Studienergebnisse zeigen, dass Opossum-Garnelen den besonderen Geruch ihrer Höhle nutzen, um den Weg nach Hause zu finden

Unter Heimsuchen versteht man die Fähigkeit eines Tieres, sich zu einem Herkunftsort zu bewegen, beispielsweise zu einem Brutplatz oder einem Futtergebiet. Lachse und Brieftauben sind für ihre Heimkehr bekannt, aber ähnliche Verhaltensweisen treten bei so unterschiedlichen Gruppen wie Bienen, Fröschen, Ratten und Meeresschildkröten auf. Es ist bekannt oder vermutet, dass Individuen, die nach Hause zurückkehren, sich auf Orientierungspunkte, das Erdmagnetfeld oder das Muster verlassen polarisiertes Licht am Himmel, um ihren Weg zu finden.

Eine andere Gruppe, die für ihre Fähigkeit bekannt ist, sich in Höhlen fortzubewegen, sind die Mysidengarnelen, die wegen der Beutel, in denen die Weibchen ihre Larven tragen, auch als Opossumgarnelen bekannt sind. Ergebnisse früherer Studien deuten darauf hin, dass Mysiden möglicherweise chemische Signale verwenden, um zu Unterwasserhöhlen zu navigieren, genauso wie Korallenlarven und Rifffische zwischen gesunden und gestörten Riffen unterscheiden können.

„Hier zeigen wir zum ersten Mal, dass Mysiden das Geruchsbouquet des Wassers – das, was wir seine chemische Meereslandschaft nennen –, das für ihre Ursprungshöhle charakteristisch ist, von dem der benachbarten Höhlen unterscheiden können“, sagte Dr. Thierry Pérez, CNRS-Forschung Direktor der Meeresforschungsstation Endoume in der Nähe von Marseille in Frankreich und Hauptautor einer neuen Studie in Die Grenzen der Meereswissenschaft.

„Dies deutet stark darauf hin, dass diese charakteristischen Meereslandschaften ihnen helfen, den Weg zurück zu ihrer ursprünglichen Höhle zu finden, wenn sie von ihren nächtlichen Wanderungen zurückkehren.“ »

Höhlenbewohner

Pérez und seine Kollegen untersuchten die Mysidenart Hemimysis margalefi, die in Meereshöhlen im nordwestlichen Mittelmeer lebt. Es bildet dichte Schwärme mit Millionen von Individuen pro Höhle. Es wird angenommen, dass Menschen dazu neigen, ihr ganzes Leben lang, zwischen einem und zwei Jahren, ihrer Geburtshöhle treu zu bleiben.

In der Abenddämmerung legen sie Hunderte von Metern durch offenes Wasser zurück, um sich von Algen, Detritus und anderen Zooplanktonarten zu ernähren. Im Morgengrauen kehren sie in dieselbe Höhle zurück, um Schutz vor Raubtieren zu suchen.

Taucher entnahmen Meerwasserproben aus drei Höhlen im Calanques-Nationalpark im Süden Frankreichs, die „Fauconnière“, „3PP“ und „Jarre“ heißen. Diese Höhlen sind zwischen 11 und 24 Meter tief und 8 bis 20 Kilometer voneinander entfernt.

Forscher haben Hunderte ausgewachsene H. margalefi in den Höhlen Fauconnière und Jarre gefangen. Zum Vergleich sammelten sie auch Individuen eines anderen Mysiden – einer unbekannten Art der Gattung Leptomysis –, der nicht in Höhlen, sondern in seichten Gewässern in der Nähe der Endoume-Station lebt.

In jedem Versuchsversuch platzierten sie eine einzelne Garnele am Ursprung eines Y-förmigen Kanals. Jeder Arm war mit einem 10-Liter-Tank verbunden, der mit Meerwasser aus einer der Höhlen gefüllt war. Dieses Wasser floss mit einer Geschwindigkeit von 50 Millilitern pro Minute aus den Tanks in den Kanal und trug alle wasserlöslichen Stoffwechselprodukte mit sich.

Jede Garnele hatte somit die Wahl zwischen den für zwei Höhlen spezifischen Wasserdurchflussraten, während die pro Arm verbrachte Zeit ein Indikator für ihre Präferenz war. Als Kontrollwasser wurde weiterhin Wasser aus der 3PP-Höhle verwendet. Zwischen den Versuchen wurde der Kanal entleert und mit Kontrollwasser gespült, woraufhin die Reservoirs zwischen den Armen ausgetauscht wurden.

Insgesamt testeten die Forscher 286 Individuen, darunter 230 H. margalefi und 56 Leptomysis. Die Versuche wurden morgens und nachmittags durchgeführt, um die Auswirkungen der Tageszeit auf die Garnelenpräferenzen zu testen, aber dies erwies sich als wirkungslos.

Kein Ort riecht nach Zuhause

Die Ergebnisse zeigten, dass H. margalefi Wasser aus seiner eigenen Höhle stark bevorzugte. Beispielsweise verbrachten Personen aus der Jarre-Höhle 16-mal mehr Zeit in den Armen mit Jarre-Wasser als in Armen mit 3PP-Wasser, während Personen aus der Fauconnière-Höhle dreimal mehr Zeit in den Armen mit Fauconnière-Wasser als in den Armen mit 3PP-Wasser verbrachten.

Andererseits bevorzugen die Individuen aus der Jarre-Höhle das Wasser der Fauconnière im Vergleich zum Wasser des 3PP nicht, während die Individuen aus der Fauconnière-Höhle im Vergleich zu dem Wasser der Jarre keine Präferenz haben das Wasser aus dem 3PP. Ebenso haben Nicht-Cavernicole-Leptomysis nie eine bestimmte Wasserart einer anderen vorgezogen.

Die Forscher verwendeten Ultrahochleistungsflüssigkeitschromatographie gekoppelt mit hochauflösender Massenspektrometrie (UHPLC-HR-MS), um Unterschiede in den Metaboliten zwischen Höhlen aufzudecken. Diese Ergebnisse zeigten, dass die Meereslandschaft hauptsächlich aus natürlichen Peptiden, Fettsäuren, Steroiden und Alkaloiden sowie anthropogenen Schadstoffen bestand. Die chemische Signatur von Jarre-Wasser unterschied sich stark von der von Fauconnière-Wasser, während die von 3PP-Wasser dazwischen lag.

Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass ortsansässige Organismen wie Schwämme, die in diesen Höhlen häufig vorkommen und bekanntermaßen viele spezialisierte Metaboliten produzieren, einen großen Beitrag zur lokalen Meereslandschaft leisten.

„Wir wissen, dass die Nahrungsverfügbarkeit in Meereshöhlenökosystemen weitgehend von den täglichen Wanderungen von Zooplankton, wie zum Beispiel Mysiden, abhängt. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass jegliche Veränderungen der Wasserqualität oder der sessiven Fauna in Höhlen ihre chemische Meereslandschaft verändern könnten, was sich wahrscheinlich negativ auf die Funktion des gesamten Ökosystems auswirken könnte.

„Das ist besorgniserregend, denn aufgrund des Klimawandels kommt es immer häufiger zu einem Massensterben von Schwämmen und Korallen. »

„Wir setzen unsere Ergebnisse derzeit fort, indem wir versuchen, die chemischen Meereslandschaften verschiedener Höhlen mit der Artenvielfalt der dort lebenden sessiven Organismen in Beziehung zu setzen, wobei wir uns auf die Rolle von Metaboliten aus Schwämmen und Korallen konzentrieren. »