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Erde|Umwelt

Nordsee: Woher kam die invasive Rippenqualle?

Rippenqualle
Die Rippenqualle Mnemiopsis leidyi. (Bild: Cornelia Jaspers/ DTU Aqua)

Die ursprünglich aus Nordamerika stammende Rippenqualle Mnemiopsis leidyi ist eine der erfolgreichsten invasiven Tierarten weltweit. Auch in Nord- und Ostsee hat sich diese Rippenqualle etabliert. Woher sie einst kam und wie sich diese Tierart in Europas Meeren ausgebreitet hat, konnten Wissenschaftler nun anhand von DNA-Analysen rekonstruieren. Diese enthüllen, dass die Rippenquallen aus zwei unterschiedlichen Ausgangs-Populationen stammen und mehrfach nach Europa eingeschleppt worden sind.

Biologische Invasionen gelten heute als eine der großen Bedrohungen für die Artenvielfalt. Denn wenn sich nicht heimische Arten in neuen Lebensräumen etablieren, kann dies bestehende Ökosysteme stören und einheimische Arten verdrängen. Viele solcher invasiven Tierarten werden durch den Menschen eingeschleppt, im Ozean gelangen sie beispielsweise am Rumpf oder im Ballastwasser von Schiffen an ihren neuen Heimatort.

Auf den Spuren der Rippenqualle Mnemiopsis leidyi

Einer der berüchtigtsten marinen Invasoren ist die Rippenqualle Mnemiopsis leidyi. Die bis zu zehn Zentimeter großen Tiere sind äußerst robust und anpassungsfähig. Sie überleben in Wassertemperaturen von fast dem Gefrierpunkt bis zu gut 30 Grad und tolerieren selbst brackiges und fast salzfreies Wasser. Zugute kommt den wirbellosen Invasoren zudem ein enormes Reproduktionspotenzial: Sie können bis zu 3000 Eier pro Tag produzieren. Kein Wunder daher, dass sich diese ursprünglich an der Ostküste Amerikas beheimatete Art sehr schnell auch anderswo etablieren konnte.

Die Rippenqualle wurde erstmals in den 1980er Jahren im Schwarzen Meer gesichtet, wo sie zu einem drastischen Wandel des marinen Ökosystems führte. Die räuberische Art dezimierte die Bestände vieler Fische und kleiner Meerestiere. Seitdem hat sich Mnemiopsis leidyi in weiten Teilen Europas und West-Eurasiens ausgebreitet und kommt seit 2006 auch in Nord- und Ostsee vor. „Ungeachtet ihrer großen Bedeutung sind die spezifische Invasionsdynamik und die Ausbreitung während der Einschleppung bisher unbekannt – wie bei den meisten nicht-einheimischen marinen Arten“, erklärt Cornelia Jaspers von der Technischen Universität Dänemark.

DNA-Vergleiche enthüllen Ursprung der Invasoren

Gemeinsam mit Kollegen hat sie DNA-Analysen von 72 Exemplaren dieser Rippenquallen aus zwei Ursprungsgebieten in Nordamerika, sowie dem Schwarzen Meer, dem Mittelmeer und der Nord- und Ostsee durchgeführt. Über Genomvergleiche konnte das Team rekonstruieren, woher die neu in Europa etablierten Populationen einst kamen. „Da diese Art inzwischen in der Nord- und Ostsee vorkommt, müssen wir ihre genaue Invasionsgeschichte einschließlich der möglichen Reduzierung der genetischen Vielfalt verstehen,“ erklärt Co-Autor Thorsten Reusch von GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. „Durch eine Ganzgenom-Resequenzierung von Individuen aus fünf verschiedenen einheimischen und invasiven Populationen konnten wir die Invasionsrouten und die demografische Geschichte von mindestens zwei Invasionsereignissen rekonstruieren.“

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Die DNA-Analysen enthüllten, dass die europäischen Populationen von Mnemiopsis leidyi unterschiedliche Ursprünge haben: Die in den 1980er Jahren ins Schwarzer Meer eingeschleppten Rippenquallen stammen aus einer südlichen Ausgangspopulation, die im Golf von Mexiko und vor der Küste Floridas heimisch ist. Wahrscheinlich wurden die Tiere mit dem Ballastwasser großer Schiffe über den Atlantik transportiert. „Dazu passt, dass es in dieser Periode einen starken Schiffsverkehr zwischen Kuba und den großen Schwarzmeerhäfen der Sowjetunion gab“, erklärt das Team. Die Genvergleiche legen zudem nahe, dass damals große Mengen der Rippenquallen auf einmal ins Schwarze Meer gelangt sind. Vom Schwarzen Meer aus breitete sich diese invasive Population dann weiter bis ins Mittelmeer aus.

Nordsee wurde mehrfach „erobert“

Doch anders als bislang angenommen, stammen die heute in Nord- und Ostsee etablierten Rippenquallen nicht von diesen südlichen Beständen ab. Stattdessen gehen sie auf eine andere, vor der Nordostküste der USA heimische Population zurück, wie die Forschenden herausfanden. Sie müssen daher unabhängig von den früheren Einschleppungen nach Europa gelangt sein. „Diese nördliche Invasion scheint jüngeren Ursprungs zu sein als die südliche“, berichten Japsers und ihre Kollegen. Die vergleichsweise hohe genetische Vielfalt von Mnemiopsis leidyi in der Nordsee, die sogar die der lokalen Ausgangsbestände übertrifft, deutet zudem darauf hin, dass Schiffe immer wieder kleinere Mengen dieser Rippenquallen in die Nord- und Ostsee brachten und bringen.

„Unsere Daten deuten darauf hin, dass die Nordsee trotz internationaler Konventionen zur Eindämmung der Einschleppung von Arten immer wieder von Mnemiopsis heimgesucht wird“, sagt Jaspers. „Das Aufdecken dieses zeitlichen Zusammenhangs ist wichtig, um das aktuelle Invasionsrisiko von Gebieten zu verstehen und die Einschleppung von Arten langfristig zu stoppen.“

Quelle: GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel; Fachartikel: Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.2116211118

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