Wasserflöhe auf der Flucht

Warum Wasserflöhe keine Sonnenbäder mögen

Dermatologen könnte er als perfekter Werbeträger für die nächste Sommerkampagne gegen Hautkrebs dienen: der Wasserfloh Daphnia. Denn dieses Tier handelt klüger als so mancher Sonnenanbeter. Es flüchtet vor der schädlichen UV-Strahlung. Die Daphnien begeben sich tagsüber in tiefer liegende Gewässerzonen, um dem Sonnenlicht zu entgehen, wie Wissenschaftler der LMU um den Zoologen Ralph Tollrian jetzt zeigten (Nature; Bd. 412, S. 69-72, 2001).

Tonnen von Biomasse sind es, die sich in natürlichen Gewässern im Laufe des Tages auf- und abwärts bewegen. Wasserflöhe der Gattung Daphnia gehören zu diesem Zooplankton. „Bislang vermutete man, dass sich die kleinen, fast durchsichtigen Wasserflöhe tagsüber in die dunkleren Tiefen ihres Lebensraumes begeben, um weniger gut von optisch orientierten Räubern – vor allem Fischen – gesehen zu werden“, berichtet Tollrian. „Fraglich blieb dabei allerdings, warum die Daphnien auch in fischlosen Gewässern, etwa arktischen Seen, dasselbe Verhalten zeigen“. Das Team des Zoologen konnte nun nachweisen, dass die Wasserflöhe auch vor der schädlichen UV-Strahlung auf der Flucht sind.

Die Wissenschaftler testeten verschiedene Daphnia-Arten, die sich in der Pigmentierung, also unter anderem im Melanin-Gehalt ihres Panzers, unterschieden. Denn ähnlich wie beim Menschen schützt dieser Stoff auch die Wasserflöhe vor dem UV-Licht. Die Wissenschaftler zeigten, dass alle getesteten Arten bei Sonneneinstrahlung in tiefer liegende Gewässerebenen flüchteten. Das Ausmaß der Fluchtreaktion war um so höher, je geringer die Pigmentierung der Tiere war. Pigmentiertes Zooplankton findet sich aber nur in fischfreien Gewässern, da es von den Fischen gut als Beute erkannt werden kann. „Wir haben daraus geschlossen, dass die Vermeidung von UV-Licht wohl die ursprüngliche Ursache für die Migration in dunklere Gewässerzonen ist“, so Tollrian. „Dieses Verhalten wird aber nicht nur durch Lichteinwirkung ausgelöst, sondern beispielsweise auch durch chemische Signale von Zooplankton fressenden Fischen. Die beiden additiv wirkenden Vorteile können zur Evolution dieses komplexen Verhaltens geführt haben.“

Die Wasserflöhe selbst kommt das Verhalten teuer zu stehen: Sie müssen bei der Wanderung nach unten mehrere Temperaturstufen durchqueren und wachsen in den tiefer liegenden und damit kühleren Gewässerzonen deutlich langsamer. Das Phänomen der vertikalen Migration des Zooplanktons im Tagesrhythmus ist ein spektakuläres Phänomen, das tief greifende Auswirkungen auf alle betroffenen Lebensräume hat. In der Wissenschaft wurde dieses Verhalten schon sehr früh untersucht, aber auch Fischer haben sich mit diesen Vorgängen eingehend beschäftigt und ihre Netze in entsprechende Tiefen gehängt. „Die UV-Strahlung erhöht sich aufgrund natürlicher und durch den Menschen bedingte Ursachen“, meint Tollrian. „Wir befürchten, dass dies starke Auswirkungen auf die Gewässerökosysteme haben wird.“

Ansprechpartner:
Ralph Tollrian
Zoologisches Institut
Tel: 089 5902 392
Fax: 089 5902 461
E-Mail: ralph.tollrian@lrz.uni-muenchen.de