Stephos longipes – ein Eiscopepode
Abb. 1: Stephos longipes, Weibchen. Rechts das Hinterende mit dem gegabelten Schwanzanhang. (Foto: Jan Michels)
Stephos longipes ist ein kleiner calanoider Copepode, der um den antarktischen Kontinent beheimatet ist (Abb. 1). Copepoden (Ruderfußkrebse) sind unter einem bis etwa zwölf Millimeter große Krebstiere, die im Meer von den flachen Schelfgebieten bis in größte Tiefen vorkommen. In den meisten Meeresgebieten stellen sie sowohl die häufigste als auch die artenreichste Gruppe im Zooplankton. In ihrer Entwicklung bis zum adulten Tier durchlaufen sie elf Jugendstadien (sechs Nauplius- und fünf Copepoditstadien). Die meisten Copepodenarten ernähren sich hauptsächlich vom Phytoplankton und kleinen einzelligen Zooplanktern. Sie selber wiederum dienen vielen Räubern, z.B. Fischen, als Nahrung und stellen somit ein wichtiges Bindeglied zwischen den Primärproduzenten (Phytoplankton) und den höheren Gliedern der Nahrungsnetze.
Der Copepode Stephos longipes (Abb. 1) hat eine zirkumantarktische Verbreitung. Sein Lebenszyklus ist eng mit dem Meereis verknüpft, das in der Antarktis meist einjährig ist und damit großen saisonalen Schwankungen unterliegt: Es schmilzt im Sommer und bildet sich neu im Herbst.
Lange Zeit wurde das Meereis als lebensfeindlich angesehen. In den letzten drei Jahrzehnten ist aber die große Bedeutung des Meereises für die Biologie der Polarmeere offensichtlich geworden (D. N. Thomas, G. S. Dieckmann (Hrsg.): Sea ice. Wiley-Blackwell. Oxford 2010).
In den Salzlaugenkanälchen, die beim Gefrieren des Meerwassers entstehen, lebt eine Vielzahl von Organismen, neben S. longipes unter anderem auch weitere kleine Copepodenarten (die allerdings zu den Harpacticiden und nicht wie S. longipes zu den Calanoiden gehören) harpacticoide Copepodenarten, Kieselalgen (Diatomeen (Kieselalgen), Ciliaten und Strudelwürmer (Turbellarien (Strudelwürmer).
Die mit Sole gefüllten Hohlräume im Eis sind extreme Lebensräume. Im Winter können die Temperaturen in den Kanälchen der oberen Eisschichten bis auf –15°C absinken, und die Salzgehalte über 100 PSU (PSU = practical salinity units, entspricht der Promille-Skala) ansteigen (Gradinger 2002). Die niedrigen Temperaturen und hohen Salzgehalte erfordern von den Meereisorganismen spezielle Anpassungen, und so ist es nicht verwunderlich, dass die Artenvielfalt der im Meereis lebenden Tiere sehr viel geringer als in der Wassersäule oder am Boden. Das Hohlraumsystem innerhalb der Eisschollen bietet aber auch wesentliche Vorteile gegenüber dem Leben in der Wassersäule. Zum einen ist das Lichtangebot innerhalb des Eises, obwohl sehr niedrig, dennoch höher und stabiler als in der darunter liegenden Wassersäule. Damit können sich im Eis hohe Algenbiomassen bilden. Tiere finden also im Eis Nahrung und außerdem in den Kanälen und Poren Schutz vor größeren Fressfeinden, die nicht in die kleinen Solekanäle eindringen können.
Abb. 2: Schematische Darstellung des Lebenszyklus von S. longipes.
Im Winter und Frühjahr, einer Zeit mit hoher Eisbedeckung und sehr niedrigen Phytoplankton-Konzentrationen in der Wassersäule, bewohnen vorwiegend die kleinen Nauplienstadien von S. longipes das Meereis. Männchen und Weibchen befinden sich dagegen vorwiegend in geringer Anzahl in der Wasserschicht direkt unter dem Eis vor. Nach der Eisschmelze im Sommer kommt S. longipes in großer Zahl in den oberen Wasserschichten vor, wo es frisst und wächst. Im Herbst, wenn sich das Eis neu bildet, gibt es zwei Verteilungsschwerpunkte von S. longipes: Das Meereis beherbergt eine junge Population mit Nauplien, während ältere Copepoditstadien in der Wassersäule leben – allerdings nicht an der Oberfläche wie im Sommer, sondern in tieferen Wasserschichten bis dicht über dem Meeresboden (Abb. 2).
Der Lebenszyklus von S. longipes ist also vom saisonalen Wechsel zwischen Eisbedeckung und offenem Wasser geprägt. Klimatische Veränderungen wie die Erwärmung der Atmosphäre und somit der Rückgang des Meereises werden weitreichende Folgen auf die Meereisbewohner haben und somit auch auf den Lebenszyklus von S. longipes (S. B. Schnack-Schiel et al., Progress in Oceanography 36, 45, 1995).
Literaturverzeichnis
Gradinger, R. (2002). Sea ice microorganisms. In: Encyclopedia of Environmental Microbiology (Ed. G.E. Bitten), pp. 2833-2844. Wiley & Sons.
Schnack-Schiel, S .B., Thomas, D., Dieckmann, G. S., Eiken, H., Gradinger, R., Spindler, M., Weissenberger, J., Mizdalski, E. & Beyer, K. (1995). Life cycle strategy of the Antarctic calanoid copepod Stephos longipes. Progress in Oceanography 36: 45-75.
Thomas, D.N., Dieckmann, G.S. (Hrsg). Sea Ice, 2nd edition. Wiley-Blackwell, Oxford (2010).