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Nur in den sonnendurchfluteten Oberflächenschichten des Tropengürtels gedeihen die riffbildenden Steinkorallen. Schauen wir uns die Biologie der Korallen an: Korallen sehen irgendwie pflanzlich aus, sind aber Tiere. Sie leben nur selten allein und bilden meist zweig- oder geweihartige Kolonien, den Korallenstöcken, aus vielen Tausend Einzelindividuen, den Polypen. Die Polypen ernähren sich von Plankton, das sie mit ihren nesselnden Fangarmen erbeuten. Die meisten Steinkorallen leben zudem in enger Symbiose mit einzelligen Algen, sogenannten Zooxanthellen.
Da die Symbionten Photosynthese betreiben, benötigen sie viel Licht. Und genügend Licht ist nur in den Flachwasserbereichen bis maximal 40 Meter Tiefe und in den Tropen vorhanden. Die Zooxanthellen liefern der Koralle ihre Photosyntheseprodukte ab, vorwiegend Kohlehydrate, die aus Kohlendioxid, Licht und Wasser aufgebaut werden. Im Gegenzug erhalten die Zooxanthellen einen sicheren Lebensraum im Körperinneren der Koralle und immer genügend Kohlendioxid aus der Atmung der Koralle. Beide gewinnen aus dem Zusammenleben.
Manche Steinkorallen bestehen bloss aus einem einzigen Polypen, andere aus abertausenden!
Ein weiterer Vorteil ergibt sich für die Koralle, indem der Aufbau ihres kalkigen Skeletts durch die Zooxanthellen erleichtert wird. Korallen mit Zooxanthellen haben eine zehnmal höhere Kalkbildungsrate als Korallen ohne Symbionten. Man liest oft, dass Korallen sehr langsam wachsen. Das stimmt zum Glück nicht. Die meisten Korallen können mehrere Dezimeter pro Jahr an Länge zulegen. Allerdings werden die Riffe gleichzeitig auch ab- und umgebaut, sei es durch Stürme oder Hitzeperioden, durch Parasiten, Fressfeinde, Seebeben, Krankheiten oder Klimawandel. Oder durch andere menschliche Aktivitäten.
Jährlich bilden Steinkorallen 900 Millionen Tonnen Kalziumkarbonat, was einem Konvoi von 22.5 Millionen 40-Tönnern entspricht; ein solcher wäre 370'000 Kilometer lang.
Grosspolypige Korallen jagen oft nach grösserer Beute, die sie aus der Strömung fangen.
Die Polypen sind tagsüber oft zusammengezogenen, denn dann liefern ihnen die Symbionten genügend Nahrung und sie brauchen sich für die Photosynthese nicht zu öffnen. Wer nachts im Riff tauchen geht, sieht eine komplett andere Welt: Nachts ruhen sich die Zooxanthellen aus, dafür strecken die Polypen ihre Tentakel zur Jagd nach Planktontieren aus.
Die Biologie der Korallen ist komplex. Korallen sind oft getrennt geschlechtlich. Sie bilden also männliche oder weibliche Einzeltiere oder Kolonien. Manche Arten bestehen aber auch aus hermaphroditischen Polypen, die sowohl männliche als auch weibliche Geschlechtsorgane besitzen. Im Normalfall stossen männliche wie weibliche Polypen bei der Vermehrung ihre Eier ins freie Wasser aus, die Geschlechtszellen finden sich selbstständig, und aus der befruchteten Eizelle entwickelt sich eine kleine Larve, die nach kurzer Zeit im offenen Meer auf den Meeresboden absinkt und zu einem neuen Korallenstock auswächst. Die Hermaphroditen stossen ihre männlichen und weiblichen Geschlechtsprodukte zu unterschiedlichen Zeiten aus. Sonst wäre eine Selbstbefruchtung möglich.
Die Fangarme einer Steinkoralle können fädig aussehen oder wie hier knollig.
Wenn Stürme einen Korallenstock in Stücke schlagen, dann können die einzelnen Bruchstücke wieder zu vollständigen Korallen regenerieren. Manche Korallen machen auch eine sogenannte Polypenausbürgerung, bei welcher ein einzelner Polyp eine sterbende Kolonie verlässt und auf eigene Faust einen neuen Stock zu bilden versucht. Manche Korallen können sich gar selbst klonieren oder Knospen bilden, die sich später vom Mutterstock – oder ists vielleicht gar ein Vater-, Bruder- oder Schwesterstock? – ablösen. Alles völlig asexuell. Im Extremfall brüten manche Korallenarten sogar ihre Jungklone im Gastralraum – einer Art Magen – aus, bis diese selbstständig sind.