910, Bodinia George, 2004, Fultonia T. Scott, 1902, Mesocletodes Sars, 1910 sowie Neoargestes Drzycimski, 1967) konnten mittlerweile als Monophyla bestätigt werden. Ferner war es möglich, die eher ursprünglichen Gattungen Argestes und Fultonia anhand gemeinsamer abgeleiteter Merkmale (Synapomorphien) zur Unterfamilie Argestinae Por, 1986 zusammenzufassen.

Ancorabolinae Sars, 1909

Die Ancorabolidae, eine eher kleine und überschaubare Familie der Harpacticoida, umfassen Vertreter, die sich durch eine häufig sehr bizarre Körpergestalt und stark vom Körper abgespreizte Schwimmbeine sehr gut erkennen lassen. Sie gliedern sich in zwei Unterfamilien, die Ancorabolinae Sars, 1909 und die Laophontodinae Lang, 1944. Vor allem die Ancorabolinae, die überwiegend in der Tiefsee vorkommen, zeichnen sich durch die Ausprägung von teilweise mächtigen Fortsätzen an den Körpersegmenten aus. Solche Fortsätze finden sich bei den auch Strände und Algen besiedelnde Laophontodinae nur selten und dann lediglich als kleine Sockel.
In den letzten Jahren hat diese Familie, nicht zuletzt dank einer Reihe von Neufunden vor allem aus der atlantischen Tiefsee und von Seebergen, umfassende systematische Überarbeitungen erfahren, was dazu führte, dass beispielsweise etliche Vertreter der Ancorabolinae von den Ancorabolidae in die Cletodidae (s.u.) überführt wurden.

Cletodidae Por, 1986

Dass die Cletodidae den Ancorabolidae nahestehen, wird schon seit vielen Jahrzehnten vermutet. Vielen ihrer Vertreter fehlen zwar kennzeichnende Merkmale wie mächtige Fortsätze an den Körpersegmenten oder die stark abgespreizten Schwimmbeine, aber wie jüngste Studien nahelegen, weisen alle Cletodidae einen ganz besonderen und charakteristischen Bau ihres ersten Schwimmbeinpaars auf. Diese Erkenntnis führte dazu, dass eine große Gruppe von Arten, die vormals als „Ceratonotus-Gruppe“ den Ancorabolidae und dort der Unterfamilie Ancorabolinae zugeordnet worden war, nun den Cletodidae zugewiesen werden konnten. Auch die Systematik innerhalb der Familie ist weiterhin Gegenstand unserer Untersuchungen.