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Symmetrische Hirnkoralle - Diploria strigosa
Errötende Sternkoralle - Stephanocoenia intersepta
Glatte Blumenkoralle - Eusmilia fastigiata
Rosenkoralle - Manicina areolata
© 2005 Markus Kappeler
(erschienen in der WWF Conservation Stamp Collection)
An Land sind auf unserem Planeten die Pflanzen bedeutende Landschaftsgestalter, während die Tiere diesbezüglich kaum in Erscheinung treten. Besonders die Bäume und Sträucher schaffen komplexe dreidimensionale Lebensräume, welche für ein breites Spektrum anderer Organismen von vielfältigem Nutzen sind. Ohne die Gehölzpflanzen hätten die terrestrischen Ökosysteme wesentlich weniger so genannte «ökologische Nischen» und wären beträchtlich artenärmer.
Im Meer ist die Situation gerade umgekehrt: Hier sind es vor allem die Tiere, und zwar die niederen, welche als Landschaftsgestalter wirken, während die Pflanzen und die Algen kaum eine Rolle spielen. Deren hauptsächliche Beiträge sind Seegraswiesen und Tangbüschel.
Von den die untermeerische Landschaft prägenden Tieren sind die riffbildenden Steinkorallen, welche in den warmen Küstengewässern der Tropenzone heimisch sind, zweifellos die aktivsten. Ihrer Tätigkeit entspringen dreidimensionale Lebensräume, welche zu den artenreichsten, buntesten und auch bizarrsten unseres Planeten zählen.
Üppige Korallenriffe finden sich vor allem in zwei Erdregionen: einerseits im westlichen Atlantik, einschliesslich der Karibik, und andererseits im Indopazifik, von der Ostküste Afrikas ostwärts bis zum Zentralpazifik. Manche riffbildenden Steinkorallenarten sind in beiden Regionen heimisch, viele jedoch bloss in einer der beiden. Vier Arten, welche einzig im Westatlantik vorkommen, sind die Symmetrische Hirnkoralle (Diploria strigosa)
, die Errötende Sternkoralle (Stephanocoenia intersepta)
, die Glatte Blumenkoralle (Eusmilia fastigiata)
und die Rosenkoralle (Manicina areolata).
Von ihnen soll hier berichtet werden.
Steinkorallen sind Blumentiere
Die Steinkorallen gehören innerhalb des Reichs der Tiere zum Stamm der Nesseltiere (Cnidaria), einer mehr als 550 Millionen Jahre alten Tiersippe. Im Unterschied zu den meisten anderen Tiersippen haben die Nesseltiere keinen zweiseitigen, sondern einen radialsymmetrischen Körper. Ein weiteres Kennzeichen sind ihre namengebenden Nesselkapseln, welche mit Gift gefüllt sind und beim Beutefang wie auch bei der Feindabwehr eingesetzt werden. Insgesamt gibt es rund 9000 wissenschaftlich beschriebene Nesseltierarten. Diese werden in vier Klassen gegliedert. Die Steinkorallen gehören zusammen mit den Seeanemonen, den Seefedern, den Zylinderrosen und weiteren Formen zur Klasse der Blumentiere (Anthozoa). Bei den anderen Klassen handelt es sich um die Echten Quallen (Scyphozoa), die Würfelquallen (Cubozoa) und die Hydrozoen (Hydrozoa).
Im erwachsenen Zustand werden die Blumentiere als «Polypen» bezeichnet. Es sind zarte Wesen mit einem sackartigen Körper. Die nach oben gerichtete Öffnung des «Sacks», welche gleichzeitig die Aufgabe des Munds und des Afters erfüllt, ist von einem Kranz kurzer, dicker Tentakel umsäumt, während der Boden fest auf einer Unterlage haftet.
Bei vielen Blumentieren, darunter den lebhaft gefärbten Seeanemonen (Ordnung Actinaria), leben die Polypen als Einzeltiere. Diese können recht gross sein. Den Rekord hält die Riesenseeanemone (Stichodactyla mertensii)
, welche eine Höhe von bis zu 125 Zentimetern erreicht. Bei den Steinkorallen (Ordnung Madreporaria) hingegen sind die Polypen in der Regel klein bis winzig; vielfach weisen sie einen Durchmesser von bloss ein bis drei Millimetern auf. Diesen Mangel an Körpergrösse machen sie gleich auf zweifache Weise wett: Erstens bilden sie kopfstarke Kolonien, welche durch so genannte Knospung, also durch ungeschlechtliche Vermehrung, aus einem einzigen Gründertier hervorgehen. Zweitens baut jeder Polyp einen festen Kelch aus Kalk um sich herum und verkittet diesen mit den Kelchen der Nachbarn, so dass die Kolonie über ein widerstandsfähiges Wohngebäude verfügt.
Dessen Form und Grösse sind von Korallenart zu Korallenart verschieden. Bei gewissen Arten bleibt das Kalkgebäude stets recht klein, bei anderen kann es einen Durchmesser von mehreren Metern erreichen. Manche Bauten haben verzweigte, geweihartige Formen, andere vernetzte, fächerartige und nochmals andere runde, felsblockartige. Entsprechend der Vielfalt an Steinkorallenarten ist das Formenspektrum der Kalkgebilde, denen man in einem Korallenriff begegnet, überaus breit.
Partnerschaft mit Zooxanthellen
Steinkorallen kommen von der Gezeitenzone bis in Tiefen von über 6000 Metern unter dem Meeresspiegel vor. Korallenriffe hingegen existieren nur in oberflächennahem, ungetrübtem, lichtdurchflutetem Wasser - von der Gezeitenzone bis in eine Tiefe von ungefähr fünfzig Metern. Dies hat damit zu tun, dass die Korallenriffe nicht das Werk der Korallenpolypen allein sind, sondern das Resultat der symbiotischen Zusammenarbeit der Polypen mit Zooxanthellen. Bei letzteren handelt es sich um einzellige Algen aus der Sippe der Panzergeissler (Dinoflagellata), welche gelbe und braune Farbstoffe, so genannte Xanthophylle, enthalten. Die Zooxanthellen leben innerhalb des Gewebes, mit dem die Polypen einer Steinkorallenkolonie untereinander verbunden sind - und sie sind für ihr Gedeihen auf das Sonnenlicht angewiesen. Wegen der Lichtansprüche der Zooxanthellen also ist die Verbreitung der Korallenriffe auf die oberflächennahen Wasserschichten der tropischen Meere beschränkt.
Die Zooxanthellen enthalten Chlorophyll und betreiben Fotosynthese, das heisst sie nutzen die Energie des Sonnenlichts, um Kohlendioxid und Wasser in Kohlenhydrate und Sauerstoff umzuwandeln. Bei der Symbiose der Korallenpolypen mit den Zooxanthellen versorgen die Korallenpolypen die Zooxanthellen mit einer verhältnismässig sicheren Unterkunft sowie Kohlendioxid, das bei ihrer Atmung als Abfallstoff anfällt. Die Zooxanthellen liefern ihrerseits den Korallenpolypen zuckerartige Kohlenhydrate, welche diesen als Kraftnahrung dienen.
Jüngeren Untersuchungen zufolge werden zwischen den Korallenpolypen und den Zooxanthellen noch weitere Stoffe ausgetauscht. Zum Beispiel nehmen die Zooxanthellen Ammonium auf, ein weiteres Stoffwechsel-Abfallprodukt der Korallenpolypen, und geben es in Form von Aminosäuren, also lebenswichtigen Eiweissbausteinen, an diese zurück.
Es scheint, dass die Korallenpolypen in manchen Fällen praktisch die gesamte Nahrung von ihren Symbiosepartnern beziehen. Allerdings vermögen sich die Korallenpolypen durchaus auch selbst zu ernähren: Sie strecken - gewöhnlich nachts - ihre Tentakel aus und fangen frei im Wasser schwebende Organismen, indem sie diese mit ihren Nesselzellen töten, dann in ihre Körperhöhle befördern und dort verdauen. Allerdings bauen sie nur dann Kalkkelche und somit Korallenriffe, wenn sie mit Zooxanthellen zusammenleben. Weshalb dies so ist, wissen wir nicht im Detail. Es gibt aber Hinweise darauf, dass die Korallenpolypen nur dann in der Lage sind, Kalk in fester Form auszuscheiden, wenn die Kohlendioxidkonzentration im umgebenden Meerwasser gering ist, und dass die Zooxanthellen durch ihre chemische Tätigkeit für diese geringe CO2-Konzentration sorgen.
Vier Porträts
Die Symmetrische Hirnkoralle
, ein Mitglied der artenreichen Familie Faviidae, ist ein besonders aktiver Riffbauer. Ihre an ein überdimensionales Wirbeltierhirn erinnernden Kolonien können einen Durchmesser von bis über zwei Metern aufweisen, wobei aber die einzelnen Kelche, in denen die Polypen stecken, einen Durchmesser von bloss zwei bis drei Millimetern aufweisen. Da die Wachstumsgeschwindigkeit der Kolonien bei maximal etwa einem Zentimeter im Jahr liegt, dürften die grössten Kolonien mindestens hundert, eher aber zwei- bis dreihundert Jahre alt sein. Im Westatlantik ist die Symmetrische Hirnkoralle weit verbreitet und zudem recht häufig. Sie siedelt von der Ebbemarke bis in Tiefen von etwa vierzig Metern, kommt aber am häufigsten in Bereichen mit weniger als zehn Metern Wassertiefe vor.
Die Errötende Sternkoralle
gehört zur Familie Astrocoeniidae, deren Mitglieder mehrheitlich in der indopazifischen Region heimisch sind. Wie die Symmetrische Hirnkoralle baut sie halbkugelige Kalkblöcke, die jedoch mit einem Durchmesser von höchstens etwa dreissig Zentimetern recht klein bleiben. Die Art ist über die ganze Karibik verbreitet, scheint aber nirgendwo besonders häufig zu sein. Meistens findet man sie in geringer Tiefe auf der inneren, der Küste zugewandten Riffseite.
Die Glatte Blumenkoralle
bildet Kolonien, welche einen Durchmesser von bis zu fünfzig Zentimetern aufweisen. Im Unterschied zur Symmetrischen Hirnkoralle und zur Errötenden Sternkoralle sind bei ihr die einzelnen Polypen mit einem Durchmesser von etwa 3 Zentimetern ungewöhnlich gross. Sie gehört der Familie Caryophylliidae an, deren Mitglieder grossenteils keine Riffbauer sind. In der Karibik ist sie zwar weit verbreitet, jedoch nirgendwo häufig. Sie siedelt insgesamt in Tiefen von 1 bis 65 Metern, mehrheitlich aber zwischen 3 und 30 Metern. Vielfach wächst sie unter den überhängenden Teilen anderer, grösserer Korallen.
Die Rosenkoralle
ist wie die Symmetrische Hirnkoralle ein Mitglied der Familie Faviidae. Ihre Kolonien haften oftmals nicht auf festem Grund, sondern leben lose auf weichem Substrat, insbesondere auf Sand inmitten von Seegraswiesen. Sie sind mit einem Durchmesser von gewöhnlich weniger als fünfzehn Zentimetern ziemlich klein. Jüngere Kolonien haben meistens eine ovale Form mit einer Mulde in Längsrichtung und gewellten Rändern, während ältere Kolonien eine eher kreisförmige und halbkugelige Gestalt aufweisen.
Teils interne, teils externe Befruchtung
Die Vermehrung der Polypen innerhalb einer Steinkorallenkolonie - und damit das Wachstum der betreffenden Kolonie - beruht zwar auf ungeschlechtlicher Teilung (Knospung). Die Vermehrung der Art, das heisst die Neubildung von Kolonien, erfolgt jedoch durch geschlechtliche Fortpflanzung. Einige Arten sind getrenntgeschlechtlich, verfügen also einerseits über männliche und andererseits über weibliche Kolonien. Bei anderen gibt es in jeder Kolonie sowohl männliche als auch weibliche Polypen. Bei der Errötenden Sternkoralle beispielsweise finden sich im oberen Bereich der Kolonie normalerweise Polypen, welche Spermien erzeugen, während im unteren Bereich Polypen leben, welche Eier produzieren. In nochmals anderen Kolonien sind die Polypen Zwitterwesen, weisen also je beide Geschlechter auf.
Interessanterweise zeigen gewisse Steinkorallen eine einfache Form der Brutfürsorge: Bei diesen Arten findet die Befruchtung der Eier innerhalb der Körperhöhle der weiblichen Polypen statt. Die Eier reifen in der Folge ein paar Tage bis ein paar Wochen in der mütterlichen Körperhöhle, worauf Larven schlüpfen, welche durch die Mundöffnung geboren werden. Sie lassen sich gewöhnlich ein paar Stunden lang von den Meeresströmungen forttragen, bevor sie sich an einem günstigen Ort niederlassen, sich zu sesshaften Polypen umwandeln und zu Gründern neuer Korallenkolonien werden. Die Glatte Blumenkoralle beispielsweise pflanzt sich auf diese Weise fort.
Bei den meisten anderen Steinkorallen, so auch bei den drei übrigen hier vorgestellten Arten, werden die Spermien und die Eier hingegen einfach ins umgebende Meerwasser entlassen, wo es dann zu einer externen Verschmelzung der Keimzellen kommt. Aus den befruchteten Eiern schlüpfen in diesen Fällen sehr bald frei treibende Larven, die sich gewöhnlich nach vier bis zehn Tagen an geeigneten Stellen festsetzen.
Bei manchen Korallenarten mit externer Befruchtung laichen die Kolonien in weiten Riffbereichen synchron, was die Wahrscheinlichkeit, dass die ins Wasser abgegebenen Eier mit Samen zusammentreffen, entscheidend erhöht. Solch synchrones Ablaichen lässt sich vielerorts mit grosser Genauigkeit vorhersagen, denn es ist erstens saisonal gebunden, hängt zweitens vom Gezeitenstand ab und findet drittens zumeist ein paar Tage nach Vollmond statt. Im Jahr 2004 wurde beispielsweise korrekt vorhergesagt, dass das Ablaichen der Errötenden Sternkoralle in der Region von Saba, einer zu den Niederländischen Antillen gehörenden Karibikinsel, jeweils zwischen 21 und 22 Uhr zunächst vom 16. bis 18. September und dann nochmals vom 16. bis 18. Oktober stattfindet.
Eine ungewisse Zukunft
Alle riffbildenden Steinkorallen stellen hohe Anforderungen an ihre Umwelt: Sie benötigen eine Wassertemperatur, die nicht unter 20 Grad Celsius absinkt, reichlich Sonnenlicht und also Wassertiefen von nicht mehr als etwa fünfzig Metern, ferner Meerwasser, das klar und sauerstoffreich ist. Diesen nicht unbescheidenen Lebensraumansprüchen zum Trotz haben sie sich viele Jahrmillionen lang erfolgreich zu behaupten gewusst.
Jetzt aber ziehen dunkle Wolken auf. Es ist einmal mehr dem modernen Menschen vorbehalten, diesen uralten und einzigartigen Meerestieren wirklich gefährlich zu werden. Da sind zum einen die mannigfaltigen direkten Einwirkungen auf die Korallenriffe, darunter der Fischfang mittels Dynamit, das Losbrechen von Korallenstöcken als Baumaterial und für Aquarien, das Verändern der Strömungsverhältnisse durch den Bau von Hafen- und Tourismusanlagen. Hinzu kommen die indirekten Beeinträchtigungen der Korallenriffe durch die Befrachtung der Meere - und besonders der Küstengewässer - mit Chemikalien und Abwässern aller Art. Schwere Schädigungen der Riffgemeinschaften sind ferner zu befürchten, falls sich die Erwärmung der Meere aufgrund des «Treibhauseffekts» und die Verstärkung der UV-Einstrahlung aufgrund der Ausdünnung der Ozonschicht weiter fortsetzen.
Insgesamt sieht die Zukunft der Korallenriffe düster aus. Tatsächlich haben neuere wissenschaftliche Erhebungen gezeigt, dass in weiten Bereichen der Karibik der Flächenanteil der von lebenden Korallen bewohnten Riffteile allein innerhalb der letzten zwanzig Jahre um mehr als das Fünffache geschrumpft ist. Noch ist keine der vorgestellten Korallenarten aufgrund dieser Entwicklung unmittelbar in ihrem Fortbestand gefährdet. Hält der Schwund der einzigartigen Korallengärten aber ungebremst an oder beschleunigt er sich gar, dann ist dies leider bloss eine Frage der Zeit.
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