Neues aus der Wissenschaft

05.02.2013, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Trojanischer Flohkrebs: Wenn eingewanderte Arten Parasiten in sich tragen
Gebietsfremde Arten verdrängen zunehmend heimische Spezies aus ihren angestammten ökologischen Nischen. Wie sie das anstellen, ist vielfach nicht belegt. Wissenschaftler des Biodiversität und Klima Forschungsinstituts (BiK-F) und des Senckenberg Forschungsinstituts (SGN) sind im Rhein auf Fischzug gegangen, um einem aktuellen Verdrängungsprozess auf die Spur zu kommen. Sie haben der eingeschleppten Schwarzmundgrundel in den Magen geschaut und dort entdeckt: Die Grundeln sind nicht allein gekommen. Sie haben ihr angestammtes Futter dabei – und einen Parasiten, an den die heimischen Fische nicht gut angepasst sind. Schwimmt die Grundel deshalb auf der Überholspur?
Für Angler sind sie echte Plagegeister: Die Schwarzmundgrundel (Neogobius melanostomus) stellt in Rhein und Main derzeit die häufigste von insgesamt fünf invasiven, neozoischen Grundeln dar. Das bedeutet: Die Grundeln sind hier eigentlich nicht heimisch, es handelt sich um sogenannte Neozoen – eingeschleppte bzw. eingewanderte Tierarten. Als invasiv werden dabei diejenigen Arten bezeichnet, welche relevante ökologische Schäden verursachen.
Zuwachs im Rhein: invasive Tierarten
Mittlerweile existieren zahlreiche eingewanderte Fischarten und Krebstiere in Rhein und Main. Die Kessler Grundel (N. kessleri), die Schwarzmundgrundel (N. melanostomus) und die Flussgrundel (N. fluviatilis) sowie eine Reihe verschiedener Flohkrebsarten (Amphipoda) sind die häufigsten Vertreter. „Etwa ein Viertel der aquatischen invasiven Arten stammen aus der Ponto-Kaspischen Region, hauptsächlich aus dem Schwarzmeerraum und dem Kaspischen Meer, wobei die Schwarzmundgrundel und der Große Höckerflohkrebs (Dikerogammarus villosus) zu den prominenten Beispielen zählen“, so Prof. Dr. Sven Klimpel von der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und BiK-F. Die Grundeln vermehren sich rasant. „Insbesondere die Schwarzmundgrundel ist inzwischen mit Abstand die dominanteste Fischart im Rhein und nicht nur unter Biologen, sondern auch unter Berufs- und Hobbyfischern in aller Munde“, resümiert der Projektmitarbeiter Sebastian Emde.
Für die gerade im renomierten Fachmagazin PLoS ONE veröffentlichte Studie hatten die Wissenschaftler im Rhein die Angel ausgeworfen, um Nahrungsökologie und Parasitenfauna der Grundeln sowie der invasiven Flohkrebsarten zu untersuchen und dabei mehr über Konkurrenzdruck und Parasit-Wirt-Beziehungen zu erfahren. Dabei konnten sie am Untersuchungsort keinerlei einheimischen Flohkrebs-Arten wie beispielsweise Gammarus pulex mehr finden. Die Grundeln hatten entsprechend ausschließlich Flohkrebse gefressen, die wie sie selbst aus der Region des Schwarzen und Kaspischen Meeres eingewandert sind.
Über 90% der Schwarzmundgrundeln waren zudem mit einem Parasiten befallen, dem ebenfalls nicht heimischen Kratzer Pomphorhynchus tereticollis (Acanthocephale). Die Grundel und ihre Lieblingsspeise, der invasive Höckerflohkrebs, fungieren für den Parasiten als Zwischenwirte: Den Flohkrebs benötigt er zur Entwicklung. Die Grundel nutzt er als Transportwirt zur Verbreitung. Die Zielwirte, größere Fische, infizieren sich, wenn sie Grundeln fressen. Es sind also zwei invasive Arten für die starke Verbreitung eines Parasiten verantwortlich, welcher ebenfalls in dieser Region vorher nicht heimisch war.
Trojanischer Flohkrebs – Eingeschleppter Parasit schwächt heimische Fische
Was bedeutet das nun für Barbe, Döbel und Forelle? Genau wie für die invasiven Grundelarten ist der Höckerflohkrebs zur Hauptnahrungsquelle heimischer Fischarten geworden, stellte Klimpel fest: „Das ist energetisch zunächst von Vorteil für die Fische, denn diese Krebstiere sind massenhaft vorhanden.“
Der Nachteil für die einheimischen Fischarten: Ihr Immunsystem kennt sich mit den für sie neuen Parasiten nicht aus, weil der Prozess einer gemeinsamen Koevolution nicht stattgefunden hat. Gegenüber hiesigen Schädlingen und Krankheitserregern haben die Fische eine gewisse Widerstandsfähigkeit entwickelt, doch gegen gebietsfremde Organismen besitzen sie oft nur geringe oder gar keine natürlichen Abwehrkräfte. Möglicherweise sterben die Tiere daher durch den Parasiten früher oder sind in ihrer Fitness eingeschränkt.
Verdrängungsmechanismus aufgedeckt
Die Höckerflohkrebs-Parasit-Grundel-Verkettung steht also modellhaft für einen der vielen Mechanismen, mittels deren eingewanderte Arten gravierende Auswirkungen auf heimische Ökosysteme haben können: „Wenn invasive Arten durch die Verdrängung einheimischer Arten dominieren und dabei auch noch Wirte für bestimmte neue Parasiten und Krankheitserreger sind, können sich Krankheiten leichter ausbreiten“, gibt der Parasiten-Experte Klimpel zu bedenken. Letztendlich kann dies zum Verschwinden heimischer Arten aus einem Lebensraum wie dem Rhein führen. Klimpels Fazit: „Der Schutz der heimischen Artenvielfalt dient auch der Gesundheit der Organismen im jeweiligen Ökosystem.“
Emde S, Rueckert S, Palm HW, Klimpel S (2012) Invasive Ponto-Caspian Amphipods and Fish Increase the Distribution Range of the Acanthocephalan Pomphorhynchus tereticollis in the River Rhine. PLoS ONE 7(12): e53218. doi:10.1371/journal.pone.0053218

08.02.2013, Veterinärmedizinische Universität Wien
Vogelsterben: Neue Hinweise zur Herkunft des Amselkiller-Virus von 2001
Im Sommer 2001 verschwand in Wien innerhalb kurzer Zeit das vertraute Zwitschern der Amseln. Mit gerichtsmedizinischen Methoden fanden Forschende der Vetmeduni Vienna jetzt neue Hinweise auf den Ausbreitungsweg des bis dahin in Europa unbekannten Usutu-Virus, das für das damalige massive Amselsterben verantwortlich war. Die Überraschung: Schon 1996 gab es in der italienischen Toskana einen bisher unerkannten Ausbruch des Usutu-Virus bei Vögeln. Die Studie dazu wurde in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift „Emerging Infectious Diseases“ veröffentlicht.
Die Auswirkungen des Amselsterbens im Sommer 2001 in Wien waren dramatisch: Die Vögel waren einfach verschwunden und mit ihnen ihr vertrauter melodischer Gesang in Wiens Parks und Gärten. Nach intensiven Forschungsanstrengungen wurde damals bald klar: Eine neuartige Viruserkrankung war für das Verschwinden der Amseln verantwortlich. Das Usutu-Virus wurde als der Amselkiller dingfest gemacht. Es kann durch Stechmücken auch auf den Menschen übertragen werden, bei dem es grippeähnliche Symptome und in sehr seltenen Fällen auch Gehirnentzündungen auslösen kann.
Nur in Afrika bekannt
Bis 2001 war das Usutu-Virus nur in Afrika bekannt, zudem war es noch kaum mit dem Tod von Tieren oder gar von Vögeln in Erscheinung getreten. Forschende nahmen damals an, dass Zugvögel das Virus aus Afrika nach Europa eingeschleppt hatten. Vor allem die Rauchschwalbe wurde als Überträger genannt. Mit dem Klimawandel als Ursache für die Ausbreitung bestimmter Tierarten weiter nach Norden wurde damals auch ein weiter ansteigendes Auftreten des Usutu-Virus in Europa erwartet. All diese Annahmen werden jedoch von einer neuen Studie der Veterinärmedizinischen Universität (Vetmeduni Vienna) in Frage gestellt.
Archivierte Gewebeproben untersucht
Denn schon im Jahr 1996, also fünf Jahre vor dem Ausbruch des Usutu-Virus in Wien, gab es in der italienischen Toskana schon einmal ein ähnliches Vogelsterben, bei dem vor allem Amseln betroffen waren. Damals wurde der tatsächliche Auslöser zwar nicht identifiziert, doch Giacomo Rossi, Tierarzt an der Universität von Camerino in der italienischen Stadt Matelica, hatte Gewebeproben von verendeten Vögeln genommen und aufbewahrt. Herbert Weissenböck vom Institut für Pathologie und Gerichtliche Veterinärmedizin, Norbert Nowotny vom Institut für Virologie, beide Vetmeduni Vienna, und ihre Kollegen erfuhren erst vor kurzer Zeit von der Existenz dieser Gewebeproben und untersuchten sie umgehend auf Spuren von Krankheitserregern.
Zugvögel doch nicht schuld
Und sie wurden fündig: Exakt derselbe Stamm des Usutu-Virus, der 2001 die Amseln in Wien zum Verschwinden brachte, war auch 1996 für das Vogelsterben in der Toskana verantwortlich. Auch dort, genau wie in Wien, wurde der Amselbestand nahezu völlig ausgelöscht, die Tiere wurden jedoch bald immun und der Bestand erholte sich relativ schnell wieder. Dazu Weissenböck: „Wir verstehen zwar noch immer nicht im Detail, wie das Usutu-Virus damals nach Österreich gelangt ist, haben aber ein wichtiges Puzzleteil gefunden. Das Virus ist offenbar nicht mit Zugvögeln direkt aus Afrika nach Wien gekommen, sondern war schon mehrere Jahre lang in Italien vorhanden.“ Weissenböck erwartet, dass die modernen molekularmedizinischen Techniken in Zukunft dabei helfen könnten, Ursprung und Verbreitung auch anderer Infektionskrankheiten aufzuklären: „Zum Beispiel wissen wir noch immer nicht, wie die Blauzungenkrankheit nach Norddeutschland gekommen ist, auch der Weg, auf dem das West-Nil-Virus Zentraleuropa erreicht hat, ist noch nicht bekannt.“
Der Artikel “Usutu virus, Italy, 1996” von Herbert Weissenböck, Tamás Bakonyi, Giacomo Rossi, Paolo Mani and Norbert Nowotny wurde in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift „Emerging Infectious Diseases“ (Vol. 19(2), February 2013: 274-277) veröffentlicht.

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