Tiere, die sich an ihre Umgebung anpassen

• Wirbellose: Wirbellose haben dieselbe Temperatur wie ihre Umgebung. In den Tropen leben Riffbauende Korallen bei Wassertemperaturen von 29 °C. Ein Temperaturanstieg über 30 °C verursacht Stress. Wenn dieser Stress anhält, werden die Zooxanthellen (symbiotische Algen) ausgestoßen, was zum Erbleichen der Korallen führt. Wenn die Zeit der übermäßigen Hitze kurz ist, können Korallen neue Algen aufnehmen und überleben, andernfalls stirbt die Kolonie.

• Meeressäugetiere: Im Gegensatz zu Fischen sind Meeressäugetiere endotherm (warmblütig). Sie haben Strategien entwickelt, um ihre Körpertemperatur konstant zu halten. Robben und Seelöwen haben eine isolierende Fettschicht und kurze Gliedmaßen, um Wärmeverluste zu minimieren. Buckelwale wandern von kalten in warme Gewässer, um zu kalben, und nutzen die angesammelten Reserven in kalten Gewässern, um das Fasten während der Stillzeit zu überstehen.

Anpassung an Salzgehaltsschwankungen

Die Meeresumgebung enthält eine große Menge gelöster Salze. Der Salzgehalt, ausgedrückt in Gramm Salz pro kg Wasser, variiert in den meisten Meeren und Ozeanen zwischen 30 bis 40 ‰. Das Rote Meer ist salziger (41 bis 45 ‰), während die Ostsee weniger salzig ist (10 ‰). Süßwasser enthält sehr wenig Salz (weniger als 0,5 ‰).

Fische müssen ein Gleichgewicht zwischen dem Wasser und den gelösten Salzen in ihrem Organismus halten. Durch Osmose bewegt sich Wasser zum Medium mit der höchsten Salzkonzentration. Meeresfische verlieren Wasser und Salze, während Süßwasserfische sie aufnehmen.

• Osmoregulation: Organismen betreiben Osmoregulation, indem sie Wasser und Salze aufnehmen oder ausscheiden, um diese Verluste oder Gewinne auszugleichen. Einige Fische können in sehr unterschiedlichen Salzgehalten leben, indem sie ihre Osmoregulation anpassen. Ihre Kiemen können gelöste Salze ausscheiden oder aufnehmen.

• Amphihaline Fische: Der Lachs ( Salmo salar ) und die Europäische Aale ( Anguilla anguilla ) leben abwechselnd in Süßwasser und Meerwasser. Lachse werden als amphihalin bezeichnet. Die Jungfische leben in Flüssen, bevor sie ins Meer ziehen und später zur Fortpflanzung in die Flüsse zurückkehren. Aale verbringen ihr Leben in Süßwasser, bevor sie sich im Sargassomeer fortpflanzen. Der Aal passt seine Funktionen an, um die Veränderungen des Salzgehalts zu bewältigen. Der Schleim, der seinen Körper bedeckt, schützt ihn vor Aufnahme und Abgabe von Wasser und Salzen über die Haut.

• Euryhaline Fische: Die Flunder ( Platichthys flesus ) zieht ins Meer, um sich fortzupflanzen, und kehrt dann in den Fluss zurück. Diese Arten, die große Schwankungen des Salzgehalts ertragen, werden als euryhalin bezeichnet. Das karibische Manatee ( Trichechus manatus ) ist ebenfalls euryhalin. Im Gegensatz dazu ertragen stenoha line Arten keine großen Schwankungen des Salzgehalts.

Wussten Sie? Die Grüne Krabbe ( Carcinus maenas ) kann Schwankungen des Salzgehalts von 4 ‰ bis über 35 ‰ ertragen.

Anpassung an Licht und Dunkelheit

Fast alle Meeresorganismen benötigen Licht zum Leben, aber die Menge und der Typ des benötigten Lichts variieren.

• Photosynthese: Pflanzen benötigen Licht für die Photosynthese, durch Pigmente in ihren Zellen. Algen sind nach ihrem Bedarf verteilt. Grüne Algen wie das Codium ( Codium bursa ) oder der Meersalat ( Ulva lactuca ) bevorzugen gelbes oder rotes Licht und befinden sich bis zu 8 bis 10 m Tiefe. Braunalgen folgen den Grünalgen, gefolgt von Rotalgen, wie Peyssonnelia squamaria, die weniger Licht benötigen und tiefer wachsen, wo blaue und grüne Strahlungen vorherrschen. Einige grüne Algen können mit mehr Pigmenten in über 10 m Tiefe wachsen und einige rote Algen können an der Oberfläche wachsen, aber starkes Sonnenlicht kann zur Zerstörung ihrer Pigmente führen, wodurch sie grün erscheinen.

• Sciaphile Arten: Einige Tierarten, sogenannte Pilzbewohner, leben geschützt vor Licht in Höhlen oder unter Überhängen. Der Blauschwamm, koloniale Anemonen der Gattung Parazoanthus und das Rote Korallen ( Corallium rubrum ) finden sich unter den Überhängen der Korallinien. Der gelbe Höhlenschwamm findet sich nur in Höhlen oder Spalten. Garnelen, wie die Narvagarnelen ( Plesionika narval ), hausen ebenfalls in diesen dunklen Orten. Bei den Fischen suchen Eichhörnchenfische und Apogons tagsüber Unterschlupf unter den Überhängen.

• Sanddollars: Sanddollars leben eingraben im Sediment. Ihre Stacheln, weicher als die der Felsenbewohner, dienen ihnen zur Fortbewegung und zum Eingraben. Um in dieser Umgebung ohne Licht und ohne Sauerstoff zu überleben, verwenden sie ihre Stacheln, um einen Raum zwischen dem Sand und ihrem Körper zu schaffen und sezernieren eine klebrige Substanz, um die Wände ihrer Höhle zu festigen.

Wussten Sie? Der Nautilus ( Nautilus macromphalus ) verträgt kein Licht; er ist lichtscheu.

Anpassung an andere Herausforderungen: Druck, Sauerstoffmangel, Sedimente, Strömung

• Druck: In der Tiefsee kann der Druck mehrere hundert Bar erreichen. Wenige Krabben überleben in diesen extremen Umgebungen, aber die der Familie der Ethusidae sind gut angepasst und können in mehr als 6.000 m Tiefe überleben, wo der Druck 600 Bar beträgt.

• Sauerstoffmangel: Der Tarpun ( Megalops atlanticus ) kann bei niedrigen Sauerstoffgehalten in der Oberfläche Luft schlucken. Er hat eine Schwimmblase, die mit der Speiseröhre verbunden ist, was ein primitives Lungenorgan darstellt, das dank eines Netzes von Blutkapillaren Sauerstoff aus der Luft extrahiert. Der Brachsenfisch mit Silberstreifen ( Periophthalmus argentilineatus ), ein Bewohner der Mangroven, kann sowohl im Wasser als auch in der Luft atmen, um in dieser sauerstoffarmen Umgebung zu überleben.

• Sediment und Strömung: Fixierte Organismen sind nicht zufällig verteilt. Die kolonialen Anemonen der Gattung Parazoanthus und das Rote Korallen ( Corallium rubrum ) entwickeln sich unter den Überhängen, geschützt vor Sedimenten. Gorgonien, wie die Gelbe Gorgonie ( Eunicella cavolini ) und die Rote Gorgonie ( Paramuricea clavata ), befestigen sich an Klippen und entwickeln sich senkrecht, um Sedimentablagerungen zu vermeiden. In Gebieten mit starker Strömung haben Makroalgen, wie Kelp, verstärkte Halteorgane, die sie ausscheiden und die ihnen helfen, sich fest an ihrem Substrat zu verankern.

Das Leben im Uferbereich: Eine Herausforderung der Anpassung

Der Uferbereich, diese Zone des Gezeitenwechsels, ist eine einzigartige Umgebung, in der das Meeresleben extremen Bedingungen ausgesetzt ist. Bei Ebbe und Flut müssen die dort lebenden Organismen erstaunliche Anpassungen entwickeln. Erfahren wir, wie Muscheln, Seeigel, Krebse und andere Bewohner des Uferbereichs in dieser besonderen Umgebung überleben.

• Trockenheit: Die Organismen müssen dem Austrocknen bei Ebbe widerstehen.
• Sauerstoffmangel: Der Zugang zu Sauerstoff ist begrenzt, wenn das Wasser zurückgeht.
• Temperaturschwankungen: Die Temperaturen können zwischen unter Wasser und bei Ebbe erheblich schwanken.

Angesichts dieser Herausforderungen haben die Tiere des Uferbereichs bemerkenswerte Anpassungsstrategien entwickelt.

Jede Art hat ihre eigene Methode, um den Herausforderungen des Uferbereichs zu begegnen.

• Die Schnecken: Die Napfschnecken beispielsweise bewahren eine kleine Menge Meerwasser in ihrer Schale, um Austrocknung zu vermeiden.
• Die Muscheln: Die Miesmuschel (Mytilus edulis) schließt ebenfalls Wasser zwischen ihren Schalen ein. Allerdings hört sie auf zu atmen und wechselt in einen anaeroben Stoffwechsel (ohne Sauerstoff) während der Ebbe.
• Die Seeanemone: Actinia equina, auch als „Meerestomate“ bekannt, zieht ihre Tentakel ein und rollt sich zu einer Kugel zusammen. Ihr reichlich vorhandener Schleim ermöglicht es ihr, Wasser zu halten und so ihr Überleben zu sichern.
• Der Mordocet: Lipophrys pholis, ein Fisch, der oft in Tümpeln gefangen wird, kann Luft schlucken und sie dank seiner stark durchbluteten Speiseröhre in seinen Organismus übertragen.

In extremen Umgebungen leben: das Beispiel der Polarfische

Die Anpassungen beschränken sich nicht auf den Uferbereich. Auch die Fische in den arktischen und antarktischen Ozeanen zeigen die Fähigkeit des Meereslebens, sich anzupassen.

Im Antarktischen Ozean, wo die Temperatur zwischen -2 °C und +2 °C schwankt, produzieren einige Fische Frostschutzproteine. Diese Proteine verhindern die Bildung von Eiskristallen in ihrem Körper.

In der Arktis, wo die Temperaturen variabler sind (bis zu 10 °C), besitzen die Fische ebenfalls Frostschutzproteine, aber einige, wie der Heilbutt (Hippoglossus hippoglossus), sammeln große Fettreserven in ihrer Leber an.

Wenn die Meeresumgebung den Menschen inspiriert

Die Beobachtung der Meeresnatur ist eine Quelle der Inspiration für menschliche Innovationen.

• Schwimmanzüge inspiriert von der Haut des Hais: Die Haut des Hais, bestehend aus geschnitzten Hautdenticeln, reduziert den Wasserwiderstand.
• Monoflosse inspiriert von der Schwanzflosse der Delfine.
• U-Boote inspiriert von der Schale des Nautilus.
• Roboter inspiriert von den Kopffüßern: Roboterarme inspiriert von den Tentakeln von Tintenfischen, Tarnung inspiriert von ihrer Fähigkeit zur Farbänderung, und Saugnäpfe für Befestigungsvorrichtungen.
• Forschung zur Lebensmittelgefrierung: Die Frostschutzproteine der Fische inspirieren Wissenschaftler, um die Lebensmittelgefrierung zu verbessern.

Dieser Artikel, ursprünglich von Pascaline Bodilis-Guillemain für die Printausgabe von PLONGEZ! geschrieben, wurde für das Web angepasst.