Schwämme gehören zu den ältesten lebenden Lebewesen der Erde und spielen eine entscheidende Rolle im Nährstoffkreislauf vieler aquatischer Ökosysteme. Sie müssen Strategien anwenden, um die Verstopfung ihres internen Filtersystems durch feste Abfälle zu verhindern. Ihre Selbstreinigungsmechanismen sind jedoch weitgehend unbekannt.
Eine neue Studie von Niklas Kornder vom University of Amsterdam (UvA) und Kollegen haben Zeitraffer-Videoaufnahmen und Analysen von Schwammabfällen vorgelegt und dabei einen völlig anderen Partikelentfernungsmechanismus aufgedeckt. Sie fanden heraus, dass Schwämme niesen, um ihre Wasserkanäle freizumachen. Beim Niesen gibt der Schwamm eine Art Schleim frei, der von anderen Tieren gefressen wird.
Schwämme spielen in vielen aquatischen Lebensräumen eine bedeutende Rolle. Sie erhalten ihre Nahrung, indem sie täglich bis zu Tausende Liter Meerwasser filtern, indem sie Wasser durch ein Netzwerk von Zu- und Abflusskanälen in ihren Körper pumpen. Durch die Perfektionierung dieser Methode können Schwämme gelöstes organisches Material erhalten, eine Nahrungsquelle, die für die meisten anderen Meereslebewesen unzugänglich ist.
Bei der Analyse des Videomaterials war das Team sehr überrascht. Nachdem sie sich von der gelösten organischen Substanz ernährt hatten, stellten sie fest, dass der Schwamm einen schleimartigen Abfallträger produziert.
Kornder sagte: „Es wurde erwartet, dass die Abfälle mit dem ausströmenden Wasser durch ihre Ausflussporen freigesetzt werden.“
Die Wissenschaftler nahmen Proben von violetten Röhrenschwämmen und legten sie in ein Aquarium, um Schleim zu sammeln und diese Annahme zu testen. Zusätzlich wurde eine Kamera aufgestellt, um einen Zeitraffer der Schwammoberfläche aufzunehmen.
Kornder sagte: „Bei der Analyse stellten Wissenschaftler fest, dass sich die Schwämme alle drei bis acht Stunden zusammenzogen und dann ihr Oberflächengewebe entspannten. Zuerst dachten wir, wir wären vorübergehend nicht konzentriert, stellten aber schnell fest, dass die Tiere „niesen“. Die Aufnahmen zeigten, dass der angesammelte Schleim bei jedem Niesen freigesetzt wird und der Schwamm eine saubere Oberfläche hinterlässt.“
„Das Niesen mit dem Schwamm wurde bereits beschrieben und man ging allgemein davon aus, dass der Schwamm den Wasserfluss regulieren kann. Die Zeitrafferaufnahmen zeigten auch, dass der Schleim kontinuierlich aus den Einströmöffnungen und nicht aus den Ausströmöffnungen strömte und langsam entlang bestimmter Pfade zu zentralen Sammelpunkten auf den Oberflächen der Schwämme transportiert wurde.“
Nach dem Video bemerkten die Wissenschaftler viele kleine Lebewesen, die sich vom energiereichen Schleim auf den Schwämmen ernährten.
Kornder sagte: „Ein Schwammniesen ist nicht dasselbe wie ein Mensch niesen denn so ein Niesen dauert etwa eine halbe Stunde. Aber sie sind tatsächlich vergleichbar, denn sowohl für Schwämme als auch für Menschen ist Niesen ein Mechanismus, um Abfallstoffe loszuwerden.“
Wissenschaftler wollen das Schwammniesen nun weiter untersuchen. Sie planen, den zugrunde liegenden Mechanismus zu untersuchen, indem sie Elektronenmikroskopie mit histologischen Untersuchungen kombinieren.
Journal Referenz:
- Niklas A. Kornder, Yuki Esser, et al. Schwämme scheiden Schleim aus, um Partikelabfälle aus ihren Meerwassereinlassporen zu entfernen. Current Biology. August 2022. DOI: 10.1016 / j.cub.2022.07.017
