Quallen sind faszinierende Geschöpfe und zählen zu den ältesten Lebewesen der Erde. Sie sind in allen Ozeanen der Welt anzutreffen und spielen eine bedeutende Rolle im marinen Ökosystem. Mikrobiologinnen der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) haben nun neue Erkenntnisse über die Fortpflanzung der Ohrenqualle (Aurelia aurita) gewonnen. Diese Studien zeigen, dass die asexuelle Fortpflanzung entscheidend von bakteriellen Produkten abhängt, insbesondere von Beta-Carotin, das von Mikroben im Mikrobiom der Qualle produziert wird. Fehlen diese Mikroben, kann es zu Entwicklungsstörungen kommen, die auch die Fortpflanzung negativ beeinflussen. Ein unterschätzter Aspekt ist, dass das Mikrobiom eine Schlüsselrolle für die Fitness und Gesundheit vieler Meerestiere spielt, insbesondere bei Quallen.
Der Lebenszyklus der Ohrenqualle ist komplex und beinhaltet mehrere Entwicklungsstadien. Zunächst entwickeln sich winzige Larven zu festsitzenden Polypen, bevor sie durch einen Prozess namens Strobilation in Ephyren übergehen, die zu Medusen heranwachsen. Der Einfluss des Mikrobioms ist besonders ausgeprägt vor dieser Strobilation. Wie die Untersuchungen zeigen, sind die aktiven Genprodukte aus den Mikroben entscheidend, da sie in Verbindung mit Beta-Carotin Gene aktivieren, die für diesen wichtigen Metamorphose-Prozess notwendig sind. Das Fehlen des Mikrobioms führt zu Missbildungen, und es werden nur wenige Ephyren freigesetzt. Laborexperimente mit sterilen Polypen lieferten weitere Beweise, dass Entwicklungsstörungen durch Zugabe von Beta-Carotin oder Retinsäure behoben werden können. In dem Kontext wurde festgestellt, dass der Retinsäure-Signalweg durch spezifische Hemmstoffe blockiert werden kann, was die Metamorphose verhindert.
Mikroplastik als Umweltproblem
Ein weiteres dringendes Problem, das die Meere belastet, ist Mikroplastik. Dieses stammt häufig von abgebauten größeren Kunststoffteilen und gelangt in die Ozeane, wodurch die Gesundheit von Fischen und anderen Meerestieren gefährdet wird. Jährlich gelangen mehr als zehn Millionen Tonnen Plastikabfälle ins Meer. Die Folgen sind gravierend, da Mikroplastik im Verdauungssystem der Meereslebewesen physische Blockaden verursachen kann, während toxische Chemikalien freigesetzt werden. Viele marine Organismen verwechseln Mikroplastik mit Nahrung, was zu einem Rückgang der Populationen führt.
Mikroplastik hat zudem weitreichende Auswirkungen auf die marine Biodiversität. Es beeinflusst die mikrobielle Gemeinschaft und stört den Stickstoffkreislauf im Meer. Diese Veränderungen können giftige Algenblüten verstärken und die Wasserqualität beeinträchtigen. Darüber hinaus ist Mikroplastik schwer zu erkennen, langlebig und sammelt sich in Lebensräumen von Meeresorganismen. Es gibt Hinweise darauf, dass Mikroplastik hormonelle Störungen, Nervenschäden und sogar Krebs beim Menschen verursachen kann, wenn kontaminierte Fische konsumiert werden.
Der Zusammenhang zwischen Mikrobiom und Mikroplastik
Die Forschung zeigt eine enge Verbindung zwischen der Entwicklung mariner Organismen und ihren bakteriellen Partnern. Ein verletzliches Mikrobiom kann zu unvollständigen Entwicklungsprozessen führen, wie bei der Ohrenqualle beobachtet. Wenn Mikroplastik in das Ökosystem gelangt, kann dies auch die mikrobielle Gemeinschaft negativ beeinflussen und die Fortpflanzung der Arten, wie bei Quallen und anderen marine Lebensformen, stören. Dies wirft Fragen auf über die Interdependenzen in den Ökosystemen und verdeutlicht die Dringlichkeit, Maßnahmen zum Schutz der Ozeane zu ergreifen.
Forschung zu Mikroplastik und seiner Verbindung zu marinen Organismen sensibilisiert die Öffentlichkeit und fördert das Bewusstsein für die Notwendigkeit gemeinsamer Anstrengungen gegen die Ozeanverschmutzung. Innovative Lösungen, wie biologisch abbaubare Materialien und verbesserte Recyclingpraktiken, sind notwendig. Regierungen und Organisationen sollten strengere Vorschriften zur Plastikproduktion und -entsorgung umsetzen, um die omega-3-reiche Umwelt zu schützen und die Gesundheit des Planeten zu sichern.
Zusammenfassend sind die Ergebnisse der Studien über die Ohrenqualle nicht nur für das Verständnis dieser besonderen Art wichtig, sondern auch für die Analyse generalisierbarer Phänomene wie Quallenblüten und die weitreichenden Folgen von Mikroplastik auf marine Ökosysteme. Um die Gesundheit der Ozeane und der Menschen zu sichern, sind schnelle, kollektive Maßnahmen erforderlich.
