Winzige Krebstiere entdeckten, wie sie in der arktischen Nacht lebende Quallen jagten

In der Dunkelheit und Kälte der monatelangen Polarnacht sind die Nahrungsressourcen begrenzt. Einige Gruppen von Meeresorganismen in den Polarregionen meistern diese Herausforderung, indem sie im Winter in einen metabolischen Ruhezustand gehen und sich von den während der kurzen Wachstumsperiode angesammelten Reserven ernähren.

Aber andere, wie beispielsweise mehrere Arten marinen Zooplanktons, haben eine andere Strategie entwickelt: Sie wechseln in der Polarnacht von einer spezialisierten zu einer Allesfresser-Ernährung und profitieren von einer breiten Palette potenziell weniger lohnender Nahrungsmittel, die das ganze Jahr über verfügbar sind.

Nun haben Wissenschaftler gezeigt, dass eine wichtige Nahrungsquelle für solche saisonalen Allesfresser in der Arktis bisher übersehen wurde: tote und lebende Quallen. Die Ergebnisse werden veröffentlicht in Grenzen in der Meereswissenschaft.

„Hier zeigen wir zum ersten Mal, dass Quallen – von denen angenommen wird, dass sie normalerweise nährstoffarm sind – dennoch eine wichtige Nahrungsquelle für Amphipoden während der arktischen Polarnacht sind“, sagte Annkathrin Dischereit, Doktorandin am Alfred-Wegener-Institut in Deutschland, und der Erstautor des Artikels.

„Zum Beispiel haben wir Beweise dafür gefunden, dass sich einige Flohkrebse an ‚Jelly Falls‘ ernähren, also natürlich versunkenen Quallenkadavern. Andere Arten können auch lebende Quallen jagen.

Im Januar und Februar 2022 nahmen Dischereit und andere von der Helmholtz-Nachwuchsgruppe ARJEL am Alfred-Wegener-Institut an einer Expedition zur deutsch-französischen Forschungsstation AWIPEV auf Spitzbergen teil.

Als die Forscher mit einem kleinen Boot vom Kongsfjorden auf Spitzbergen aus hinausfuhren, stellten sie fest, dass es in den Gewässern von Quallen wimmelte: nicht nur „echte Quallen“ wie die Löwenmähnenqualle, sondern auch Hydrozoen wie die fingerhutförmige rosafarbene Helmqualle, koloniale Siphonophore usw nicht verwandte Kammgelees oder Ctenophoren.

Die Forscher beprobten die lokalen Amphipoden – Krebstiere mit einer Länge zwischen fünf und 20 Millimetern – mit Netzen und Köderfallen. Sie hatten sich entschieden, sich auf Amphipoden zu konzentrieren, da diese lokal häufig vorkommen und wichtige Bestandteile der Fjordsysteme sind. Der Fang bestand hauptsächlich aus vier Arten: Orchomenella minuta und Anonyx sarsi, aasfressende Flohkrebse aus der Überfamilie Lysianassoidea, sowie zwei entfernt verwandte Gammarus-Arten.

DNA-Metabarkodierung aufgenommener Beute

Die Forscher sezierten die Eingeweide jedes Amphipoden und identifizierten dann mithilfe von DNA-Metabarcodes die darin enthaltenen Beutereste.

Im Darm beider Gammarus-Arten überwog Quallen-DNA mehrerer Arten sowie Spuren von Algen und Krebstieren. Quallen-DNA wurde ebenfalls, jedoch in geringerer Menge, in A. sarsi und O. minuta gefunden, was beweist, dass alle vier untersuchten Arten routinemäßig Quallengewebe fressen. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass A. sarsi und O. minuta sich offenbar opportunistisch von Quallen ernähren, während beide Gammarus darüber hinaus möglicherweise lebende Kammquallen jagen.

Fische – lebend oder tot – waren ebenso wichtige Nahrung für A. sarsi und O. minuta, zusammen mit Polychaetenwürmern, Krebstieren und Weichtieren.

Dischereit et al. fanden außerdem heraus, dass zwischen 27 % und 60 % der untersuchten Amphipoden leere Eingeweide hatten. Dies bestätigt, dass Nahrungsknappheit und Hunger eine Herausforderung für wirbellose Meerestiere während der Polarnacht darstellen, selbst für Arten, die auf eine Allesfresser-Ernährung umsteigen können.

Paradigmenwechsel bei Quallen

„In der meeresbiologischen Literatur hat es kürzlich einen Paradigmenwechsel gegeben, der anerkennt, dass Quallen keineswegs eine ‚trophische Sackgasse‘ darstellen, sondern tatsächlich von einer Vielzahl von Organismen gefressen werden.“ „Unsere Beobachtungen bestätigen diesen großen Wandel in der Sichtweise der Wissenschaftler auf die Rolle von Quallen im Nahrungsnetz“, sagte Dr. Charlotte Havermans, Leiterin der Expedition 2022 und letzte Autorin der Studie.

„Da Quallengewebe schnell verdaut wird, wurden sie möglicherweise in früheren Studien als Beutetier übersehen, die sich im Gegensatz zu unserer Studie auf die visuelle Identifizierung von Nahrungsmitteln stützten, um die Ernährung arktischer Wirbelloser zu bestimmen.“

„Atlantifizierung“ und die neue Arktis

Heute erwärmt sich die Arktis im Vergleich zum Rest der Welt mit einer Rekordgeschwindigkeit, und es wurde beobachtet, dass sich Quallenarten aus dem Atlantischen Ozean nach Norden ausbreiten. Diese „Atlantifizierung“ könnte Quallen als Ressource in den arktischen Nahrungsnetzen noch wichtiger machen.

„Um eine bessere Vorstellung von der Rolle der Quallen im marinen Nahrungsnetz der Arktis zu bekommen und wie sich diese ändern könnte, wenn ihre Populationen in der ‚neuen Arktis‘ zunehmen, planen wir, die Ernährung anderer Wirbelloser und Fische, die sich möglicherweise von Quallen ernähren, weiter zu untersuchen.“ „Es bleibt beispielsweise die Frage offen, ob Quallen ein fester Bestandteil der Ernährung von Amphipoden sind oder ob sie lediglich als Überlebensnahrung während der Polarnacht dienen“, so Dischereit abschließend.