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Donnerstag, 29.09.2016
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Rippenquallen erkennen ihre Feinde wieder

Erstaunlich fortgeschrittenes Immungedächtnis könnte Erfolg der invasiven Art erklären

Von wegen primitiv: Eine erst seit einigen Jahren in der Ostsee heimische Rippenqualle überrascht die Biologen mit einem Immungedächtnis. Ihre Abwehr ist lernfähig und erkennt frühere Angreifer wieder. Eine solche Fähigkeit war unter Wirbellosen bisher nur bei den viel komplexeren Insekten bekannt. Die Entdeckung könnte aber erklären, warum die Rippenqualle ein so erfolgreicher Bioinvasor ist, wie Forscher im Fachmagazin "Biology Letters berichten.
Rippenqualle (Mnemiopsis leidyi), fotografiert in der Kieler Förde

Rippenqualle (Mnemiopsis leidyi), fotografiert in der Kieler Förde

Die Rippenqualle Mnemiopsis leidyi, auch Meereswalnuss genannt, rückte vor einigen Jahren in den Fokus der Meeresforscher. Denn die eigentlich vor der nordamerikanischen Küste heimische Art tauchte erstmalig in der Nord- und Ostsee auf. Ihr eilte dabei ein extrem schlechter Ruf voraus. Weil sie sehr anpassungsfähig ist und sich vor allem von Fischeiern und -larven ernährt, galt sie als "Fischkiller" und potenziell bedrohlicher Bioinvasor.

Im Jahr 2007 hatte sich die Rippenqualle in der Ostsee bereits fest etabliert. Die Dichte der Tiere stieg Ostsee im Spätsommer vor allem in der südwestlichen drastisch an. In der Kieler Förde und vor Warnemünde registrierten Meeresforscher damals Zahlen von mehr als 100 Individuen pro Kubikmeter. Allerdings hat sie sich seither nicht in dem Maße weiter ausgebreitet, wie zunächst befürchtet. Für den Menschen ist sie ohnehin völlig ungefährlich. Wegen ihrer geringen Größe von nur wenigen Zentimetern und ihrer fast völligen Transparenz ist zudem leicht zu übersehen.

Immungedächtnis auf die Probe gestellt


Um mehr über den neuen Bewohner von Nord- und Ostsee zu erfahren, haben Forscher vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung nun die Widerstandsfähigkeit der Art näher untersucht. Sie wollten herausfinden, wie das Immunsystem dieser sehr einfachen Organismen funktioniert. „Wir haben die Quallen dafür mit unterschiedlichen Bakterien ‚geimpft’“, erläutert Hauptautor Sören Bolte vom GEOMAR. Dann untersuchte er gemeinsam mit Kollegen, ob sich die Immunreaktion beim zweiten Mal vom Erstkontakt mit den Erregern unterscheidet - ob die Rippenqualle ihre Angreifer quasi wiedererkennt.


Und tatsächlich: „Wir konnten zeigen, dass die Ausprägung von Immungenen bei einer zweiten Injektion durch die erste Behandlung beeinflusst wird“, so Bolte. Die Immunabwehr der Rippenqualle reagiert zudem anders, wenn es zweimal nacheinander mit dem gleichen Erreger in Kontakt kommt, als wenn beides Mal ein anderes Bakterium injiziert wird. Das aber bedeutet, dass auch diese Quallen bereits über eine spezifische Immunreaktion verfügen und eine Art Gedächtnis für frühere Angreifer besitzen. Ihre plastische Immunantwort kann offenbar unterschiedliche Bakteriengruppen unterschieden und sich merken.

Schlüssel zum Erfolg als Bioinvasor ?


„Es ist erstaunlich, was das Immunsystem solch einfacher Organismen leisten kann“, sagt Bolte. Denn bisher galt ein solches Immungedächtnis als typisch nur für höhere Tiere. Unter den Wirbellosen wurde es bisher nur bei Insekten nachgewiesen, einer im Vergleich zu den Rippenquallen als deutlich komplexer und fortgeschrittener geltenden Tiergruppe.

Ein so flexibel reagierendes Immunsystem könnte möglicherweise auch erklären, warum die Rippenqualle ein so erfolgreicher Bioinvasor ist. „Natürlich müssen Randbedingungen wie Temperatur und Salzgehalt stimmen, aber die Fähigkeit sich gegen Feinde zu wehren, ist entscheidend für eine Art, die in eine neue Umgebung einwandert“, betont Bolte. Die Meereswallnuss, wie die Rippenqualle Mnemiopsis leidyi auch genannt wird, verfügt also offensichtlich nicht nur über eine hinreichende Anpassungsfähigkeit sondern auch über ein flexibel reagierendes Immunsystem. (Biology Letters, 29013; doi: 10.1098/rsbl.2013.0864)
(GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, 26.11.2013 - NPO)
 
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