Anoxycalyx joubini

Anoxycalyx joubini (Synonym: Scolymastra joubini) ist ein Riesenschwamm am Boden der antarktischen Ozeangebiete, der mit angenommenen über 10.000 Jahren das höchste Alter aller bekannten tierischen Organismen erreichen soll.

Anoxycalyx joubini

Anoxycalyx joubini

Systematik
Klasse: Glasschwämme (Hexactinellida)
Unterklasse: Hexasterophora
Ordnung: Lyssacinosida
Familie: Rossellidae
Gattung: Anoxycalyx
Art: Anoxycalyx joubini
Wissenschaftlicher Name
Anoxycalyx joubini
(Topsent, 1916)

Beschreibung

Wegen seines kegelförmigen Aussehens wird er im Englischen auch als volcano sponge bezeichnet, jedoch wird auch der Hornkieselschwamm Acarnus erithacus unter diesem Trivialnamen geführt. Die Farbe dieser Schwämme variiert von blassgelb bis weiß. Die Schwämme leben dauerhaft am Untergrund verankert. Ihr Innenskelett besteht aus sechsstrahligen amorphen Siliciumdioxidnadeln (Spicula, von lateinisch spiculum ‚kleine Spitze‘), die bis zu 90 % der Trockenmasse ausmachen.[1] Ausgewachsene Schwämme können einen Durchmesser von einem Meter, eine Höhe von zwei Metern und eine Wanddicke im unteren Bereich von bis zu zehn Zentimetern einnehmen,[2] sie sind die größten antarktischen Schwämme.[3]

Ernährung und Wachstum

Obgleich antarktische Gewässer für ihren Planktonreichtum bekannt sind, trifft das nur für den kurzen antarktischen Sommer und nicht einmal jedes Jahr zu, während die meiste Zeit zu wenig Plankton für die ständige Ernährung von Schwämmen vorhanden ist.[1][4] Anoxycalyx joubini lebt daher wie einige andere Kaltwasserschwämme in Symbiose mit endosymbiotischen Bakterien (z. B. Pseudoalteromonas sp. TB41 der Alteromonadales) zusammen und ernährt sich hauptsächlich von Detritus.[5][6]

Anoxycalyx joubini hat von allen Tierarten den geringsten Stoffwechsel und den geringsten Sauerstoffverbrauch. Innerhalb einer 50-jährigen Beobachtung einiger Schwämme auf verschiedenen künstlichen Substraten wurde während einer Zeitdauer von 22 Jahren kein Wachstum festgestellt, jedoch wuchsen Exemplare auf einigen dieser Substrate innerhalb weniger Jahre zu beachtlicher Größe heran.[3] Mit diesen Wachstumsperioden korrelierte ein erhöhtes Angebot an Phytoplankton, welches durch die Drift von Eisbergen lokal konzentriert worden war.[3][7]

1996 errechneten Thomas Brey und Susanne Gatti von der Polarstern-Expedition aufgrund der Messung des Sauerstoffverbrauches das Alter dieser Tiere auf 10.000 Jahre, nachdem der US-amerikanische Wissenschaftler Paul Dayton innerhalb von zehn Jahren kaum ein Wachstum festgestellt hatte.[8][9]

Verbreitung und Ökologie

Sein Verbreitungsgebiet ist der antarktische Benthos bis hin zu den Südlichen Shetlandinseln[10] in einer Tiefe von 15 bis 441 Meter.[2]

Symbiotische Bakterien der Pseudoalteromonas produzieren Antibiotika zum Schutz vor bakterieller Fremdbesiedelung[6][11] (vor allem vor Burkholderia cepacia, ein natürlicherweise gegen viele Antibiotika resistentes Bakterium[12], welches auch ein für Menschen gefürchtetes Problempathogen darstellt).

Auch symbiotische Diatomeen (mindestens 15 Arten wurden bestimmt, darunter besonders häufig Melosira sp.) leben in den Schwämmen. Aggregate fallen als grün-bräunliche Flecken auf.[2] Sie nutzen den Schwamm als Schutzraum sowie die durch Spicula einfallenden Lichtstrahlen und geben vermutlich Metabolite ab.[1] Rasterelektronenmikroskopisch konnten Degenerationen der Schwämme auf Einwirkungen durch Diatomeen zurückgeführt werden.[2]

Vor tierischen Fressfeinden schützt er sich wie viele andere Kaltwasserschwämme durch Einlagerung fettlöslicher giftiger Stoffwechselprodukte insbesondere in seinen äußeren Körperregionen[4] sowie durch eingelagerte Skelettnadeln. Als lipophile Giftstoffe wurden 5α(H)-Cholestan-3-on und zwei Glycoceramide bestimmt.[1] Hauptsächliche Fressfeinde für Anoxycalyx joubini sind Wirbellose des Benthos, darunter der Flohkrebs Cheirimedon femoratus (Pfeffer, 1888)[13] und die Seesterne Acodontaster conspicuus und Odonaster valides.[1] Auch die Hinterkiemerschnecke Doris kerguelenensis tritt als potenzieller Fressfeind auf.

Schwämme stellen am Boden antarktischer Ozeane aufgrund ihrer zahlreichen Hohlräume eine bedeutende Bereicherung der Umgebung dar, der Artenreichtum in ihrer Nähe ist hoch.[3][4]

Forschungsgeschichte

Anoxycalyx joubini wurde während einer französischen Antarktisexpedition in den Jahren 1908 bis 1910 unter der Leitung von Jean-Baptiste Charcot entdeckt. 1916 wurde er vom französischen Schwammspezialisten Émile Topsent unter dem Namen Scolymastra joubini erstmals beschrieben.[10] Benannt wurde er nach Louis Joubin, einem Professor am Zoologischen Museum in Paris.

Literatur
  • Hooper, John N. A., R. W. M. van Soest, Philippe Willenz: Systema Porifera: a guide to the classification of sponges. Springer, 2002, ISBN 978-0-306-47260-2.
  • Dayton, P. K. 1979. Observations on growth, dispersal and population dynamics of some sponges in McMurdo Sound, Antarctica. In: J. Vacelet and N. Boury-Esnault (eds.), Biologie des Spongaires, Colloque. Int. CNRD 291:271–282.
Commons: Anoxycalyx – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise
  1. Núñez-Pons, Laura et al.: Chemo-ecological studies on hexactinellid sponges from the Southern Ocean. Die Naturwissenschaften, Band 99, Nr. 5, 2012, S. 353–368 doi:10.1007/s00114-012-0907-3
  2. Cerrano, Carlo et al.: Diatom invasion in the atarctic hexactinellid sponge Scolymastra joubini. Polar Biol, Band 23, 2000, S. 441–444.
  3. Dayton, Paul K. et al.: Recruitment, growth and mortality of an Antarctic hexactinellid sponge, Anoxycalyx joubini. PloS one, Band 8, Nr. 2, 2013, e56939doi:10.1371/journal.pone.0056939
  4. McClintock, James B. et al.: Ecology of Antarctic marine sponges: an overview.Integrative and Comparative Biology, Band 45, Nr. 2, 2005, S. 359–368doi:10.1093/icb/45.2.359
  5. Mangano, Santina et al.: Antagonistic interactions between psychrotrophic cultivable bacteria isolated from Antarctic sponges: a preliminary analysis. Research in Microbiology, Band 160, Nr. 1, 2009, S. 27–37 doi:10.1016/j.resmic.2008.09.013
  6. Romoli, R. et al.: GC–MS volatolomic approach to study the antimicrobial activity of the antarctic bacterium Pseudoalteromonas sp. TB41. Metabolomics, 2013, S. 1–10 doi:10.1007/s11306-013-0549-2
  7. Fillinger, Laura et al.: Rapid glass sponge expansion after climate-induced Antarctic ice shelf collapse. Current Biology, Band 23, Nr. 14, 2013, S. 1330–1334.
  8. Ältestes Tier der Welt ist 10.000 Jahre alt (Memento vom 23. Oktober 2007 im Internet Archive)
  9. Gatti, Susanne: PDF-Datei Die Rolle der Schwämme im hochantarktischen Kohlenstoff- und Silikatkreislauf – ein Modellierungsansatz. (Memento vom 24. Juli 2011 im Internet Archive) Bremerhaven. Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung. 2002, 124 S.
  10. Topsent, Emile: Scolymastra Diagnoses d’éponges recueillies dans l’Antarctique par le Pourquoi-Pas? In: Bulletin du Muséum national d’histoire naturelle. Band 22, Nr. 3, S. 163–172 (Erstbeschreibung auf französisch)
  11. Papaleo, Maria Cristiana et al.: Sponge-associated microbial Antarctic communities exhibiting antimicrobial activity against Burkholderia cepacia complex bacteria. Biotechnology Advances, Band 30, Nr. 1, 2012, S. 272–293.
  12. McGowan J: Resistance in nonfermenting gram-negative bacteria: multidrug resistance to the maximum. In: Am J Infect Control. 34. Jahrgang, 5 Suppl 1, 2006, S. S29–37; discussion S64–73, PMID 16813979.
  13. Núñez-Pons, Laura et al.: Feeding deterrency in Antarctic marine organisms: bioassays with the omnivore amphipod Cheirimedon femoratus. Marine Ecology Progress Series, Band 462, 2012, S. 163–174 doi:10.3354/meps09840
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