Geheimnisse unseres Ozeanplaneten: Der nicht so einfache Meeresschwamm – Newsroom der National Geographic Society

Von Rachel Downey (Australia National University & British Antarctic Survey) und Claire Christian (ASOC)

Von Zeit zu Zeit bemühen sich Naturschützer, die Öffentlichkeit dazu zu bringen, sich um einige bescheidene oder übersehene Arten zu kümmern. Cephalopod Awareness Day, jemand? Fotos von ungewöhnlichen Arten, denen das Fell oder die Federn fehlen, die normalerweise für Niedlichkeit erforderlich sind, könnten sogar viral werden, wenn sie etwas Charisma zeigen, zum Beispiel der Smiley-Axolotl-Salamander. Die Aufgabe wird schwieriger, wenn die Spezies kein Gesicht hat (es sei denn, wir betrachten die beliebte Kinderzeichentrickfigur SpongeBob). Aber in einer Reihe von Blogbeiträgen werden wir – ein wirbelloser Wissenschaftler und ein antarktischer Naturschützer – versuchen, Sie davon zu überzeugen, dass Meeresschwämme die nächste ungewöhnliche Kreatur sind, die Sie lieben lernen sollten.

Zunächst ein paar Grundlagen. Obwohl Schwämme sitzend sind (was bedeutet, dass sie sich nicht bewegen, aber sie können eine kleine Menge manövrieren, um sich in eine bessere Position zu bringen), sind sie Tiere, keine Pflanzen. Schwämme sind Minimalisten – sie haben keine Organe, die als Verdauungs–, Nerven-, Kreislauf- oder Ausscheidungssystem dienen – sie bestehen stattdessen aus Massen von Zellen in einer Matrix, die durch ein Kollagen-, Kieselsäure- oder Calciumcarbonatskelett versteift ist. Schwämme sind im Großen und Ganzen Filtrierer, deren Körper aus Poren und Kanälen bestehen und das umgebende Wasser nach winzigen Nahrungs- und Sauerstoffpartikeln pumpen. Eine Gruppe von Schwämmen hat jedoch die Filterfütterung ganz aufgegeben und ist fleischfressend geworden! Diese spezielle Gruppe von Schwämmen hat sich in sehr nahrungsarmen Umgebungen entwickelt und ihr inneres Skelett so modifiziert, dass sie sich (ein bisschen wie Klettbänder) an schwimmenden Tieren, oft winzigen Krebstieren, festhakt, die auf dem Schwamm landen, den sie über mehrere Tage aufnehmen.

Dieses primitiv anmutende Mitglied des Tierreichs ist auch weitaus vielfältiger, als die meisten Menschen erkennen. Derzeit sind über 8500 Schwammarten bekannt (Hunderte weitere werden jedes Jahr von Wissenschaftlern beschrieben), und sie kommen in den Weltmeeren vor, von den eisbedeckten Polen bis zu den sonnengebackenen Tropen, von den tiefsten Ozeangräben bis zur felsigen Gezeitenzone. Schwämme gibt es in jeder Farbe und variieren enorm in der Größe, von nur wenigen Millimetern bis zu über 2 Metern Größe, wobei der bisher größte bekannte Schwamm (die Größe eines kleinen Lastwagens) in den tiefen Gewässern in der Nähe von Hawaii gefunden wurde.

Viele Schwämme haben Zell- und Kanalstrukturen, die es ihnen ermöglichen, in unzählige Formen zu wachsen, darunter unregelmäßige, massive Kleckse, flachere, verkrustete Formen, perfekte Kugeln, riesige Vasen, längliche Röhren und elegante Trichter. Diese Fähigkeit, in verschiedene Formen zu wachsen, hilft Schwämmen auch, sich an verschiedene Arten von Umgebungen anzupassen, was teilweise ihre Anwesenheit in jeder Meeresumwelt erklärt. Schwämme haben auch die erstaunliche Fähigkeit, ihren gesamten Körper zu regenerieren und zu rekonstruieren, selbst wenn sie in winzige Stücke zerbrochen sind (Video hier) . Damit verbunden ist die Tatsache, dass Schwammzellen totipotent sind, jede Zelle ist wie eine Stammzelle, so dass jede Zelle in einem Schwammkörper bei Bedarf zu einem anderen Zelltyp werden kann. Schwämme können sich regenerieren und bei Bedarf die Funktion jeder Zelle in ihrem Körper verändern – eine Reihe von Talenten, die Menschen zweifellos gerne hätten!

Eine weitere beeindruckende biologische Fähigkeit ist, dass es seinen Stoffwechsel verändern kann. Es wurde festgestellt, dass antarktische Schwämme einige der größten Veränderungen in der Physiologie einer Tiergruppe aufweisen, nicht überraschend, wenn sie in einem Teil der Welt mit einigen der extremsten Umweltveränderungen zwischen den Jahreszeiten leben. Polare Schwämme müssen in der Lage sein, von einem nahrungsarmen Winter mit 24 Stunden Dunkelheit zu einem nahrungsreichen Sommer mit 24 Stunden Tageslicht zu gelangen. Schwämme, die in der Tiefsee leben, wo Nahrung in der Regel knapp ist, müssen möglicherweise auch lange Intervalle ohne Nahrung bewältigen.

Schließlich gehören Schwämme als Mittiere zur Familie. Alle heute lebenden Tiere stammen von einem gemeinsamen Vorfahren ab. Es wird nun angenommen, dass sich Schwämme zuerst von diesem Vorfahren abgezweigt haben, wobei alle anderen Tierarten von einem anderen Zweig abstammen. Daher sind sie die „Schwester“ aller Tiere auf der Erde, egal wie unähnlich Menschen, Frösche oder Tukane ihnen erscheinen.Tatsächlich haben Schwämme und Menschen viel mehr gemeinsam, als wir zuerst dachten, da ein neuer Befund darauf hinweist, dass wir beide die gleiche Art der Genregulation teilen. Obwohl der Schwamm ein einfaches Tier ist, teilen wir beide ein Toolkit in unserem Körper, das reguliert, wie und wann Gene aktiviert werden, was bedeutet, dass sich dieser Mechanismus seit Beginn der Existenz des Schwamms nicht geändert hat. In unserem nächsten Beitrag erklären wir, wie unsere uralten Geschwister einen enormen Einfluss auf die Meeresumwelt ausüben und wie sie sich vor einer Welt mobiler Raubtiere schützen.