© The carnivorous sputnik sponge, Cladorhiza kensmithi, retracts its parasol-like filaments when it has caught its prey. (c) 2015 MBARI
© This "spotted biscuit sponge," Docosaccus maculatus, moved in and out of the field of view of a seafloor camera over several months. (c) 2015 MBARI
© Epizoanthus stellaris looks a lot like a daisy chain, but is actually a colony of small, pale anemones that often colonize the stalks of sponges. Time-lapse images show the anemones extending and retracting their small rings of tentacles. (c) 2015 MBARI
© Pushed by currents, this trumpet sponge in the genus Hexactinellida, rolls across the muddy seafloor. (c) 2015 MBARI
© Photos taken every hour from June 2013 and April 2014 show the expansion and contraction of this sponge in the genus Hyalonema, which resembles a blooming tulip. (c) 2015 MBARI
Das geheime Leben der Schwämme
February 25, 2020
Zeitrafferfotos machen Bewegungen sichtbar Man könnte meinen, dass Tiefseeschwämme ungefähr so aktiv sind wie Putzschwämme. Doch das ist nicht der Fall: Zeitraffer-Fotos zeigen, dass bestimmte Meeresboden-Tiere, die einst als unbeweglich galten, sich tatsächlich ausdehnen, zusammenziehen, taumeln und über den Meeresboden rollen - nur sehr langsam...
In einer aktuellen Studie beschreiben die ehemalige MBARI-Postdoktorandin Amanda Kahn und ihr Team diese Verhaltensweisen bei neun Schwamm- und Anemonenarten an einem Langzeitstudienstandort namens "Station M". "Station M" liegt 4.000 Meter unter dem Meeresspiegel und etwa 220 Kilometer vor der Küste von Zentralkalifornien.
Kahn, Co-Autor Paul McGill und andere Forscher schauten sich Zeitraffervideos vom Meeresboden an, als Kahn etwas Unerwartetes sah. "
Alle sahen Seegurken und Seeigel auf dem Meeresboden herumschnüffeln, aber ich sah den Schwamm. Und dann veränderte der Schwamm seine Größe. Wir wussten vorher nicht, dass wir uns die Schwämme ansehen sollten", sagte Kahn.
Kahn und Co-Autor Clark Pennelly analysierten die Aufnahmen und stellten fest, dass sich mehrere Glasschwämme ohne ersichtlichen Grund im Laufe der Zeit rhythmisch zusammenzogen und ausdehnten. Die Zyklen des Zusammenziehens und Ausdehnens dauerten von Stunden bis zu Wochen.
Vorangegangene Studien haben gezeigt, dass die natürlichen Filtereigenschaften eines Schwamms abnehmen, wenn er sich zusammenzieht. Die Schwämme an "Station M" hatten sich in 30 bis 50 Prozent der Meeresbodenaufnahmen zusammengezogen. Da Schwämme normalerweise große Mengen an Partikeln aus dem Wasser filtern, bedeutet dies, dass ihre Kontraktionen den Nährstoffkreislauf in der Tiefsee erheblich beeinflussen könnten.
Das Team beobachtete auch die Aktionen und Rückzüge anderer Meeresbodentiere im Laufe der Zeit. Eine Schwammart, der sogenannte Sputnik-Schwamm, Cladorhiza kensmithi, zog seine schirmartigen Fäden aus und wieder ein. Diese Art ist als Fleischfresser bekannt, der seine Fäden nutzt, um seine Beute zu fangen.
Auch eine Kolonie winziger Seeanemonen, die wie eine Kette kleiner Blumen an einem Stiel aussieht, hat ihre Tentakel rhythmisch zurückgezogen und dann wieder geöffnet. Eine andere kleine sonnenblumenförmige Anemone zeigte ein ähnliches Verhalten. Diese Bewegungen hängen wahrscheinlich damit zusammen, dass die Anemonen Partikel und mikroskopisch kleine Tiere fressen, die in der Nähe ihrer Filamente schwimmen.
"Es gibt einen Präzedenzfall für Schwämme, die sich zusammenziehen und ausdehnen", erklärt Kahn. Ihre Co-Autorin Sally Leys hat das Verhalten von Süßwasserschwämmen dokumentiert, die auf Partikel im Wasser reagieren. Wenn die Schwämme durch diese Partikel gereizt werden, dehnen sie die Kanäle in ihrem Körper langsam aus und ziehen sich dann relativ schnell zusammen, wodurch die Partikel ausgestoßen werden. Der gesamte Vorgang dauert etwa 40 Minuten und ähnelt dem Niesen eines Menschen.
Ein solches Verhalten wurde bei Glasschwämmen, die Skelettstrukturen aus Quarzglas enthalten, noch nie beobachtet. Obwohl ihr Name vermuten lässt, dass Glasschwämme spröde und zerbrechlich sind, sind die Glasstrukturen in ihren Körpern, die Spicules genannt werden, ähnlich wie Gerüste, die sich überlappen und aufeinander liegen, aber nicht miteinander verschmolzen sind. Indem sie die Überlappung der Teile verändern, können sich die Schwämme zusammenziehen oder ausdehnen.
Größenveränderungen waren nicht das einzige überraschende Verhalten, das Kahn beobachtete. Eine andere Schwammart, Docosaccus maculatus, wurde häufig von den Strömungen über den Meeresboden gefegt, wie ein Steppenläufer im Wind.
Auch eine andere Art, Hexactinellida sp.1, schien monatelang auf den Strömungen zu reiten und über die schlammige Ebene zu rollen.
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Die Tiefsee ist ein dynamischer Ort, aber sie funktioniert auf einer anderen Zeitskala und mit anderen Reizen als unsere Welt,", schließt Kahn. Ihre Arbeit zeigt, dass Schwämme und Anemonen viel lebendiger sind, als die Wissenschaftler angenommen haben. Sie leben nur viel langsamer als die Menschen, die sie untersuchen.
Video:
youtu.be/tx5HhgUjaiU