Do, 16. August 2018

Auslöser enträtselt

16.01.2014 18:00

Quallen-Plagen könnten schon bald Geschichte sein

Die sogenannte Quallenblüte, die oft explosionsartige Vermehrung der Nesseltiere, könnte sich nach neuen Erkenntnissen eindämmen lassen. Ein internationales Forscherteam hat nämlich die Jahrhunderte alte Frage nach der biologischen Grundlage für die Umwandlung der Polypen in geschlechtsreife Quallen enträtselt können - ein temperaturabhängiges Molekül, das den Übergang vom Polypen zur Qualle reguliert.

"Der komplexe Lebenszyklus der sogenannten Ohrenqualle Aurelia aurita und die dahinter liegenden Mechanismen sind jetzt entschlüsselt worden", sagte Thomas Bosch, Direktor am Zoologischen Institut der Uni Kiel und Leiter des interdisziplinären Forschungszentrums "Kiel Life Science". Er warnt jedoch davor, mit drastischen Mitteln in die Vermehrung einzugreifen.

Ei, Larve Polyp, Ephyralarve, Qualle
Bosch erläuterte den bereits bekannten Lebenszyklus, bei dem sich Polypen in Quallen verwandeln: Aus einer Eizelle bildet sich zunächst eine Larve und daraus ein kleiner Polyp. Dieser ist festsitzend (etwa an Schleusentoren), frisst und kann sich nicht fortbewegen. Irgendwann gegen Ende des Winters beschließt dieser Polyp temperaturabhängig, dass aus ihm Quallen entstehen.

Aus seinem Körper sondert er dann mittels Abschnürung kleine ringförmige Larven (sogenannte Ephyralarven, Anm.) ab, aus denen sich schlussendlich fertige Quallen entwickelt. Diese wachsen über Frühjahr, Sommer und Herbst zu ihrer vollen Größe heran, produzieren Geschlechtszellen und sterben dann. Der Kreislauf beginnt erneut: Aus befruchteten Eizellen entstehen Larven und daraus ungeschlechtliche Polypen, die sich - ebenfalls ungeschlechtlich - fortpflanzen können.

Umwandlungsprozess enträtselt
"Um aber eine Lebensform zu produzieren, die Geschlechtszellen herstellt und die beweglich ist, sich also in die Meere der Erde verbreiten kann, muss der Polyp einen Umwandlungsprozess durchgehen - es ist wie eine Metamorphose", erläuterte Bosch. Nun habe ein interdisziplinäres Team die molekulare Maschinerie analysiert, die den Übergang vom Polypen zur handtellergroßen, ungiftigen Qualle reguliere.

Im Rahmen des Projekts sei das von der Umgebungstemperatur abhängige Molekül CL 390 entdeckt worden, das auch bei der Metamorphose anderer Tiere eine Rolle spiele. "Erst wenn die Temperatur stimmt, wird dieses Molekül gemacht - es muss im Winter sehr kalt und dann wieder warm werden." Wenn das Molekül CL 390 aktiviert sei und ein bestimmtes Membranmolekül existiere, fange der Polyp an, aus sich heraus Quallen hervorgehen zu lassen, schreiben die Forscher im US-Fachjournal "Current Biology".

Chemische Blockade angedacht
"Wenn man dieses Molekül CL 390 - rein theoretisch - ausschalten könnte, dann würde es die Qualle Aurelia aurita nicht mehr geben", sagte Bosch. "Die Idee geht dahin, ein synthetisches Molekül zu produzieren, das dieses CL 390 blockiert." Die Möglichkeit, chemische Blockierer anzuwenden, könnte nach dieser Studie ein Weg sein, die massenhafte Neubildung von Quallen gering zu halten, resümierte Bosch. Noch gebe es solche synthetischen Moleküle nicht.

Der Wissenschaftler betonte jedoch, solch massive Eingriffe in Lebensräume seien aus Sicht eines Biologen nicht gewollt und höchst riskant. Eine Art Impfung der Ostsee mit solchen Molekülen - wenn es sie denn eines Tages geben sollte - käme für ihn nicht infrage. "Das hätte biologisch nicht vorhersehbare Konsequenzen." Bei der Studie habe die Klärung der Lebenszyklen im Mittelpunkt gestanden, nicht die Bekämpfung von Quallen.

Im Fachjournal heißt es abschließend, das neue Wissen dürfte zur Entwicklung von wirkungsvollen Substanzen führen, die zur Kontrolle von Quallenblüten verwendet werden könnten. Ähnliche Strategien seien in vergangenen Jahrzehnten zur Bekämpfung von Malaria und Pflanzenschädlingen verwendet worden, es sei jedoch absolut notwendig, einen sicheren Gebrauch zu gewährleisten, so die Forscher.

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