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UV-Schutz von Ruderfußkrebsen

Kleinkrebse: Mit Blau gegen die Sonne

| Redakteur: Christian Lüttmann

Die blaue Farbe der Ruderfußkrebse aus der Familie der Pontelliden schützt die Tiere vor der starken UV-Strahlung an der Meeresoberfläche.
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Die blaue Farbe der Ruderfußkrebse aus der Familie der Pontelliden schützt die Tiere vor der starken UV-Strahlung an der Meeresoberfläche. (Bild: Janina Rahlff)

Blau wie das Meer – so gefärbt sind einige Ruderfußkrebse. Das tarnt sie nicht nur vor Fressfeinden, sondern bietet ihnen einen weiteren entscheidenden Überlebensvorteil, wie nun ein internationales Forscherteam herausfand. Die blauen Pigmente dienen den kleinen Krebsen nämlich als Sonnenschutz.

Oldenburg – Es ist windstill, das Meer ist ruhig und die Sonne brennt auf die Wasseroberfläche. Unter solchen Bedingungen bildet sich an der Grenze zwischen Luft und Meeresoberfläche eine weniger als einen Millimeter dünne, nährstoffreiche Schicht. Eigenschaften wie hohe Temperatur- und Salzgehaltschwankungen sowie die starke Sonneneinstrahlung machen diese Zone allerdings zu einem extremen Lebensraum.

Für Ruderfußkrebse ist das scheinbar kein Problem. Die so genannten Copepoden, die in allen Regionen der Weltmeere vorkommen und ein wichtiger Bestandteil des marinen Nahrungsnetzes sind, trotzen der aggressiven UV-Einstrahlung offenbar mühelos. Wie ihnen das gelingt, hat nun erstmals ein internationales Team um die Oldenburger Meereswissenschaftlerinnen Dr. Janina Rahlff, jetzt an der Universität Duisburg-Essen tätig, und Dr. Mariana Ribas Ribas untersucht.

Blauer Sonnenschutz

Mithilfe eines ferngesteuerten Katamarans nahmen die Forscher Proben aus der oberen, etwa einen Millimeter dünnen Wasserschicht und aus einem Meter Tiefe. „Überall fanden wir blau gefärbte Ruderfußkrebse aus der Familie der Pontelliden“, sagt Rahlff. „In der dünnen Oberflächenschicht waren diese jedoch teils erheblich häufiger als in einem Meter Wassertiefe, selbst unter hoher UV-Einstrahlung“. Die kleinen Krebse traten umso häufiger auf, je reicher die Oberflächenschicht an Mikroalgen war – die wesentliche Nahrungsquelle der Tiere.

Wie die Wissenschaftler in ihrer Studie darlegen, schützt das blaue Pigment, bestehend aus dem Karotinoid Astaxanthin in Verbindung mit einem Eiweiß, die Tiere offenbar durch anti-oxidative Eigenschaften auch vor der starken UV-Einstrahlung an der Meeresoberfläche. Denn unabhängig von zeitweise sehr hohen UV-Indizes fanden die Forscher bisweilen große Mengen der Ruderfußkrebse in der Oberflächenschicht. Eine erhöhte Sterblichkeit, wie sie zum Beispiel durch größere Mengen leerer Chitinpanzer oder toter Individuen nachweisbar wäre, konnten die Wissenschaftler im Gegensatz zu Ergebnissen anderer Publikationen nicht finden.

Tarnfarbe

Neben dem UV-Schutz erfüllt die Blaufärung sehr wahrscheinlich noch einen weiteren Zweck, wie der Ozeanograf Dr. Christopher Zappa von der New Yorker Columbia University zeigen konnte. Zappa untersuchte mithilfe einer neuartigen Drohne die Farbe des von der Meeresoberfläche und von den blauen Copepoden reflektierten Lichts.

Er fand heraus dass das blaue Pigment der Kleinkrebse vor allem den Bereich des Lichtspektrums reflektiert, der dem von der Wasseroberfläche zurückgestrahlten Licht entspricht. Das bedeutet, dass die Tiere an der Luft-Meer-Grenze nur schlecht erkennbar sind. Die Wissenschaftler vermuten daher, dass die Copepoden so vor Fressfeinden getarnt sind.

Einzigartige Überlebensstrategie

Die Blaufärbung der Ruderfußkrebse verschafft ihnen also offenbar einen doppelten Vorteil. „Pontellide Ruderfußkrebse können in einer einzigartigen Überlebensstrategie den an Nahrungsorganismen reichen, physikalisch stabilen und etwas kühleren Oberflächenfilm in tropischen Ozeanen nutzen“, so Ribas Ribas.

Die meisten anderen Angehörigen des Zooplanktons ihrer Größenklasse könnten von der Oberflächenschicht nicht profitieren, weil sie gut sichtbar seien und der starken UV-Einstrahlung nicht widerstehen könnten. Der Forscherin zufolge profitierten die Pontelliden hingegen wahrscheinlich von ihrer Pigmentierung und Anpassungsfähigkeit. Die Ergebnisse der Forscher könnten helfen zu verstehen, wie sich die Kleinkrebse an infolge des Klimawandels veränderte Umweltbedingungen in den Ozeanen anpassen.

Originalpublikation: Rahlff, J., Ribas Ribas, M., Brown, S. M., Mustaffa, N. I. H. et al. : Blue pigmentation of neustonic copepods benefits exploitation of a prey-rich niche at the air-sea boundary. Scientific Reports 8 (11510), 2018; DOI: 10.1038/s41598-018-29869-7

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