Enthüllung der Fortpflanzungsgeheimnisse der Roten Sumpfkrebse

Procambarus clarkii ist eine Krebstierart, die in amerikanischen Süßwasserkörpern heimisch ist. Dieses Krebstier wurde in den 1920er Jahren als Futter für Frösche nach Japan gebracht und hat durch Raub und Vermehrung langsam die japanischen Süßwassergewässer erobert. Tatsächlich wurde der Rote Sumpfkrebs im Jahr 2023 vom japanischen Ministerium für Umwelt sowie für Land- und Forstwirtschaft sowie Fischerei als invasive gebietsfremde Art eingestuft.

Eine Möglichkeit, das Bevölkerungswachstum der Roten Sumpfkrebse und die damit einhergehende Krise zu kontrollieren, besteht darin, die Roten Sumpfkrebse in ihrer Fortpflanzungsform zu fangen. Hierzu ist es jedoch wichtig, ihre Fortpflanzungseigenschaften einschließlich ihrer anatomischen Veränderungen zu verstehen. Allerdings ist wenig über die Reproduktionsbiologie von P. clarkii bekannt, nicht nur in Japan, sondern auch in ihren Lebensräumen anderswo auf der Welt.

Um diese Forschungslücke zu schließen, untersuchten Forscher unter der Leitung von Professor Kazuyoshi Nakata von der Universität Okayama kürzlich verschiedene Reproduktionsaspekte und morphologische Eigenschaften des Roten Sumpfkrebses. Herr Quang-Tuong Luong, Frau Rika Shiraishi und Dr. Koki R. Katsuhara waren ebenfalls Teil dieser Studie, die im veröffentlicht wurde Zeitschrift für Krustentierbiologie.

Um diese Studie durchzuführen, sammelten die Forscher zunächst den Roten Sumpfkrebs über einen Zeitraum von einem Jahr, von November 2015 bis November 2016, in einem örtlichen Teich in Okayama im Westen Japans. Sie sammelten und beobachteten insgesamt 6.319 Krebse, darunter 2.601 Männchen und 2.777 Weibchen, mit acht unbekannten Geschlechtern und 933 Jungtieren.

Rote Sumpfkrebse haben vier Wachstumsstadien: Eier, Jungtiere, Jungtiere und Erwachsene. Erwachsene wechseln von einer sexuell aktiven Form (Form I) zu einer sexuell inaktiven Form (Form II).

In der Brutzeit, die im Herbst ihren Höhepunkt erreicht, wurde beobachtet, dass die Männchen der Form I vergrößerte Chelae aufwiesen, also klauenförmige Strukturen, die Krebstiere zur Verteidigung und zum Fangen von Beute nutzen. Durch die Identifizierung dieses Merkmals ist diese Studie die erste, die hervorhebt, dass die Hakenlänge ein wichtiger Indikator für den Sexualstatus bei Roten Sumpfkrebsen ist.

Haken sind die scharfen, hornartigen Fortsätze am dritten und vierten Fuß des Roten Sumpfkrebses. Am wichtigsten ist, dass die Männchen Haken verwenden, um die Weibchen in der Paarungsposition zu sichern. Es war bei Männchen der Form I deutlich größer als bei Männchen der Form II.

Prof. Nakata von der Fakultät für Umwelt, Leben, Naturwissenschaften und Technologie der Universität Okayama, Japan, bestätigt ihre Beobachtung und sagt: „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich sowohl die Chelae als auch die Hakenlänge bei Männern zwischen Form I und Form II deutlich unterschieden, was Chelae aufdeckte.“ oder Hakenlänge als wichtiger Identifikator für Männchen der Form I oder II von P. clarkii.

Darüber hinaus verdeutlichten die Ergebnisse auch, dass der invasive Rote Sumpfkrebs P. clarkii im Vergleich zum einheimischen japanischen Flusskrebs C. japonicus eine hohe Fortpflanzungsfähigkeit und eine schnelle Wachstumsrate aufweist. Es wurde beobachtet, dass die weiblichen Roten Sumpfkrebse bis zu 100 bis 375 Eier pro Individuum tragen konnten, während die einheimischen japanischen Flusskrebse nur etwa 18 bis 75 Eier tragen konnten.

Bei Roten Sumpfkrebsen lag die optimale Temperatur zum Ausbrüten von Eiern zwar bei 25 °C, das Ausbrüten von Eiern konnte jedoch bereits bei Temperaturen von nur 7 °C erfolgen.

Prof. Nakata erklärt diese Ergebnisse: „Anhand dieses Temperaturwerts war es möglich, das Laichdatum der Jungtiere abzuschätzen. Darüber hinaus können auch die Schlupfdaten und die Zeit, zu der die Jungtiere die Weibchen verlassen, berechnet werden.“ Während der einheimische japanische Flusskrebs etwa fünf Jahre braucht, um das fortpflanzungsfähige Alter zu erreichen, erreicht die invasive Art des Roten Sumpfkrebses dieses Alter am schnellsten innerhalb von nur fünf Monaten nach dem Schlüpfen, was die schnelle Wachstumsrate dieser hochinvasiven Art erklärt.

Künftig werden diese Erkenntnisse dazu beitragen, eine wirksame Kontrolle der invasiven Populationen von P. clarkii zu fördern und zur Erhaltung der Artenvielfalt in Süßwassergebieten weltweit beizutragen.