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News: Schutz vor Sonnenbrand

Im Leben von Daphnien geht es auf und ab - im wahrsten Sinne des Wortes. Während sie sich nachts nahe der Wasseroberfläche an Algen gütlich tun, tauchen sie tagsüber in ungemütlichere Tiefen ab. Bisher dachte man, dass sie damit ihren Fressfeinden aus dem Weg gehen. Doch offenbar schützen sie sich so auch vor gefährlicher ultravioletter Strahlung.
Fischer wissen es schon seit Jahrhunderten, und auch Wissenschaftler stolperten recht früh darüber: Das Zooplankton, Futter für zahlreiche Tiere in Binnengewässern wie in Meeren, verzieht sich bei Tag in größere Tiefen. Bisher galt das als Flucht vor den Räubern, die sich anhand ihrer Augen orientieren. Merkwürdig war nur, dass einige Zooplankter dieses Verhalten auch in fischfreien Seen zeigen, in denen ihnen an sich gar keine Gefahr droht. Zumal die Wanderung auch nicht in angenehmere Gefilde führt – in größeren Tiefen ist die Wassertemperatur geringer, das wiederum verringert den Stoffwechsel und somit das Wachstum der kleinen Wasserbewohner.

Was aber treibt sie dann nach unten? Ralph Tollrian und seine Mitarbeiter von der Ludwig-Maximilians-Universität München vermuteten die ultraviolette Strahlung der Sonne als Ursache. Denn auch für Zooplankter ist die energiereiche Strahlung schädlich. In klarem Meerwasser wurden noch in 25 Metern Tiefe zehn Prozent des einfallenden UV-Lichtes gemessen, und auch in Seen mit geringem Gehalt an gelöstem Kohlenstoff kann noch ein Prozent bis in 33 Meter Tiefe vordringen.

Tollrian und seine Kollegen wählten das klassische Versuchstier der Limnologen – Wasserflöhe oder Daphnien –, um ihre Annahme zu testen. Diese kleinen Zooplankter besitzen UV-Rezeptoren beziehungsweise nehmen ultraviolettes Licht wahr. Manche können sich offenbar gegen die Strahlung schützen, indem sie stärker pigmentiert sind.

Die Forscher stellten fest, dass die Daphnien um so weiter in die Tiefe wanderten, je stärker die UV-Einstrahlung war, und zwar sowohl in natürlichen Seen als auch in künstlichen Planktonkammern, so genannten Mesokosmen. Dabei zogen sich pigmentierte Tiere nicht so weit nach unten zurück wie unpigmentierte.

Die Wissenschaftler vermuten, dass Pigmentierung und tagesperiodische Wanderungen zwei alternative Strategien sind, um der schädigenden Strahlung auszuweichen. Stärker pigmentierte Tiere werden allerdings auch schneller von Fischen entdeckt, weshalb diese Methode wohl vor allem in fischarmen Seen auftreten sollte. In fischreichen Gewässern konnte sich das Abtauchen in die Tiefe als Schutz vor UV-Licht auch gleichzeitig als Ausweichmanöver vor Räubern bewähren, weshalb es sich vor allem dort erhalten haben dürfte. Inzwischen überwiegen offenbar die Fressfeinde als Auslöser, denn sichtbares Licht und damit auch die Fische dringen in viel größere Tiefen vor als UV-Strahlung. Deshalb ziehen sich die Zooplankter auch viel weiter nach unten zurück – Angst vor Sonnenbrand müssen sie dann nicht mehr haben.

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  • Quellen
Nature 412: 69–72 (2001)

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