Schwämme „niesen“, um Abfall loszuwerden und Schleim im Meer freizusetzen

Schwämme gehören zu den ältesten Organismen der Erde und spielen in vielen Unterwasserökosystemen eine wesentliche Rolle. Neue Forschungen haben ergeben, dass Schwämme in saubere Wasserkanäle „niesen“. Bei jedem Niesen setzt der Schwamm eine Art Schleim frei, den andere Tiere fressen.

Die Studie wurde von Niklas Kordir von der Universität Amsterdam (UvA) und Kollegen durchgeführt, und die Ergebnisse werden heute (10. August 2022) in der Fachzeitschrift veröffentlicht. aktuelle Biologie.

Fossile Beweise zeigen, dass Schwämme mehr als 650 Millionen Jahre alt sind und damit zu den ältesten Tieren der Erde gehören. Sie mögen auf den ersten Blick einfache Kreaturen erscheinen, aber Schwämme spielen in vielen Unterwasserökosystemen eine wichtige Rolle. Sie ernähren sich, indem sie Wasser durch ein Netzwerk von Einlass- und Auslasskanälen in ihren Körper pumpen und dabei täglich Tausende Liter Meerwasser filtern. Durch die Beherrschung dieses Prozesses kann sich der Schwamm von gelösten organischen Stoffen ernähren, einer Nahrungsquelle, auf die die meisten anderen Meeresbewohner keinen Zugriff haben.

Verschiedene Arten von Schwämmen im Ozean. A. Chondrilla caribensis (verkapselt), B. Aplesina Bogenschießen (Rohr), c. Virungula gigantia (Vase), d. Xestospongia muta (Fässer). Bildnachweis: Benjamin Müller

erstaunliches Verhalten

Nach der Nahrungsaufnahme von gelöster organischer Substanz produziert der Schwamm einen schleimartigen Abfallträger. „Der Abfall sollte mit dem Wasser, das durch die Abflussporen fließt, freigesetzt werden“, erklärt Korender. Um diese Theorie zu untersuchen, nahmen Wissenschaftler Proben von violetten Röhrenschwämmen und legten sie in ein Aquarium, um Schleim zu sammeln. Sie richteten auch eine Kamera ein, um die Oberfläche des Schwamms im Zeitraffer aufzunehmen.

Bei der Analyse des Videos waren die Forscher ziemlich überrascht, sagte Corender: „Alle drei bis acht Stunden zieht sich der Schwamm zusammen und entspannt dann sein Oberflächengewebe. Zuerst dachten wir, unser Fokus sei vorübergehend, aber bald stellten wir fest, dass die Tiere niesen.“

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Zeitrafferaufnahmen des indopazifischen Schwamms Chelonaplysilla sp. Bildnachweis: Current Biology / Korender et al

Die Aufnahmen zeigten, dass bei jedem Niesen der gesammelte Schleim gelöst wird und der Schwamm eine saubere Oberfläche hinterlässt. Obwohl das Schwammniesen bereits früher beschrieben wurde, wurde es allgemein als eine Möglichkeit für einen Schwamm angesehen, den Wasserfluss zu regulieren. Die Zeitintervalle zeigten auch, dass Schleim kontinuierlich aus den Ausflussöffnungen floss, nicht aus den Ausflussöffnungen, und langsam entlang bestimmter Pfade zu zentralen Sammelpunkten auf den Schwammoberflächen transportiert wurde.

Beim Tauchen in den karibischen Ozeanen sahen Wissenschaftler viele kleine Lebewesen, die sich von energiereichem Schleim auf Schwämmen ernährten. Dies zeigt direkt, wie Schwämme dem gesamten Ökosystem zugute kommen, indem sie Energie aus in Wasser gelösten organischen Stoffen nutzen und diese in eine Nahrungsquelle umwandeln, um in die Nahrungskette zu gelangen.

langes niesen

„Ein Schwammniesen ist nicht ganz dasselbe wie ein menschliches Niesen, weil ein solches Niesen etwa eine halbe Stunde dauert“, sagt Corder. „Aber eigentlich ist es vergleichbar, denn Niesen ist sowohl für Schwämme als auch für Menschen ein Abfallentsorgungsmechanismus.“

Zeitrafferaufnahmen der riesigen Ablicina-Schwammröhre. Bildnachweis: Current Biology / Korender et al

Diese Art von Verhalten zeigt die erstaunliche Flexibilität von Schwämmen, sich an ihre Umgebung anzupassen, die es ihnen ermöglicht hat, seit mehr als 650 Millionen Jahren zu gedeihen. Das Team plant, das Schwammniesen weiter zu untersuchen.

„Durch die Kombination von Elektronenmikroskopie mit histologischen Untersuchungen wollen wir den zugrunde liegenden Mechanismus aufklären“, sagt Korender. Es wird auch mehr Arten von Schwämmen enthalten.

Referenz: „Schwämme niesen Schleim, um Abfallpartikel aus Meerwassereinlassporen zu entfernen“ von Niklas A. Korender, Yuki Esser, Danielle Steuben, Sally B. Lees, Benjamin Muller, Mark JA Fermi, Jeff Huisman, Jasper MD Guig, 10. August 2022, hier verfügbar. aktuelle Biologie.
DOI: 10.1016 / j.cub.2022.07.017