Hochentwickelte Unterwasserroboter entdecken Tiefseekalmar, der riesige Eier ausbrütet

Die Tiefsee ist der größte Lebensraum der Erde, doch viele der Tiere und Lebensräume tief unter der Meeresoberfläche sind nach wie vor in Geheimnisse gehüllt. Die hochentwickelten Unterwasserroboter von MBARI, darunter ferngesteuerte Fahrzeuge (ROVs), helfen dabei, das Leben in den Tiefen des Ozeans zu erforschen.

Während einer Expedition zum Golf von Kalifornien in Mexiko im Jahr 2015 begegnete MBARIs ROV-Doc Ricketts einer Tintenfischmutter, die einen Haufen Eier im Arm hielt. MBARI-Forscher hatten zuvor schon Tiefseekalmare beim Ausbrüten ihrer Eier beobachtet, aber diese Sichtung war bemerkenswert, weil die Eier doppelt so groß waren wie die anderer brütender Tiefseekalmare.

Ein Forscherteam des MBARI, des Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel des GEOMAR und der University of South Florida überprüfte das ROV-Filmmaterial sorgfältig und untersuchte Exemplare ähnlich aussehender Tintenfische, die auf früheren Expeditionen in den Golf von Kalifornien gesammelt wurden.

Das Team kam zu dem Schluss, dass es sich bei diesem Exemplar wahrscheinlich um eine unbekannte Art aus der Familie der Gonatidae handelt, die riesige Eier ausbrütet. Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in Ökologie.

„Tintenfische spielen im Ozean eine wichtige Rolle – sie sind wilde Raubtiere und eine wichtige Nahrungsquelle für viele Tiere, sogar für den Menschen – aber wir müssen noch viel über die Tintenfische lernen, die in der Tiefsee leben. Moderne Unterwasserroboter helfen uns, das Leben der Tiefseetintenfische besser zu verstehen und liefern faszinierende neue Informationen über ihre Biologie und ihr Verhalten. Jede neue Beobachtung ist ein weiteres Stück des Puzzles“, sagt Henk-Jan Hoving, ein ehemaliger Postdoktorand am MBARI, der jetzt die Arbeitsgruppe für Tiefseebiologie am GEOMAR leitet und der Hauptautor dieser neuen Studie war.

Wissenschaftler haben noch immer viele unbeantwortete Fragen zum Leben der Tiefseekalmare. Bei den meisten Tiefseekalmaren haben Forscher noch nie erwachsene Weibchen oder deren Laich beobachtet.

Während mütterliche Fürsorge bei Kraken üblich ist, wurde Brutpflege nur bei einer Handvoll Tintenfischen beobachtet. Die meisten Tintenfischarten hinterlassen Eierklumpen am Meeresboden oder setzen neutral schwimmende Eimassen mit Tausenden von Eiern frei, die in der Wassersäule treiben. Diese Fortpflanzungsstrategien erfordern im Vergleich zur Eierpflege nach dem Laichen relativ wenig Aufwand.

„Das Brüten verlangt einer Tintenfischmutter viel ab. Sie isst nicht, während sie ihre Eier trägt, und stirbt schließlich, nachdem ihre Eier geschlüpft sind. Aber ihr Opfer verbessert die Überlebenschancen ihres Nachwuchses. Es ist nur eine der vielen bemerkenswerten Anpassungen, die Kopffüßern helfen könnten, in der Tiefsee zu überleben“, erklärte Hoving.

MBARI-Forscher waren die ersten, die Brutverhalten bei einem Tiefseekalmar beobachteten. Im Laufe von 37 Jahren Tiefseeforschung haben die ROVs von MBARI 17 Beobachtungen von brütenden Kalmaren aufgezeichnet. Dazu gehören mehrere Brutsichtungen von Schwarzaugenkalmaren (Gonatus onyx) und anderen Armhakenkalmaren (Gonatus sp.), deren Art sich allein anhand von Videos nur schwer identifizieren lässt, sowie des Tiefseekalmars Bathyteuthis. Aber der im Golf von Kalifornien beobachtete Kalmar fiel den Forschern besonders auf.

„Die Tiefsee ist der größte Lebensraum der Erde und es gibt noch viel zu entdecken. Unsere unerwartete Begegnung mit einem Tintenfisch, der riesige Eier ausbrütete, erregte die Aufmerksamkeit aller im Kontrollraum des Schiffs. Diese bemerkenswerte Sichtung unterstreicht die Vielfalt der Arten, mit denen sich Tiere an die einzigartigen Herausforderungen des Lebens in der Tiefe anpassen“, sagte Steven Haddock, leitender Wissenschaftler am MBARI und leitender Wissenschaftler während der Expedition, bei der dieser brütende Tintenfisch entdeckt wurde.

Durch die Analyse des Videomaterials und das Studium von Exemplaren ähnlich aussehender Tintenfische, die bei früheren Expeditionen in den Golf von Kalifornien gesammelt wurden, kam das Forschungsteam zu dem Schluss, dass es sich wahrscheinlich um eine unbeschriebene Art aus der Familie der Gonatidae handelte.

Es war die enorme Größe der Eier dieses Tintenfischs – sie hatten einen Durchmesser von ungefähr 11,6 Millimetern –, die dem Forschungsteam auffiel. Frühere Beobachtungen von brütenden Gonatus-Tintenfischen berichteten von Eiern, die nur halb so groß waren und einen maximalen Durchmesser von nur sechs Millimetern aufwiesen.

Der im Golf von Kalifornien beobachtete Tintenfisch brütete zudem weitaus weniger Eier aus als andere Gonatus-Tintenfische. Forscher schätzten, dass er 30 bis 40 Eier trug, während die in der Vergangenheit beobachteten Gonatus-Tintenfische bis zu 3.000 Eier gleichzeitig ausbrüteten.

Die Produktion zahlreicher kleiner Eier ist in Umgebungen mit begrenztem Nahrungsangebot und/oder hohem Raubaufkommen von Vorteil. In diesen Umgebungen bietet eine größere Anzahl von Nachkommen eine größere Chance, dass zumindest einige überleben.

Rieseneier könnten in den stabileren und vorhersehbareren Bedingungen der Tiefsee von größerem Nutzen sein, da sie eine höhere Investition in weniger Nachkommen ermöglichen, die eine bessere Überlebenschance haben. Dies wurde bei anderen Tiefseekopffüßern beobachtet, darunter dem Warzen-Tiefseekrake (Graneledone sp.) und dem Perlenkrake (Muusoctopus robustus).

Anhand von Daten anderer Wissenschaftler zur Entwicklungsgeschwindigkeit der Eier schätzte das Forschungsteam, dass die Entwicklung der Eier dieses neuen Tiefseekalmars ein bis vier Jahre dauern kann. Das ist länger als der gesamte Lebenszyklus der meisten Flachwasserkalmare.

Tiefseekalmare spielen eine wichtige Rolle in den Nahrungsnetzen der Ozeane. Sie sind Raubtiere, die sich von Fischen und Wirbellosen im Mittelwasser ernähren und wiederum von großen Fischen, Haien, Walen, Delfinen, Robben und Seevögeln gefressen werden. Tiefseekalmare machen einen großen Teil der Nahrung kommerziell wichtiger Fische wie Thunfische, Schwertfische und Schwertfische aus.

Trotz ihrer ökologischen und wirtschaftlichen Bedeutung wissen wir noch immer sehr wenig über die Fortpflanzungsbiologie und Naturgeschichte von Tiefseekalmaren. MBARI-Wissenschaftler und ihre Mitarbeiter beantworten grundlegende Fragen zur Biologie von Tiefseekopffüßern.