Schlüsselfaktoren, die geheimnisvolle synchronisierte Korallenabstoßung orchestrieren, enthüllt

28. Mai 2024

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von der Universität Tokio

Korallen spielen eine wesentliche Rolle in den Ozeanökosystemen und sind wie viele Organismen von den Auswirkungen des Klimawandels und anderen menschlichen Aktivitäten bedroht. Um die Korallen besser schützen zu können, ist es zunächst notwendig, sie zu verstehen, insbesondere ihren Fortpflanzungszyklus, der nur einmal im Jahr stattfindet.

Erstmals haben Forscher ein Modell für die Korallen-Blaichzeit erstellt, basierend auf verschiedenen Umweltfaktoren. Sie erreichten dies, indem sie eine oft übersehene Quelle von aquatischem Wissen nutzten, ein Aquarium. Die Studie wurde in der Zeitschrift Royal Society Open Science veröffentlicht.

Angesichts ihrer verzweigten Formen oder wellenförmigen Tentakel könnte man Korallen für die Bäume des Meeres halten. Aber sie sind tatsächlich Kolonien von kleinen Seeanemonen, die zum Teil sehr robuste Strukturen ausbilden, die oft die bekannten Formen von Riffen annehmen. Da sie keine Pflanzen sind, pflanzen sie sich nicht über Samen fort, sondern tatsächlich wie Tiere, mit Eiern und Spermien. Wie sie das tun, ist jedoch geheimnisvoll und selten zu beobachten.

"Korallen-Massenableichen, bei denen Korallen ihre Eier und Spermien in synchronisierten Bündeln über mehrere Tage nach einem Vollmond abgeben, ist eines der spektakulärsten Reproduktionsereignisse der Welt", sagt Professor Shinichiro Maruyama von der Abteilung für integrierte Biowissenschaften an der Universität Tokio.

"Trotz jahrzehntelanger Studien bleiben die Umweltfaktoren, die für das synchronisierte Ablaichen verantwortlich sind, jedoch unklar. Daten zur Korallenblaichzeit sind sehr spärlich; es ist in der Regel nur ein jährliches Ereignis. Diese spärlichen Daten in ein Modell einzubringen, das das allgemeine Muster des Abladeverhaltens erklären kann, war unmöglich, aber wir haben endlich eine Methode gefunden, die funktioniert."

Das Ablaichen von Korallen in situ zu untersuchen, wäre theoretisch möglich, aber praktisch problematisch. Forscher müssten verschiedene robuste Umweltsensoren um die Korallenbetten installieren und täglich tauchen, um Beobachtungen zu machen. Dies ist teuer, unpraktisch und riskant, insbesondere nachts und bei schlechtem Wetter. Maruyama und sein Team suchten eine alternative Lösung und fanden diese in Form eines Aquariums, genauer gesagt des Okinawa Churaumi Aquariums.

"Das Okinawa Churaumi Aquarium hatte 15 Jahre lang Aufzeichnungen über das Ablaichen von Acropora-Korallen, einer riffbildenden Koralle, die häufig in Japans südlichster Präfektur Okinawa vorkommt, aber diese Daten wurden zuvor nicht für diese Art von Forschung genutzt", sagt Maruyama.

"Durch das Sammeln, Interpretieren und Befragen dieser Daten stellten wir fest, dass Korallen mehrere Umwelteinflüsse, wie Regenfall und Windgeschwindigkeit, nutzen, um ihr Ablaichverhalten anzupassen und zu synchronisieren, um eine optimale Ablaichzeit zu erreichen. Die Wassertemperatur scheint der Hauptauslöser zu sein, der das jährliche Ablade-Fenster bestimmt."

Diese Studie führt zu potenziellen Anwendungen, wie einer genaueren Vorhersage des Korallen-Abladeverhaltens und der Beurteilung von Umweltveränderungen, die die Fortpflanzung der Korallen beeinflussen könnten. Das Verständnis der Fortpflanzungsaktivitäten von Korallen ist entscheidend für die Erhaltung der Korallenriffökosysteme und den Schutz der damit verbundenen Meereslebewesen. Aber wenn Aquarien wertvolle Daten liefern können, die Forscher nicht leicht durch Experimente und Beobachtungen erhalten können, warum wurde dies nicht schon früher untersucht?

"Aquarien sind Schatzkammern an Forschungsressourcen mit einer Fülle von unberührten und wertvollen Daten. Auf der anderen Seite neigen einige Wissenschaftler dazu zu denken, dass sie die Natur nicht wirklich widerspiegeln und auch nicht so gut organisiert sind wie ein Labor. Wir waren fasziniert von dieser Erkenntnislücke und den Möglichkeiten, die verborgen, übersehen und manchmal vernachlässigt wurden", sagt Maruyama.

"Hier haben wir vergangene Daten analysiert, um ein Modell zu erstellen, das zu diesen Daten passt. Als nächstes planen wir ein mathematisches Modell zur Vorhersage zukünftiger Ablageereignisse in der Natur zu entwickeln."

Zeitschrifteninformation: Royal Society Open Science

Zur Verfügung gestellt von der Universität Tokio