Der Riffbarsch

Riffbarsch-Farmer hält sich Garnelen als Algen-Dünger.
Der "Unterwasserlandwirt"

Jeder Taucher weiß, der aggressivste Fisch im Meer ist ein Riffbarsch. Durch sein sehr territoriales Verhalten verjagt er alles und jeden, was seinem Zuhause auch nur ein bisschen zu nahe kommt. Aber einer der Riffbarscharten ist noch für etwas anderes bekannt. Der Langflossen-Riffbarsch (Stegastes diencaeus) besitzt seine eigene Algenfarm und lässt winzige Schwebegarnelen (Mysidium integrum) darin leben, die er wie ein Bodyguard beschützt.

Das ist neu! Denn obwohl es für uns Menschen völlig normal ist, Pflanzen und Tiere zu domestizieren, kommt es in der Tierwelt kaum vor. Bisher kannte man dies nur von Insekten, die Pilze züchteten. Lass uns also den Fisch im Meer kennenlernen, der auf seinem Algenbauernhof kleine Krebstiere als „Düngerlieferanten“ domestiziert.

Der Unterwasserlandwirt und seine Düngelieferanten

Der Langflossen-Riffbarsch lebt in karibischen Riffen. Diese Fische sind schon länger bekannt dafür, dass sie Algenfarmen anlegen. Sie verteidigen bestimmte Stellen am Riff aggressiv gegen andere Fische, damit dort die Algen wachsen können, die sie dann fressen. Auffällig war eine Besonderheit dieser Farmen.

Über den Algenflächen schwebten oft dichte Wolken von winzigen, durchsichtigen Krebstieren, den sogenannten Schwebegarnelen. Das war ungewöhnlich, da Riffbarsche normalerweise jeden Eindringling verjagen.

Abbildung aus Brooker et al. (2020), Nat
Commun 11. Lizenziert unter CC BY 4.0

Die Schwebegarnele, ein nur millimetergroßes Krebstier Plankton, dass normalerweise als freischwimmender Schwarm durch das offene Wasser driftet. Das Außergewöhnliche daran ist, dass diese winzigen Garnelen jede Nacht zur gleichen Algenweide zurückkehren. Ein Verhalten, das man eigentlich nicht von Plankton – also frei im Wasser schwebenden Kleinstlebewesen – erwartet.

Sie verlassen ihre Zuflucht zum Fressen, wandern nachts in der Wassersäule nach oben, doch wenn Dämmerung fällt, navigieren sie zurück zur Farm ihres Riffbarsches. Diese generationenübergreifende Ortstreue ist das erste Zeichen von etwas Außergewöhnlichem.

Der Beginn einer besonderen Partnerschaft

Die Wissenschaftler wollten herausfinden, warum diese zwei Arten so eng zusammenlebten, und führten mehrere Experimente durch:

Wer sucht wen?

Durch Beobachtungen stellten sie fest, dass die Garnelen tatsächlich deutlich häufiger über den Farmen der Riffbarsche zu finden waren als an anderen Orten oder bei anderen Fischarten. Als Nächstes testeten die Forscher im Labor, ob die Garnelen gezielt die Nähe des Riffbarsches suchen.

Sie fanden heraus, dass sie angezogen wurden vom Geruch des Langflossen-Riffbarsches, abgestoßen wurden vom Geruch ihrer Fressfeinde (Raubfische), gleichgültig waren gegenüber der Algenfarm selbst. Die winzigen Garnelen suchen also aktiv die Gesellschaft des Riffbarsches.

Was bekommen die Garnelen dafür?

Schwebegarnelen sind Zooplankton, also ein klassischer Bestandteil des Planktons, von dem sich viele Fische ernähren. Die Forscher vermuteten, dass der Riffbarsch den Garnelen Schutz bietet. Sie machten einige Tests, indem sie Garnelen in einem Plastikbeutel entweder in der Algenfarm oder außerhalb platzierten.

• Außerhalb der Farm: Raubfische versuchten sofort, die Garnelen anzugreifen.

• Innerhalb der Farm: Der Riffbarsch verjagte jeden Fisch, der sich dem Beutel näherte.

Abbildung aus Brooker et al. (2020), Nat
Commun 11. Lizenziert unter CC BY 4.0

Die Garnelen profitieren also, sie bekommen im Revier des Riffbarsches Schutz vor Fressfeinden.

Was bekommt der Riffbarsch?

Die Garnelen schweben über der Algenfarm und scheiden dort ständig Kot aus. Dieser Kot wirkt wie Dünger und hilft den Algen beim Wachsen. Als sie die Algen und die Riffbarsche untersuchten, bestätigte sich dies:

• Farmen mit Garnelen hatten bessere Algenqualität (mehr Nährstoffe).

• Die Riffbarsche aus diesen Farmen waren in einem besseren körperlichen Zustand (sie waren gesünder und besser ernährt).

Die Fische bekommen „Dünger“ für ihre Nahrungsquelle und haben so bessere Erträge.

Domestizierung ohne Absicht

Dies ist das erste dokumentierte Beispiel für Domestizierung durch ein nicht-menschliches Wirbeltier. So faszinierend und genial dieses Zusammenleben der zwei Arten auch klingt, der Prozess folgt keinem Masterplan.

Der Riffbarsch „domestizierte“ die Garnelen nicht bewusst, er war nur territorial aggressiv. Die Garnelen wurden wahrscheinlich durch sein Verhalten angezogen und sahen darin eine Überlebensmöglichkeit.

Was mit Kommensalismus begann (nur eine Art profitiert, ohne die andere zu schädigen), hat sich über Zeit in eine echte gegenseitige vorteilhafte Beziehung Mutualismus gewandelt.

Es ist wichtig zu erwähnen, dass es Riffbarsche mit Algenfarmen gibt, die sie selbst bewirtschaften – und die Schwebegarnelen global auch ohne Riffbarsch überleben können.

Ein Blick in die Geschichte der Domestizierung

Diese Entdeckung zeichnet das Bild einer klassischen Domestizierung, nur unter Wasser. Der Langflossen-Riffbarsch bietet den Schwebegarnelen Schutz, die im Gegenzug seine Algenfarm mit Dünger versorgen. Der Ablauf spiegelt wider, was Wissenschaftler als Ursprünge unserer eigenen Domestizierung vermuten: Katzen um Getreidespeicher, Hunde um Feuerstellen – opportunistische Nischen, die zu Partnerschaften wurden. Diese Beziehung zeigt die Komplexität von Korallenriff-Ökosystemen. Wo wir Menschen eine einfache Räuber-Beute-Beziehung erwarten würden, enthüllt die Natur stattdessen ausgefeilte gegenseitige Partnerschaften, die evolutionär entstanden sind.

Eure Lea

Fachwörter-Lexikon:

*Plankton: kleine, umher schwebende Lebewesen im Wasser. Es gibt zum Beispiel Zooplankton (tierisches Plankton) und Phytoplankton (pflanzliches Plankton). Ohne Plankton gäbe es keine funktionierende Nahrungskette im Meer.

*Kommensalismus: Beschreibt eine Beziehung zwischen zwei Arten, bei der nur eine Art profitiert, während die andere Art weder profitiert, noch geschädigt wird.

*Mutualismus: Beschreibt eine gegenseitig vorteilhafte Beziehung, bei der beide Arten profitieren

Source

Brooker, R.M., Casey, J.M., Cowan, ZL. et al. Domestication via the commensal pathway in a fish-invertebrate mutualism. Nat Commun 11, 6253 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19958-5

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