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Korallen-Sex aus dem Takt

Korallen-Laichen
Korallen der Art Acropora eurystoma entlassen unzählige Geschlechtszellen ins Wasser. (Bild: Tom Shlesinger)

Die von Korallen gebildeten Riffe im Meer sind einzigartige Ökosysteme. Doch der Klimawandel gefährdet diese faszinierenden Strukturen zunehmend. Durch die steigenden Wassertemperaturen kommt es immer wieder zu verheerenden Korallenbleichen und zum Absterben ganzer Riffbereiche. Wie sich nun zeigt, gefährdet aber noch ein weiteres Phänomen das Überleben der Korallen: Offenbar gerät ihr zeitlich normalerweise genau aufeinander abgestimmtes Fortpflanzungsverhalten aus dem Takt – mit verheerenden Folgen.

Einmal im Jahr spielt sich in den Korallenriffen der Ozeane ein faszinierendes Schauspiel ab. Tausende Nesseltiere schleudern zeitgleich ihre Eizellen und Spermien ins Wasser, die dann wie Kirschblüten oder bunte Schneeflocken im Wind durch die Unterwassergärten tanzen. Die Zahl der entlassenen Gameten ist dabei so hoch, dass sie mitunter sogar aus dem All zu sehen sind. „Das Laichen der Korallen wird oft als größte Orgie der Welt beschrieben und ist eines der schönsten Beispiele für synchronisierte Phänomene in der Natur“, erklärt Yossi Loya von der Universität Tel Aviv. Das Geheimnis hinter dieser Gleichzeitigkeit: Die Korallen reagieren auf Signale wie die Wassertemperatur, die Sonneneinstrahlung und die Mondphase – sie dienen als externe Taktgeber für den Korallen-Sex. Dass dieser synchron vonstattengeht, ist für das Überleben der Korallen von großer Bedeutung. Denn nur so stehen die Chancen gut, dass Eizellen und Spermien während ihrer kurzen Lebenszeit zueinander finden.

Umso besorgniserregender ist daher das, was Loya und sein Kollege Tom Shlesinger nun beobachtet haben: Das Fortpflanzungsspiel der Korallen scheint aus dem Takt zu geraten – zumindest im Roten Meer. Um mehr über den zeitlichen Ablauf des Korallenlaichens herauszufinden, untersuchten die Forscher das Phänomen in vier aufeinander folgenden Jahren im Golf von Akaba. Dabei dokumentierten sie während der Fortpflanzungssaison von Juni bis September, wann wie viele Individuen unterschiedlicher Korallenarten ihre Gameten abgaben. Diese Ergebnisse verglichen sie anschließend mit Daten von denselben Riffen, die vor 30 Jahren gesammelt worden waren.

Nicht mehr synchron

Das frappierende Ergebnis: Obwohl die Korallen eigentlich jedes Jahr zum selben Zeitpunkt laichen sollten, ist dies offenbar nicht mehr der Fall. Drei von fünf Spezies gaben ihre Geschlechtszellen in den vergangenen Jahren demnach in anderen Monaten ab als es zuvor üblich war. Doch nicht nur das: Auch innerhalb eines Monats verhielten sich Kolonien asynchron. Der Laichprozess fand nicht mehr gleichzeitig statt, sondern zog sich über einen ungewöhnlich langen Zeitraum von mehreren Tagen bis Wochen. „Bei einigen der häufigsten Korallenarten ist das Timing des Laichens fehlerhaft geworden“, berichtet Shlesinger. Das synchrone Abgeben der Eizellen und Spermien funktioniert augenscheinlich nicht mehr.

Welche Folgen hat das? Die Wissenschaftler untersuchten für ihre Studie auch, wie erfolgreich sich Korallenlarven an den Riffen im Roten Meer ansiedelten. Dabei stellten sie fest: Bei den Arten, deren Fortpflanzungsspiel aus dem Takt geraten war, zeigte sich ein Mangel dieser sogenannten Rekruten und Jungtiere. Bei den zwei Spezies mit funktionierendem Timing siedelten sich dagegen deutlich mehr Larven erfolgreich neu an. Das Problem: Wachsen keine neuen Korallengenerationen heran, überaltert die Population und könnte als Folge irgendwann ganz zugrunde gehen. „Selbst Korallenpopulationen, die heute noch gesund aussehen, könnten unbemerkt unter diesem Fortpflanzungsmisserfolg leiden“, betont Shlesinger. Für den Forscher und seine Kollegen ist klar, dass das asynchrone Laichen entscheidend zu der mangelnden Neubesiedlung bei den betroffenen Arten beiträgt.

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Wassererwärmung als Ursache?

Doch warum ist der Korallen-Sex überhaupt aus dem Takt geraten? Über die Gründe dafür kann das Wissenschaftlerteam bisher nur spekulieren. Denkbar scheint aber, dass bestimmte Schadstoffe im Wasser das Verhalten der Korallen stören oder dass die steigenden Wassertemperaturen durch den Klimawandel eine Rolle spielen. „In der von uns untersuchten Region steigen die Temperaturen rasant, um 0,31 Grad Celsius pro Dekade“, sagt Loya. „Wir vermuten, dass das asynchrone Laichen einen schädlichen Effekt der Ozeanerwärmung widerspiegelt.“ Bestätigt sich dieser Verdacht, könnten auch andere Korallenriffe von diesem Phänomen bedroht sein – zusätzlich zu der bereits bekannten Gefahr durch Korallenbleichen. „Wenn anthropogene Stressoren nicht reduziert werden, werden künftige Generationen das faszinierende Schauspiel des synchronisierten Korallenlaichens wohl nur noch im Aquarium zu sehen bekommen“, kommentieren die Biologen Nicole Fogarty und Kristen Marhaver im Fachmagazin „Science“.

Quelle: Yossi Loya und Tom Shlesinger (Universität Tel Aviv) et al., Science, doi: 10.1126/science.aax0110

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