Early-stage heterotrophy and feeding effects on growth and survival of sexually produced elkhorn coral (Acropora palmata) spats
Ein zweiwöchiges Ex-situ-Experiment an geschlechtlich erzeugten Eierhornkorallen-Spaten (Acropora palmata) aus der Dominikanischen Republik zeigt, dass die kurzfristige Überlebensrate unabhängig von der Nahrung hoch bleibt, heterotrophe Ernährung – insbesondere mit frisch geschlüpften Artemia – jedoch das frühe Wachstum nach der Ansiedlung signifikant steigert, was darauf hindeutet, dass aktive Zooplanktivorie genutzt werden kann, um die Ergebnisse der Korallenrestaurierung zu verbessern.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung eines Preprints, das nicht peer-reviewed wurde. Dies ist kein medizinischer Rat. Treffen Sie keine Gesundheitsentscheidungen auf Grundlage dieses Inhalts. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Korallenriffe sind die pulsierenden Städte des Ozeans, die vor Leben strotzen und Küsten vor Stürmen schützen. Doch diese lebendigen Ökosysteme sind in Schwierigkeiten; sie schrumpfen rapide aufgrund von Krankheiten, erwärmenden Gewässern und Stürmen. Um sie zu retten, versuchen Wissenschaftler, der Natur unter die Arme zu greifen, indem sie neue Korallen in Laboratorien züchten und diese anschließend wieder auf dem Riff auspflanzen. Dieser Prozess, bekannt als assistierte sexuelle Fortpflanzung, beinhaltet das Sammeln von Eiern und Spermien von ausgewachsenen Korallen während ihrer kurzen jährlichen Laichereignisse, das Mischen dieser in Tanks und das Aufziehen der daraus resultierenden Babys, die sogenannten Spats (Korallenlarven), bis sie stark genug sind, um auf dem Meeresboden zu überleben. Diese winzigen neuen Korallen stehen jedoch vor einem kritischen Engpass. In der freien Natur sterben die meisten, bevor sie groß genug wachsen, um Fressfeinden oder dem Wettbewerb standzuhalten. Jahrzehntelang debattierten Wissenschaftler darüber, ob sich diese winzigen Spats selbst ernähren können oder ob sie sich ausschließlich auf die in ihnen gespeicherte Energie und das Sonnenlicht verlassen müssen, das von den mikroskopisch kleinen Algen in ihrem Gewebe eingefangen wird. Wenn sie nicht fressen können, könnten sie verhungern, bevor sie überhaupt eine Chance bekommen, zu wachsen.
In einer kürzlich durchgeführten Studie versuchten Forscher, diese Frage für die Elfenhornkoralle zu beantworten, eine vom Aussterben bedrohte Art, die einst massive, baumartige Strukturen in der Karibik bildete. Sie wollten wissen, ob die Fütterung dieser winzigen, frisch angesiedelten Spats ihnen helfen würde, schneller zu wachsen und besser zu überleben. Das Team, das in einem Labor in der Dominikanischen Republik arbeitete, sammelte Gameten von Wildkolonien und zog tausende Spats in kontrollierten Tanks auf. Nachdem sich die Spats auf Keramische Scheiben angesiedelt und sich von schwimmenden Larven in stationäre Korallenbabys verwandelt hatten, begannen die Forscher mit einem zweiwöchigen Experiment. Sie teilten die Spats in verschiedene Gruppen ein. Einige wurden mit einer Diät aus homogenisiertem Artemia (Brutshrimp), einem winzigen Krebstier, das oft in Aquarien verwendet wird, gefütet. Andere erhielten eine Mischung aus kommerziellem Plankton, während eine Kontrollgruppe gar keine Nahrung erhielt. Das Ziel war zu sehen, ob das Hinzufügen von Nahrung zum Wasser einen messbaren Unterschied darin machen würde, wie schnell diese fragilen Kreaturen wuchsen und wie viele von ihnen den Zeitraum von zwei Wochen überlebten.
Die Ergebnisse lieferten eine klare und ermutigende Antwort. Die gefütterten Spats wuchsen merklich schneller als jene, die darauf angewiesen waren, auf ihre eigenen Reserven zu vertrauen. Konkret zeigte die Gruppe, die mit frisch geschlüpften Artemia gefütet wurde, das meiste Wachstum und vergrößerte ihre Oberfläche über den Verlauf der zwei Wochen um etwa acht Prozent mehr als die ungefütterte Gruppe. Das mag nach wenig klingen, aber für ein Wesen, das für das bloße Auge kaum sichtbar ist, ist der Gewinn an dieser zusätzlichen Größe signifikant. In der Natur kann das, etwas größer zu sein, den Unterschied bedeuten, ob man von Sand oder Algen begraben wird oder erfolgreich einen Platz am Riff beansprucht. Die Studie fand auch heraus, dass die Art der Nahrung weniger wichtig war als der Akt des Fütterns selbst; ob die Spats frisches Artemia, älteres Artemia oder eine kommerzielle Mischung fraßen, sie alle wuchsen besser als die hungrigen Exemplare. Dies deutet darauf hin, dass die Fähigkeit zu fressen ein mächtiges Werkzeug ist, um diesen Korallen zu helfen, eine Größe zu erreichen, in der sie auf sich allein gestellt überleben können.
Noch überraschender war die Entdeckung, wann diese Korallen anfangen zu fressen. Lange Zeit glaubten Wissenschaftler, dass Elfenhornkorallen-Spats zu klein und zu wenig entwickelt seien, um mindestens drei Wochen nach ihrer Ansiedlung Beute zu fangen. Sie dachten, die winzigen Polypen, also die einzelnen Tiere, die die Koralle ausmachen, würden einfach warten, bis sie größer sind. Die Forscher beobachteten die Spats jedoch unter einem Mikroskop und sahen, dass sie bereits neun Tage nach ihrer Ansiedlung Nahrung aufnahmen. Man beobachtete die Spats dabei, wie sie ihre winzigen, nesselnden Tentakel benutzten, um lebendes Artemia zu greifen, und wie sie auch haarähnliche Strömungen nutzten, um tote Artemia-Partikel zu ihren Mündern zu fegen. In einigen Fällen streckten sie sogar interne Fäden aus, um Beute außerhalb ihrer Körper zu fressen. Diese Beobachtung stellt die alte Vorstellung infrage, dass diese Korallen in ihren ersten Tagen hilflos sind, und beweist, dass sie viel früher zur Jagd fähig sind als bisher angenommen.
Obwohl die Fütterung den Korallen beim Wachstum half, schien sie ihre Überlebenschancen während des zweiwöchigen Experiments nicht verändert zu haben. Fast alle Spats, ob gefüttert oder ungefütert, überlebten mit einer Erfolgsquote von über neunundsiebzig Prozent. Diese hohe Überlebensrate deutet darauf hin, dass diese jungen Korallen für eine kurze Zeitspanne über genügend gespeicherte Energie verfügen, um ohne Nahrung am Leben zu bleiben. Die Forscher merkten jedoch an, dass die Bedingungen in der Natur oft härter sind und die Fähigkeit zu fressen der Schlüssel zum Überleben längerer Stressperioden oder des Wettbewerbs sein könnte. Die Studie hob auch hervor, dass die Größe der Koralle zu Beginn entscheidend war; kleinere Spats wuchsen schneller als größere, und die Fütterung schien vor allem den größeren Spats zu helfen, ihre Größe zu halten, anstatt zu schrumpfen, was bei einigen der ungefütterten, größeren Spats geschah. Dieser Schrumpfungseffekt könnte durch das warme Wasser im Labor verursacht worden sein, welches größere Tiere mit höherem Energiebedarf stressen kann.
Die Erkenntnisse bieten einen praktischen Weg für Korallenrestaurationsbemühungen. Durch das Hinzufügen einfacher Fütterungsschritte zur frühen Pflege dieser Korallen können Restaurierungsteams ihnen helfen, größer und stärker zu werden, bevor sie wieder auf das Riff gepflanzt werden. Größere Korallen sind im Allgemeinen besser gerüstet, um den Gefahren des Meeresbodens zu trotzen, wie etwa dem Überwuchern durch Algen oder dem Gefressenwerden durch Prädatoren. Die Studie legt nahe, dass diese Fütterungsstrategie ein kostengünstiger und wirkungsvoller Weg sein könnte, um den Erfolg von Korallenrestaurationsprojekten zu verbessern. Es stellt sich heraus, dass der Schlüssel zur Rettung dieser uralten Baumeister so einfach sein kann wie das Geben einer Mahlzeit an ihre Babys.
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