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Reproduktionsbiologie: Mondsüchtig

Die Fortpflanzung von Korallen gleicht einer großen Orgie: Millionen von Eiern und Samen werden zur gleichen Zeit in das Wasser geschleudert, in der Hoffnung, dass sie zusammen finden. Doch woher wissen die Blumentiere, wann sie laichen müssen?
Korallenriff
Jedes Jahr im November ereignet sich am australischen Great Barrier Reef einige Nächte lang ein spektakuläres Schauspiel: Unter dem abnehmenden Vollmond stoßen Tausende von Korallentieren nach einem genau abgestimmten Zeitplan ihre Eizellen und Samen aus. Wie große, milchige Wolken schweben diese dann im etwa 27 Grad warmen Wasser, und nur der Zufall bestimmt, ob sich die passenden Eizellen mit einem Samen vereinigen, bevor die Strömungen oder die Mäuler hungriger Fressfeinde der Massenvereinigung ein jähes Ende bereiten.

Korallenriff | Korallen werden von vielen Seiten bedroht: Korallenbleiche, Erderwärmung, Tsunamis. In einem jedoch sind sie unschlagbar – in ihrem Timing. Ursache dafür könnten bestimmte Proteine sein, die als Lichtrezeptoren das nächtliche Mondlicht erkennen.
Die Ursache des genau abgestimmten Zeitplanes beim Korallensex war Forschern lange Zeit völlig rätselhaft. Wie schaffen es die Blumentiere, ihre Fortpflanzung so genau miteinander abzustimmen? Dass der Mond eine wichtige Rolle spielt, war zwar schnell ausgemacht – schließlich startet die Fortpflanzung jedes Jahr pünktlich zu Vollmond – doch die Frage war, wie die Korallen die Lichtreize überhaupt wahrnehmen sollten. Zwar verfügen einige Hohltiere wie etwa Quallen über einfache Punktaugen, mit denen sie Lichtreflexe wahrnehmen können. Doch mit solchen Sinnesorganen können ihre Verwandten die Korallen nicht aufwarten.

Dennoch zeigten Untersuchungen, dass die Blumentiere sehr sensibel auf blaues Licht reagieren. Die kurzwelligen Lichtstrahlen jedoch gelten als zentrale Taktgeber der inneren Uhr. Pflanzen, Insekten und Säugetiere lassen sich davon beeinflussen. Gesteuert wird der innere Rhythmus von Sonnenblume, Biene und Maus durch so genannte Cryptochrome. Diese Photorezeptor-Proteine, die bei Tieren meist in den Retina-Zellen der Augen sitzen, aber auch in der Haut vorkommen, absorbieren blaues Licht und vermittelt anschließend die Weitergabe bestimmter Signale an das Gehirn, die den Körper auf den 24-Stunden-Rhytmus des Tages einstimmen.

Koralle Acropora millepora | Korallen wie die hier gezeigte Acropora millepora laichen an ganz bestimmten Nächten im Jahr. Biologen vermuten, dass diese Fähigkeit auf bestimmte Lichtrezeptoren zurückgeht, die bei Blaulicht aktiviert werden.
Um nun herauszufinden, ob auch die Regelhaftigkeit des frühjährlichen Ablaichens von Korallen durch Cryptochrome bestimmt wird, untersuchte der Biologe Ove Hoegh-Guldberg von der University of Queensland mit einem Team internationaler Kollegen die Proteinsequenzen der schnellwüchsigen Riffkoralle Acropora millepora auf Gemeinsamkeiten mit den Cryptochrom-Proteinen von Mäusen, Drosophila, Krallenfröschen und Zebrafischen. Und tatsächlich konnten die Forscher auch bei den Blumentieren die beiden bislang bekannten Blaulichtrezeptoren ausmachen.

Die Rezeptoren der Korallen glichen dabei so auffallend denen heutiger Säugetiere, dass die Forscher in ihnen einen vorzeitlichen Vorfahren der Säugetier-Cryptochromen vermuten. Hoegh-Guldberg und seine Kollegen sammelten nun zu verschiedenen Mondphasen Proben der Korallen aus dem Great Barrier Reef – einmal im August, dem australischen Winter, und einmal im November, einige Tage vor dem Ablaichen. Im August zeigten die Proben keine Unterschiede in der Anzahl der Rezeptor-Proteine. Im November jedoch fanden die Wissenschaftler bei Vollmond größere Mengen der Proteine als bei Neumond. Kurz vor dem Ablaichen also waren in den Korallen besonders viele Blaulichtrezeptoren im Einsatz.

Warum genau die Rezeptoren nun ausgerechnet im November so zahlreich waren, ist allerdings noch unklar. So ganz ist das Rätsel um die mondsüchtigen Korallen also noch nicht gelöst. Der Schönheit des alljährlichen Augenblickes tut dieses Unwissen indes keinen Abbruch.

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