Erforschung der Auswirkungen von Parasiten auf den Antarktischen Krill
Der Antarktische Krill ist ein winziges Krebstier mit einem großen Einfluss auf sein Ökosystem. Gemessen an der Biomasse ist er eines der am häufigsten auf unserem Planeten vorkommenden Tiere und dient einer Vielzahl anderer Organismen, darunter Fischen, Säugetieren und Vögeln, als Nahrung. Der Krill frisst außerdem Phytoplankton und scheidet kohlenstoff- und nährstoffreiche Pellets aus, wodurch ihm eine wichtige Rolle im Kohlenstoffkreislauf zukommt. Der Antarktische Krill weist zudem eine überraschend hohe Prävalenz und Vielfalt an Parasiten auf, obwohl die genaue Zusammensetzung und die Auswirkungen dieser Beziehungen unbekannt sind. „Es ist nur sehr wenig darüber bekannt, wie oft Parasiten Zooplankton befallen“, sagt Alison Cleary, Stipendiatin der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen im Rahmen des Polarforschungsprogramms British Antarctic Survey. „In einigen Studien wurde festgestellt, dass fast jedes Individuum Parasiten aufweist, in anderen Studien wurden viele Zooplanktonarten untersucht und kein einziger Parasit gefunden.“ Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts ParaKrill untersuchte Clearys Team die tatsächliche Häufigkeit von Parasiten bei Krill, um zu nachhaltigen Strategien im Umgang mit dieser wichtigen antarktischen Schlüsselart zu gelangen. „Parasiten sind in den meisten Nahrungsnetzmodellen für den Südlichen Ozean nicht enthalten, daher waren wir überrascht, dass eines von zehn Tieren beim Antarktischen Krill von Parasiten besiedelt war“, fügt Cleary hinzu.
Fortpflanzung, Wachstum und Stoffwechsel beim Krill
Die Forschenden untersuchten drei wichtige Prozesse beim Krill, die durch Parasiten beeinträchtigt werden könnten: Fortpflanzung, Wachstum und Stoffwechsel. „Wir wissen nicht genug über Krillparasiten, um diese direkt zu testen, indem der Krill absichtlich infiziert wird. Deshalb haben wir uns die natürlichen Raten angesehen und dann mithilfe der DNS-Sequenzierung herausgefunden, welcher Krill Parasiten aufwies“, erklärt Cleary. Um die Fortpflanzung zu untersuchen, setzte das Team den Krill in ein Aquarium, das sogenannte „Krillhotel“, und beobachtete dann, welcher Krill Eier legte, und sammelte diese Eier zur weiteren Analyse ein. Um das Wachstum zu erkunden, schlossen sich die Forschenden mit einem Team in Australien zusammen, das kürzlich Wachstumsexperimente mit Krill durchgeführt hatte. Um den Stoffwechsel zu bewerten, setzten sie den Krill in spezielle luftdichte Aquarien und maßen, wie viel Sauerstoff verbraucht wurde.
Die Auswirkungen von Krillparasiten ermitteln
Die Ergebnisse zeigten, dass Krill mit Parasiten Eier produzierte, die weniger Nährstoffe enthielten. „Krillbabys haben in den ersten Wochen nach dem Schlüpfen noch kein Maul. Wenn nicht genügend Nährstoffe im Ei vorhanden sind, könnten sie verhungern, bevor sie groß genug sind, um sich selbst zu ernähren“, erläutert Cleary. Dies könnte Auswirkungen auf das gesamte Nahrungsnetz haben, da es sich auf die Anzahl des heranwachsenden Krills und damit auf die Menge der Beute für Pinguine und Wale auswirken könnte. Auch Krill mit Parasiten wuchs langsamer, was ähnliche Auswirkungen auf seine Fressfeinde, auch die Fischerei, haben könnte.
Kollaboration und zukünftige Arbeit
Die Zusammenarbeit mit Australien war für dieses Projekt von zentraler Bedeutung, sagt Cleary, insbesondere für die Unterstützung bei der Feldarbeit in der Antarktis, die sowohl kompliziert als auch teuer ist. „Die Arbeit der australischen Beteiligten an den Wachstumsexperimenten hat diese Komponente unseres Projekts erst ermöglicht“, erklärt sie. Das Team hofft, dass die Ergebnisse als Grundlage des Umgangs mit dem Krill, der ein komplexer, durch einen internationalen Konsens geregelter Prozess ist, genutzt werden können, wobei die Bedeutung der Parasiten hervorgehoben und ihre Einbeziehung in Nahrungsnetzmodelle gefördert wird, die für Bewirtschaftungsentscheidungen maßgeblich sind. Die Forschenden planen, auf verschiedenen Aspekten dieser Arbeit aufzubauen, wenn sie die Finanzierung sichern können, einschließlich der Frage, wie sich eine veränderte Umwelt auf die Ausbreitung von Parasiteninfektionen bei Krill und anderem Zooplankton auswirken kann.
Schlüsselbegriffe
ParaKrill, Krill, Antarktis, Nahrungsnetz, Parasiten, Fortpflanzung, Wachstum, Stoffwechsel, Bewirtschaftung
