Flache Seerinde
Tierstock
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Basiswissen
Die Flache Seerinde (Membranipora membranacea) gehört zu den Moostierchen. Man findet sie an der Nordsee oft auch blättrigen Tangen wachsend. Die Flache Seerinde soll an den deutschen Küsten die auffälligsten „Moostierchenkolonien“ bilden. [2] Man erkennt die Tierkolonien als schmutzig weißen Überzug mit einer Gitterstruktur aus kleinen Rechtecken. Spezielle Turmzellen [2] dienen der Abwehr von Feinden. [3] Für die besiedelten Tange ist das Moostierchen eine Last, derer sich die Tange oft dadurch entledigen, dass sie die befallenen Bereiche jährlich einmal abwerfen. [1] Genetisch gleichartige Kolonien kooperieren, genetisch unterschiedliche Kolonien zeigen gegenseitige Abwehrreaktionen. [4] Diese Lebensform lebt im fließenden Grenzbereich zwischen individuellen Einzelzellen und einem ausgebildeten, voll integrierten Über- oder Superorganismus.
Forschungsfragen
Turmzellen
Einzele Zooide von Kolonien werden zu sogenannen Turmzellen. Diese ragen hoch über die anderen Zooide hinaus und dienen der Abwehr von Feinden. Da diese Turmzellen aber auf Kosten einer Reproduktion und des Wachstums der Kolonie gehen, stellt sich die Frage nach dem richtigen Maß, um im evolutionären Kampf optimal bestehen zu können. [3]
Kooperation
Benachbarte Kolonien können kooperieren oder konkurrieren. Was sie letzten Endes tun hängt unter anderem davon ab, ob ihre Zooide genetisch gleich oder genetisch unterschiedlich sind. Dabei gibt es auch ein zunächst kontraintuitives Verhalten der gegenseitigen Ablehnung von Gewebe bei gleichzeitiger Koordinaten. [4] Die Koordination wird über neuronale Signale gesteuert und zeigt sich etwa dadurch, dass die zwei genetische unterschiedlichen Teile ihre Fressorgane bei Störungen gleichzeitig zurückfahren. [5]
Wachstum
Schädigt man den bewachsenen Bereich einer Seerinde oder siedelt man dort eine fremde Kolonie derselben Art an, so kann es an den betroffenen Stellen zu einem vermehrten Wachstum der Kolonie kommen. Ob es aber zu einem vermehrten Wachstum kommt, hängt unter anderem von der geometrischen Form (und nicht nur der Größe) der so geschädigten Fläche ab. Was aber sagt der Kolonie, an welchen Stellen sie sich stärker und an welchen Stellen sie sich weniger stark ausbreiten soll? [6]
Größe
Was ist die optimale Größe einer Kolonie, etwa gemessen als Anzahl der sie bildenden Zooide? In Versuchen wurde herausgefunden, dass kleine Kolonien mit mehr als 8 Zooiden mehr Nahrung pro Zooid aus dem Wasser filtern können, als einzelne Zooide. Bei einer Anzahl von mehr als 16 Zooiden geht aber die Effizienz zunächst wieder etwas zurück, bevor sie dann später wieder anstiegen. [7]
Warum nicht immer Kooperation?
Die verschiedenen Forschungsartikel verbinden zwei Erkenntnisse zu einem interessanten scheinbaren Widerspruch. Zum einen wird gezeigt, dass der Fresserfolg ab einer gewissen Größe mit der Anzahl der koordinierten Zooiden wächst. Die Zooide können geeignete Strömungsmuster im Wasser erzeugen, die zum Nutzen aller sind. [7] Andererseits zeigen die Kolonien genetisch unterschiedlicher Zooide eine gegenseitige Abwehr. [4] Wozu? Es gibt zwar eine begrenzte Kooperatione zwischen genetischen Chimären, aber diese sind sehr eng begrenzt. [5] Kolonien von Membranopora gibt es seit spätestens der frühen unteren Kreidezeit. [8] Das heutige Verhalten kann also als Ergebnis einer über 100 Millionen Jahre langen Evolution mit natürlicher Auslese angesehen werden. Das wiederum heißt, dass auch die gegenseitige Ablehnung genetisch unterschiedlichen Gewebes einen evolutionären Vorteil haben sollte. Aber welchen? Kann der Nutzen einer Konkurrenz in einem genetisch tief verankerten heuristischen Nutzen gesehen werden, der auch den Fremdenhass unter anderen Tieren und Menschen mit begründen könnte? Ein einfaches soziobiologisch motiviertes Simulationsmodell zeigt beispielhaft, unter welchen Bedingungen das der Fall sein könnte. Siehe dazu den Artikel zur 👉 Sigmawelt
Fußnoten
- [1] Klaus Janke; Bruno P. Kremer: Das Watt. Lebensraum, Tiere und Pflanzen. Franckh-Kosmos Verlag. 1990. ISBN: 440-06035-7. Dort auf Seite 142.
- [2] Klaus Janke, Bruno P. Kremer: Düne, Strand und Wattenmeer. Tiere und Pflanzen unserer Küste. Franckh-Kosmos. Stuttgart, 1999. ISBN: 3-440-07734-9. Dort auf Seite 50.
- [3] Die "Turmzellen" dienen der Verteidigung, haben aber auch einen Preis: "The presence of spines, an important diagnostic feature separating these Membranipora forms, is induced by two nudibranch predators, Corambe pacifica MacFarland & O'Donoghue and Doridella steinbergae Lance. Spines protect Membranipora zooids against predation by these nudibranchs. The population costs of spine production include lower growth and reproductive rates." In: Paul M. Yoshioka: Predator-induced polymorphism in the bryozoan Membranipora membranacea (L.). Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. Volume 61, Issue 3, 31 May 1982, Pages 233-242.
- [4] Abwehr und Koordination zwischen Kolonien: "Contact between genetically identical colonies […] always resulted in a characteristic border morphology, characteristic pore plates, and intercolony coordination of zooid behavior. […] Intercolony coordination of zooid behavior is probably the result of neural connections made through pore plates. Intercolony behavioral coordination between young genotypically distinct colonies is peculiar, because the colonies simultaneously show characteristics of physiological integration (coordinated behavior) and tissue rejection". In: Shapiro DF. Intercolony Coordination of Zooid Behavior and a New Class of Pore Plates in a Marine Bryozoan. Biol Bull. 1992 Apr;182(2):221-230. doi: 10.2307/1542115. PMID: 29303664.
- [5] Genetische Chimären: "Although the formation of genetic chimeras is rare in the animal kingdom, it has long been known that colonial marine invertebrates fuse under natural conditions, forming genetic chimeras. I report here an example of selective, partial fusion. When small colonies of the encrusting marine bryozoan Membranipora membranacea grow into contact, they usually become behaviorally coordinated: if one colony is disturbed, both colonies will simultaneously retract their feeding structures (lophophores)." Doch die Kooperation ist begrenzt: "Specifically, this study demonstrates (1) that behavioral coordination is the result of neural integration between colonies, (2) that coordinated colony pairs do not exchange metabolites, and (3) that neural integration is a temporary phenomenon that is terminated as colonies grow larger." In: Shapiro D. Size-dependent neural integration between genetically different colonies of a marine bryozoan. J Exp Biol. 1996;199(Pt 5):1229-39. doi: 10.1242/jeb.199.5.1229. PMID: 9319085.
- [6] Zum Wachstumsverhalten von Membranipora, M. membranacea: "Not only do patterns of reproduction change in crowded or damaged colonies, but obstructed colonies also compensate for reduced growth at an obstructed edge by extending the adjacent unobstructed perimeter edge at a greater rate. One model to explain the sort of local cues governing the observed shifts in reproduction and growth rate is a source-sink model. A similar mechanism is proposed to underly growth and reproductive allocation in plants." In: C. D. Harvell, A R. Helling: Experimental Induction of Localized Reproduction in a Marine Bryozoan. The Biological Bulletin. 1993. Seiten 286-295. URL: https://www.journals.uchicago.edu/doi/abs/10.2307/1542447
- [7] Verbesserte Nahrungsaufnahme durch die richtige Koloniegröße: "Colonies with 8 or more zooids had higher feeding success than single zooids, suggesting a feeding advantage to zooids in a colony. Conversely, small and medium colonies had lower mean ingestion rates than colonies with 8 or 16 zooids, suggesting a feeding cost for increasing beyond a relatively small size." Daneben wurde auch die Form der Kolonie (z. B. flach oder als Baum) in ihrem Einfluss auf den Fresserfolg betrachtet. In: Pratt, Marney C. 2005. "Consequences of Coloniality: Influence of Colony Form and Size on Feeding Success in the Bryozoan Membranipora membranacea." Marine Ecology Progress Series 303: 153–165. URL: https://doi.org/10.3354/meps303153
- [8] Dass es Moostierchen der Gattung Membranipora seit der frühen Unterkreide von 115 bis 101 Millionen Jahren geben soll, findet man in: Mindat.org der Hudson Institute of Mineralogy. Abgerufen am 6. August 2026. Online: URL: https://www.mindat.org/taxon-1006457.html