Unterwegs im Mikrokosmos

Warum für Wasserflöhe Helmpflicht gilt

Helm und Schwanzstachel sind Verteidigungsmechanismen, mit denen sich Daphnia cucullata vor räuberischen Mückenlarven schützt. Bild vergrößern
Helm und Schwanzstachel sind Verteidigungsmechanismen, mit denen sich Daphnia cucullata vor räuberischen Mückenlarven schützt.

Um das Leben in einem Wassertropfen zu erkunden, müssen wir uns entweder selbst verkleinern oder aber die Welt des Allerkleinsten – den Mikrokosmos – vergrößern. Da ersteres eine Wunschvorstellung ist, bleibt uns also nur der Blick durch das Mikroskop: Eine unerwartete Vielfalt von Organismen begegnet uns hier – Rädertierchen, Wurzelfüßer, Schraubenalgen, Augenflagellaten, Wasserflöhe etc. So ungewöhnlich wie ihre Namen, so ungewöhnlich auch ihre Strategien zur Orientierung, Fortbewegung, Fortpflanzung und Nahrungsaufnahme.

Der Wasserfloh beispielsweise hat seinen Namen aufgrund seiner hüpfenden Bewegungsart, die durch ruckartige Schläge der Antennen und das Abschweben der Tiere mit ausgebreiteten Antennen während der Schlagpausen bedingt ist. Er gehört zu den so genannten Blattfußkrebsen, die in Mitteleuropa mit etwa 90 Arten nahezu jede Form von Wasseransammlung besiedeln – tiefe Seen ebenso wie Pfützen. Diese millimetergroßen Krebstierchen weiden den Aufwuchs von Wasserpflanzen ab, filtrieren Plankton, sieben Detritus aus, durchwühlen den Bodenschlamm oder gleiten an der Unterseite des Wasserspiegels entlang. Sie spielen eine wichtige Rolle als Fischnahrung und machen kleinere Algen und Plankton für Fische nutzbar. Damit sind sie ein unverzichtbares Glied in der Nahrungskette von Süßwassersystemen.

1912 beschrieb der Zoologe V. Brehm eine Wasserflohart und gab ihr den Namen Daphnia monacha. Über 50 Jahre lang blieben die Wissenschaftler der Meinung, diese Art sei mit Sicherheit eine völlig andere als der afrikanische Wasserfloh Daphnia lumholtzi. Während D. lumholtzi nämlich einen „Helm“ sowie einen Schwanzstachel trug, war D. monacha unbehelmt. Erst 1967 erkannte der britische Wissenschaftler J. Green, dass es sich um ein und dieselbe Art handelt. Die morphologischen Unterschiede ließen sich darauf zurückführen, dass die eine Form einem See mit Fischbesatz entnommen worden war, während die andere Form aus einem fischfreien Gewässer stammte. Offensichtlich handelt es sich bei diesen phänotypischen Veränderungen um eine Art Verteidigungsmechanismus, denn insbesondere junge Fischstadien – aber auch andere Räuber wie Insektenlarven – können derart bewehrte Wasserflöhe nicht gut ergreifen.

Hinter dem Phänomen, dass in einem Gewässer mit entsprechendem „Feinddruck“ nur Wasserflöhe mit Helm anzutreffen sind, schien also ein simpler Selektionsmechanismus zu stecken: Da die Räuber nur Wasserflöhe ohne Helm erbeuten, wird dieser Phänotyp aus der Population einfach eliminiert. Die Erklärung blieb aber unbefriedigend, und zwar aus zwei Gründen: Sie lieferte weder hinreichend Argumente für die Geschwindigkeit, mit der diese phänotypischen Veränderungen stattfanden (nämlich innerhalb weniger Tage), noch gab es eine gleichzeitige Veränderung der Genotypfrequenzen (d.i. das Verhältnis, mit dem verschiedene Genotypen innerhalb einer Population auftreten). Neue Konzepte waren gefragt.

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