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Ostseesplitter

Was kriecht denn da?

Die unsichtbaren Bewohner des Meeresbodens

Kameras und autonome Tauchroboter ermöglichen heutzutage immer mehr und immer bessere Bilder von der Oberfläche des Meeresbodens. Die Organismen aber, die in den weichen Meeresböden, also unterhalb der Sedimentoberfläche leben, entziehen sich weitgehend unserer Betrachtung. Was wir heute von ihnen wissen, basiert oft nur auf indirekten Informationen, wie den Kunstharzausgüssen ihrer Wohngänge, oder auf der Beobachtung von Aquarien-Tieren.

Warum leben Tiere im Sediment und was ist das Besondere daran? Das Leben im Boden bietet im Vergleich zu dem auf der Sedimentoberfläche mehr Schutz vor Räubern. Insbesondere Würmer und kleinere Krebse nutzen diesen Vorteil und bauen sich in weichem Boden zum Teil aufwändige Wohnungen. Andere Tiere buddeln sich ein, um eine feste Position zu haben, von der aus sie Nahrung aus dem vorbeiströmenden Wasser filtrieren können. Ein Beispiel ist die Große Sandklaffmuschel (Abbildung 1). Sie sitzt tief im Sediment und steckt lediglich einen langen Siphon, eine Art Schnorchel, zur Meeresbodenoberfläche. Durch diesen saugt sie Wasser an und filtriert die Nahrungsteilchen mit Hilfe ihrer Kiemen aus dem Wasserstrom (Abb. 2). Andere Tiere, zum Beispiel einige Würmer, leiten einen Wasserstrom durch ihre U-förmigen Wohngänge, aus dem sie dann mit Körperanhängen oder Schleimnetzen ihr tägliches Brot herausfiltrieren.

Nahrung findet sich aber nicht nur im Wasser, sondern auch im Boden selbst. All die Reste des im Meer absinkenden Materials, von toten Fischen bis zu lebendigen einzelligen Algen, sammeln sich als Ablagerung in den Sedimenten. Daher lohnt es sich, wühlend und grabend den Meeresboden nach Verwertbarem zu durchsuchen. Manche Tiere sind für diese Tätigkeit besonders ausgerüstet. So gibt es Seeigel mit ganz kurzen Stacheln, die sich wie Bulldozer in 5 – 15 cm Tiefe horizontal durchs Sediment schieben. Mit Hilfe hunderter kleiner Füßchen mit Saugnäpfen transportieren sie Korn für Korn aus der Wand vor sich bis nach hinten, wählen dabei geeignetes Futter aus und hinterlassen im Sediment typische Kriechspuren, die Geologen schon aus Versteinerungen lange verlandeter Ozeane kennen. Diese goldfarbenen Herzseeigel sind 3 - 7 cm groß. Unter einem Quadratmeter Nordseeboden können über 100 Exemplare leben.

Die auffälligste Architektur findet sich bei Maulwurfskrebsen, die in praktisch allen schlickigen und sandigen Meeresböden der Welt vorkommen (siehe Abbildung 3). Indem sie ihre komplizierten Gänge anlegen, schaffen sie an der Sedimentoberfläche oft bizarre Hügellandschaften. Sie entstehen aus dem Material, das aus den Tiefen des Sedimentes an die Oberfläche befördert wurde. Maulwurfskrebse graben vertikale Gänge, die Kammern verbinden, horizontale Galerien mit blind endenden Vorratskammern, oft auch trichterförmige Öffnungen zum Meeresboden hin, durch die der Krebs ab und zu die Oberfläche besucht. Sie sind fortwährend damit beschäftigt, Sediment zu sortieren und es unterschiedlicher Verarbeitung zuzuführen. Nicht nutzbare Bestandteile werden in einem engen vertikalen Schacht gesammelt und kurz bevor dieser mit Teilchen verstopft ist, mit starken Schlägen des Schwanzfächers an die Sedimentoberfläche katapultiert. Besonderes Interesse zeigen diese Krebse aber an den organischen Bestandteilen des Sedimentes, die als feine Flocken vorliegen. Beständig wird solches Material aussortiert, mit der großen Schere an die Wände der Gänge gespachtelt oder in Vorratskammern verbracht. Auch an der Oberfläche vorbeidriftende Schnipsel von Seegräsern oder Algen werden in diese Kammern verbracht, in denen auf Grund ihrer Lage tief im Sediment kein Sauerstoff vorhanden ist. Nur unter solchen Bedingungen setzt Gärung ein und es ist anzunehmen, dass die Maulwurfskrebse sich auf diese Weise gezielt der Hilfe von Mikroorganismen bedienen, um durch sie schwer verdauliches Futter aufbereiten zu lassen. Diese Strategie gleicht der eines Gärtners, der Beete anlegt und umsorgt, um möglichst hohe Erträge zu erhalten.

Überhaupt spielt Sauerstoff im Zusammenhang mit dem Leben unter der Sedimentoberfläche eine große Rolle. Normalerweise gibt es im Sediment keinen Sauerstoff zum Atmen. Vergleichsweise viel organisches Material und etwa eine Milliarde Bakterien pro Kubikzentimeter Sediment führen dazu, dass schon wenige Millimeter unterhalb der Meeresbodenoberfläche der Sauerstoff verbraucht ist. Deshalb müssen alle Bewohner des Bodens zur Atmung ihre Gänge wenigstens zeitweise mit frischem sauerstoffhaltigem Wasser spülen. Der Maulwurfskrebs unterlässt dies gezielt und fördert dabei das Wachstum von bestimmten Mikroben und Pilzen in seinen Gärkammern. Aber auch das Gegenteil tritt auf, die gezielte und dosierte Versorgung mit Sauerstoff. Eine kleine Muschel mit dem Namen Tyasira trägt auf ihren Kiemen symbiotische Bakterien. Das bedeutet, Bakterien und Muschel leben in einer bestimmten Weise zum gegenseitigen Vorteil zusammen. Die Muschel verdaut regelmäßig einen Teil der Bakterien, ernährt sich also von ihnen. Andererseits versorgt sie die Mikroben mit allem, was diese für ihr Wachstum brauchen. Aus langen Gängen, die in die sauerstofffreien Tiefen des Sedimentes hineinreichen, pumpt die Muschel gelösten Schwefelwasserstoff heran. Dieser entsteht vor allem dort, wo kein Sauerstoff vorkommt und enthält viel Energie, die bestimmte Bakterien zum Wachstum nutzen können, wenn sie gleichzeitig Sauerstoff zur Verfügung haben. Von der Sedimentoberfläche her versorgt Tyasira daher ihre Mitbewohner zusätzlich mit Sauerstoff und hält so ihre Symbionten nicht ganz uneigennützig am Leben.

Die im Meeresboden lebenden Tiere beschleunigen den Abbau der abgesunkenen organischen Stoffe und spielen somit eine ähnliche Rolle wie der Regenwurm in der Humusschicht der Böden auf dem Festland. Besonders hoch ist die Abbauaktivität dank bakterieller Hilfe im direkten Kontakt zwischen Sedimentoberfläche und Wasser. Alle Gänge und Röhren, die mit frischem Wasser gespült und so mit Sauerstoff versorgt werden, stellen solche oxidierten Grenzflächen bereit, die zusätzlich zur Meeresbodenoberfläche existieren. Wie in einem Tauchsieder die Oberfläche vergrößert wird, um durch eine solche Erweiterung der Kontaktfläche zwischen Wasser und Heizstab die Erwärmung zu optimieren, so bewirken die durch die Bodenbewohner geschaffenen Röhren- und Gangsysteme mancherorts bis zu 5 Quadratmeter zusätzliche Grenzflächen, wo ohne diese Tiere nur 1 Quadratmeter Bodenoberfläche wäre. Auch das Wühlen und Umschichten innerhalb des Sedimentes beschleunigt mikrobielle Abbauprozesse deutlich. Während die Tiere zwischen den Sandkörnern nach verwertbarem Futter suchen oder ein Räuber auf Beutejagd geht, stimulieren sie ständig die überall im Sediment liegenden Bakterien, die die Masse des Abbaus bewerkstelligen bis nur noch Nähr- und Mineralsalze vorhanden sind, die wieder zum Wachstum von Organismen aufgenommen werden können.

Die Tätigkeit der Tiere im Meeresboden hinterlässt Spuren, wie die bereits erwähnten Spreiten des Herzseeigels. Sogar am Meeresboden der Tiefsee fand man Lebensspuren. Die Tiere, die sie verursacht haben, sind jedoch noch unbekannt. In unserer heimischen Ostsee kann man trotz des oft weichen Untergrundes nicht viele solcher Lebensspuren finden. Der geringe Salzgehalt reduziert die Artenvielfalt auf natürliche Weise und somit haben wir vor unserer Haustür nur wenige grabende Arten. Wir kennen zwar Würmer mit unterschiedlichsten Gangstrukturen, aber keine grabenden Seeigel und nur einen Krebs (Saduria, Abb. 4), eine urtümliche Assel, die auf der Suche nach Nahrung, die Sandböden der mittleren Ostsee durchwühlt.

Randbemerkungen:

  • Manch kleiner Krebs baut sich zum Schutz vor Räubern aufwändige Wohnungen in den Meeresboden.
  • Muscheln wie die Sandklaffmuschel sitzen tief im Sediment und stecken einen Schnorchel zur Oberfläche des Meeresbodens, durch den sie Wasser und Nahrung ansaugen.
  • Der Herzseeigel schiebt sich wie ein Bulldozer durch das Sediment und sortiert dabei feinsäuberlich Essbares von Ungenießbarem.
  • Der Maulwurfskrebs legt sich Vorratskammern an, in denen Bakterien ihm die Nahrung aufbereiten.
  • Die kleine Muschel Tyasira lebt in enger Gemeinschaft mit Bakterien: einerseits versorgt sie sie, andererseits ernährt sie sich von ihnen.
  • Durch die zahlreichen Grab- und Wohngänge kann die Grenzfläche zwischen Sediment und Wasser um das 5-fache vergrößert werden.
  • Die Ostsee kennt nur wenige grabende Arten - unter anderem eine urtümliche Assel.

16.08.2006, Dr. Stefan Forster

Abbildungen

Abb.1: Die Große Sandklaffmuschel (Nachbildung), rechts mit ausgefahrenem Siphon (Quelle: Fiedler)
Abb.1: Die Große Sandklaffmuschel (Nachbildung), rechts mit ausgefahrenem Siphon (Quelle: Fiedler)
Abb.2: Das ist alles, was man von der Sandklaffmuschel sieht, wenn sie sich eingebuddelt hat (Quelle: Fiedler)
Abb.2: Das ist alles, was man von der Sandklaffmuschel sieht, wenn sie sich eingebuddelt hat (Quelle: Fiedler)
Abb. 3: Maulwurfkrebs-Weibchen in ihrem Wohnbau (Quelle: Forster)
Abb. 3: Maulwurfkrebs-Weibchen in ihrem Wohnbau (Quelle: Forster)
Abb. 4: Saduria - Nachbildung einer der wenigen grabenden Krebse in der Ostsee (Quelle: Podszuck)
Abb. 4: Saduria - Nachbildung einer der wenigen grabenden Krebse in der Ostsee (Quelle: Podszuck)