Anoxycalyx joubini

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Anoxycalyx joubini (Synonym: Scolymastra joubini) ist ein Riesenschwamm am Boden der antarktischen Ozeangebiete, der mit angenommenen über 10.000 Jahren das höchste Alter aller bekannten tierischen Organismen erreichen soll.

Beschreibung

Wegen seines kegelförmigen Aussehens wird er im Englischen auch als volcano sponge bezeichnet, jedoch wird auch der Hornkieselschwamm Acarnus erithacus unter diesem Trivialnamen geführt. Die Farbe dieser Schwämme variiert von blassgelb bis weiß. Die Schwämme leben dauerhaft am Untergrund verankert. Ihr Innenskelett besteht aus sechsstrahligen amorphen Siliciumdioxidnadeln (Spicula, von {{#invoke:Vorlage:lang|full|CODE=la |SCRIPTING=Latn |SERVICE=lateinisch}} ‚kleine Spitze‘), die bis zu 90 % der Trockenmasse ausmachen.<ref name="Núñez-Pons Nat"/> Ausgewachsene Schwämme können einen Durchmesser von einem Meter, eine Höhe von zwei Metern und eine Wanddicke im unteren Bereich von bis zu zehn Zentimetern einnehmen,<ref name="Cerrano"/> sie sind die größten antarktischen Schwämme.<ref name="Dayton"/>

Ernährung und Wachstum

Obgleich antarktische Gewässer für ihren Planktonreichtum bekannt sind, trifft das nur für den kurzen antarktischen Sommer und nicht einmal jedes Jahr zu, während die meiste Zeit zu wenig Plankton für die ständige Ernährung von Schwämmen vorhanden ist.<ref name="Núñez-Pons Nat"/><ref name="McClintock"/> Anoxycalyx joubini lebt daher wie einige andere Kaltwasserschwämme in Symbiose mit endosymbiotischen Bakterien (z. B. Pseudoalteromonas sp. TB41 der Alteromonadales) zusammen und ernährt sich hauptsächlich von Detritus.<ref>Mangano, Santina et al.: Antagonistic interactions between psychrotrophic cultivable bacteria isolated from Antarctic sponges: a preliminary analysis. Research in Microbiology, Band 160, Nr. 1, 2009, S. 27–37 {{#invoke:Vorlage:Handle|f|scheme=doi|class=plainlinks|parProblem=Problem|errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Parameter:DOI|errClasses=error editoronly|errHide=1|errNS=0 4 10 100}}</ref><ref name="Romoli"/>

Anoxycalyx joubini hat von allen Tierarten den geringsten Stoffwechsel und den geringsten Sauerstoffverbrauch. Innerhalb einer 50-jährigen Beobachtung einiger Schwämme auf verschiedenen künstlichen Substraten wurde während einer Zeitdauer von 22 Jahren kein Wachstum festgestellt, jedoch wuchsen Exemplare auf einigen dieser Substrate innerhalb weniger Jahre zu beachtlicher Größe heran.<ref name="Dayton"/> Mit diesen Wachstumsperioden korrelierte ein erhöhtes Angebot an Phytoplankton, welches durch die Drift von Eisbergen lokal konzentriert worden war.<ref name="Dayton"/><ref>Fillinger, Laura et al.: Rapid glass sponge expansion after climate-induced Antarctic ice shelf collapse. Current Biology, Band 23, Nr. 14, 2013, S. 1330–1334.</ref>

1996 errechneten Thomas Brey und Susanne Gatti von der Polarstern-Expedition aufgrund der Messung des Sauerstoffverbrauches das Alter dieser Tiere auf 10.000 Jahre, nachdem der US-amerikanische Wissenschaftler Paul Dayton innerhalb von zehn Jahren kaum ein Wachstum festgestellt hatte.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20071023070653

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            }} 
       }}
  }} Bremerhaven. Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung. 2002, 124 S.</ref>

Verbreitung und Ökologie

Sein Verbreitungsgebiet ist der antarktische Benthos bis hin zu den Südlichen Shetlandinseln<ref name="Topsent"/> in einer Tiefe von 15 bis 441 Meter.<ref name="Cerrano"/>

Symbiotische Bakterien der Pseudoalteromonas produzieren Antibiotika zum Schutz vor bakterieller Fremdbesiedelung<ref name="Romoli"/><ref>Papaleo, Maria Cristiana et al.: Sponge-associated microbial Antarctic communities exhibiting antimicrobial activity against Burkholderia cepacia complex bacteria. Biotechnology Advances, Band 30, Nr. 1, 2012, S. 272–293.</ref> (vor allem vor Burkholderia cepacia, ein natürlicherweise gegen viele Antibiotika resistentes Bakterium<ref name=McGowan_2006/>, welches auch ein für Menschen gefürchtetes Problempathogen darstellt).

Auch symbiotische Diatomeen (mindestens 15 Arten wurden bestimmt, darunter besonders häufig Melosira sp.) leben in den Schwämmen. Aggregate fallen als grün-bräunliche Flecken auf.<ref name="Cerrano"/> Sie nutzen den Schwamm als Schutzraum sowie die durch Spicula einfallenden Lichtstrahlen und geben vermutlich Metabolite ab.<ref name="Núñez-Pons Nat"/> Rasterelektronenmikroskopisch konnten Degenerationen der Schwämme auf Einwirkungen durch Diatomeen zurückgeführt werden.<ref name="Cerrano"/>

Vor tierischen Fressfeinden schützt er sich wie viele andere Kaltwasserschwämme durch Einlagerung fettlöslicher giftiger Stoffwechselprodukte insbesondere in seinen äußeren Körperregionen<ref name="McClintock"/> sowie durch eingelagerte Skelettnadeln. Als lipophile Giftstoffe wurden 5α(H)-Cholestan-3-on und zwei Glycoceramide bestimmt.<ref name="Núñez-Pons Nat"/> Hauptsächliche Fressfeinde für Anoxycalyx joubini sind Wirbellose des Benthos, darunter der Flohkrebs Cheirimedon femoratus (Pfeffer, 1888)<ref>Núñez-Pons, Laura et al.: Feeding deterrency in Antarctic marine organisms: bioassays with the omnivore amphipod Cheirimedon femoratus. Marine Ecology Progress Series, Band 462, 2012, S. 163–174 {{#invoke:Vorlage:Handle|f|scheme=doi|class=plainlinks|parProblem=Problem|errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Parameter:DOI|errClasses=error editoronly|errHide=1|errNS=0 4 10 100}}</ref> und die Seesterne Acodontaster conspicuus und Odonaster valides.<ref name="Núñez-Pons Nat"/> Auch die Hinterkiemerschnecke Doris kerguelenensis tritt als potenzieller Fressfeind auf.

Schwämme stellen am Boden antarktischer Ozeane aufgrund ihrer zahlreichen Hohlräume eine bedeutende Bereicherung der Umgebung dar, der Artenreichtum in ihrer Nähe ist hoch.<ref name="Dayton"/><ref name="McClintock"/>

Forschungsgeschichte

Anoxycalyx joubini wurde während einer französischen Antarktisexpedition in den Jahren 1908 bis 1910 unter der Leitung von Jean-Baptiste Charcot entdeckt. 1916 wurde er vom französischen Schwammspezialisten Émile Topsent unter dem Namen Scolymastra joubini erstmals beschrieben.<ref name="Topsent"/> Benannt wurde er nach Louis Joubin, einem Professor am Zoologischen Museum in Paris.

Literatur

Hooper, John N. A., R. W. M. van Soest, Philippe Willenz: Systema Porifera: a guide to the classification of sponges. Springer, 2002, ISBN 978-0-306-47260-2.
Dayton, P. K. 1979. Observations on growth, dispersal and population dynamics of some sponges in McMurdo Sound, Antarctica. In: J. Vacelet and N. Boury-Esnault (eds.), Biologie des Spongaires, Colloque. Int. CNRD 291:271–282.

Weblinks

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Einzelnachweise

<references> <ref name="Cerrano"> Cerrano, Carlo et al.: Diatom invasion in the atarctic hexactinellid sponge Scolymastra joubini. Polar Biol, Band 23, 2000, S. 441–444.</ref> <ref name="Dayton"> Dayton, Paul K. et al.: Recruitment, growth and mortality of an Antarctic hexactinellid sponge, Anoxycalyx joubini. PloS one, Band 8, Nr. 2, 2013, e56939{{#invoke:Vorlage:Handle|f|scheme=doi|class=plainlinks|parProblem=Problem|errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Parameter:DOI|errClasses=error editoronly|errHide=1|errNS=0 4 10 100}} </ref> <ref name="McClintock"> McClintock, James B. et al.: Ecology of Antarctic marine sponges: an overview.Integrative and Comparative Biology, Band 45, Nr. 2, 2005, S. 359–368{{#invoke:Vorlage:Handle|f|scheme=doi|class=plainlinks|parProblem=Problem|errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Parameter:DOI|errClasses=error editoronly|errHide=1|errNS=0 4 10 100}} </ref> <ref name=McGowan_2006> {{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}{{#if:

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</ref> <ref name="Núñez-Pons Nat"> Núñez-Pons, Laura et al.: Chemo-ecological studies on hexactinellid sponges from the Southern Ocean. Die Naturwissenschaften, Band 99, Nr. 5, 2012, S. 353–368 {{#invoke:Vorlage:Handle|f|scheme=doi|class=plainlinks|parProblem=Problem|errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Parameter:DOI|errClasses=error editoronly|errHide=1|errNS=0 4 10 100}} </ref> <ref name="Romoli"> Romoli, R. et al.: GC–MS volatolomic approach to study the antimicrobial activity of the antarctic bacterium Pseudoalteromonas sp. TB41. Metabolomics, 2013, S. 1–10 {{#invoke:Vorlage:Handle|f|scheme=doi|class=plainlinks|parProblem=Problem|errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Parameter:DOI|errClasses=error editoronly|errHide=1|errNS=0 4 10 100}} </ref> <ref name="Topsent"> Topsent, Emile: Scolymastra Diagnoses d’éponges recueillies dans l’Antarctique par le Pourquoi-Pas? In: Bulletin du Muséum national d’histoire naturelle. Band 22, Nr. 3, S. 163–172 (Erstbeschreibung auf Französisch) </ref> </references>