Seeigel-Larven leiden unter saurem Wasser

Die zunehmende Versauerung der Ozeane verlangsamt das Wachstum von Seeigel-Larven. Das haben Meeresforscher aus Kiel und Göteborg experimentell nachgewiesen. Die sogenannten Pluteuslarven wachsen demnach nicht nur langsamer, sie verbrauchen auch mehr Energie. Die längere Entwicklungsdauer erhöht das Risiko der Larven, von den zahlreichen Räubern im Ozean gefressen zu werden.

Grüne Seeigel, Foto: Meike Stumpp /GEOMAR

Die Kieler Meeresforscher untersuchten Pluteuslarven des grünen Seeigels (Strongylocentrotus droebachiensis). Die nur 0,3 mm langen Larven schweben in ihren ersten Lebenswochen im Plankton und ernähren sich von Algen. Danach durchlaufen sie eine Metamorphose und lassen sich auf dem Meeresboden nieder.

Der anfangs noch durchsichtige Körper der Larven wird von dünnen Skelettelementen gestützt. Diese sogenannten Spikel bestehen aus Kalziumkarbonat und werden von speziellen Zellen gebildet. Den ph-Wert in diesen Zellen ermittelten Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel, der Christian-Albrechts Universität zu Kiel und der Universität Göteborg. Für ihre Studien nutzten die Forscher winzige, nur 2 Mikrometer dünne pH-Elektroden, die vorher nur bei Säugetieren eingesetzt wurden. Ergänzend färbten sie die Larven mit pH-sensitiven Farbstoffen.

Links: Pluteuslarve unter dem Mikroskop (Skelett rot markiert); rechts: Larve mit einem pH-sensitiven Farbstoff gefärbt. Fotos: M. Gutowska, M.Stumpp /GEOMAR

Nach Aussage der Forscher können die Pluteuslarven einerseits den pH-Wert in ihrer Leibeshöhle nicht kontrollieren, sie können aber andererseits die skelettbildenden Zellen vor Versauerung schützen. Die Tiere müssten unter sauren Bedingungen allerdings mehr Energie aufwenden. Diese Energie fehle dann aber für Wachstumsprozesse, so die Forscher.

Meerwasser hat in der Regel einen leicht basischen ph-Wert um 8. Sinkt dieser Wert in den sauren Bereich, werden alle Meereslebewesen beeinträchtigt, die ihr Skelett aus Kalk bauen. Die Versauerung tritt im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung auf, wenn steigende Mengen Kohlendioxid aus der Luft im Meerwasser chemisch gebunden werden.

Forschung: Meike Stumpp, Marian Y. Hu, Frank Melzner, u.a.; Online-Veröffentlichung in den “Proceedings of the National Academy of Sciences”, 17.10.2012, DOI: 10.1073/pnas.1209174109

WWW:
Abstract in den “Proceedings”
BMBF Verbundprojekt “Biological Impacts of Ocean ACIDification” (BIOACID)
GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel

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