Erste selbstleuchtende Schwämme identifiziert

Der Schwamm auf dem Meeresboden. (Bild: MBARI)
Der Schwamm auf dem Meeresboden. (Bild: MBARI)

Zuletzt aktualisiert am 22. Juni 2022 von Divernet

Tauchnachrichten

Das erste Vorkommen eines Tiefseeschwamms mit der Fähigkeit, sein eigenes Licht zu erzeugen, wurde von Tiefseeforschern gemeldet – nach einer zufälligen „Berührung“ im Labor.

Wissenschaftler des Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) hatten ihr Don Ricketts ROV über dem 4 km tiefen Meeresboden 100 Meilen entfernt eingesetzt Kalifornien Küste, als seine Kamera den im Schlamm verankerten Schwamm aufnahm.

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Forscher hatten die namenlosen Arten seit Jahrzehnten auf dem Meeresboden gesehen, von der kanadischen Arktis bis zum Golf von Mexiko und rund um die Hawaii-Inseln, hatten sie jedoch noch nie zuvor untersucht. Die Probe wurde nur gesammelt, um einen Ctenophor auf seiner Oberfläche zu untersuchen.

Das Tier wurde an die Oberfläche gebracht und in das abgedunkelte Labor an Bord des Forschungsschiffs gebracht Westlicher Flyer – wo zur Überraschung der Forscher eine sanfte Berührung dazu führte, dass es ein blaugrünes Leuchten ausstrahlte.

„Der Schwamm wurde im Probenehmer zurückgelassen, nachdem alle Tiere von Interesse ausgewählt hatten“, sagte die Wissenschaftlerin, die die Entdeckung machte, Séverine Martini vom Mittelmeerinstitut für Ozeanographie in Marseille.

„Ich habe damals an der benthischen Liste biolumineszierender Organismen gearbeitet und alles getestet, was ich konnte. Ich beschloss, dieses hier auszuprobieren; Wir hatten damals keine Ahnung, was es war. Als ich es stimulierte, war es deutlich hell und hielt mehrere Sekunden lang an.“

Viele Tiefseetiere leuchten, doch Schwämme galten bisher immer als Ausnahme. Einige, die leuchtend aussahen, enthielten leuchtende Bakterien oder wurden von biolumineszierenden Tieren gefressen oder von ihnen besiedelt – weshalb so viele Tiefseetiere leuchten können.

Martini, mit Studien-Co-Autorin Carrin Schultz von der University of Kalifornien und MBARI-Meeresbiologen haben nun gezeigt, dass der Schwamm Coelenterazin enthält, die Schlüsselchemikalie, die zur Erzeugung von Licht benötigt wird und von anderen Meeresorganismen, von Quallen bis zu Kopffüßern, verwendet wird.

„Dieser Befund ist aus evolutionärer Sicht ziemlich spektakulär, da wir keinen anderen Schwamm kennen, der nachweislich Coelenterazin verwendet, geschweige denn, dass er eindeutig biolumineszierend ist“, sagte Schultz.

Die ROV-Kameras waren nicht empfindlich genug, um das Licht zu erkennen, das von dem Schwamm und fünf weiteren, die später gesammelt wurden, kam, aber von schwachem Licht Video Die Kamera konnte die Oberseite, die Filamente und den Stiel jedes Schwamms einfangen, die bei Berührung hell genug leuchteten, um für 5–10 Sekunden mit bloßem Auge gut sichtbar zu sein.

Die erste Entdeckung wurde im Jahr 2017 gemacht, obwohl die Studie bereits durchgeführt wurde erst diesen Monat in Frontiers in Marine Science veröffentlicht.

„Nachdem Séverine herausgefunden hatte, dass die Schwämme biolumineszierend waren, brauchten wir mehrere Jahre und drei Forschungsexpeditionen, um herauszufinden, was biochemisch vor sich ging“, sagte Schultz. „Während jeder Kreuzfahrt konnten wir nur zwei oder drei Schwämme sammeln … Letztendlich deuteten alle Beweise darauf hin, dass der Schwamm keinen bakteriellen Symbionten für die Biolumineszenz nutzte, sondern Chemikalien und Enzyme aus seinen eigenen Zellen nutzte, um Licht zu erzeugen.“

„In Zukunft werden wir feststellen, ob die für die Biolumineszenz erforderlichen Gene im Schwammgenom kodiert sind, und diese Informationen nutzen, um mehr darüber zu erfahren, wie diese Art die Fähigkeit entwickelt hat, ihr eigenes Licht zu erzeugen.“

Die Forscher wollen herausfinden, welchen Nutzen die Schwämme daraus haben, dass sie nur bei Kontakt biolumineszierend sind – sei es eine Taktik, um Raubtiere abzuschrecken oder um Beute anzulocken. Da in der Tiefsee die Nahrung knapp ist, haben sich solche Schwämme zu Fleischfressern entwickelt, die an winzigen Haken an ihrer Oberfläche vorbeiziehende Beute fangen.

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