Euphausia superba
Euphausia superba Antarktischer KrillHerrschaft | Animalia |
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Ast | Arthropoda |
Sub-Embr. | Krustentiere |
Klasse | Malacostraca |
Unterklasse | Eumalacostraca |
Super Ordnung | Eucarida |
Auftrag | Euphausiacea |
Familie | Euphausiidae |
Nett | Euphausia |
LC : Am wenigsten besorgt
Der Antarktische Krill ( Euphausia superba ) ist eine Krillart, die in den Gewässern des Südlichen Ozeans lebt . Antarktische Krills sind wirbellose Tiere , die wie Garnelen in großen Gruppen leben, die als " Schwärme " bezeichnet werden und manchmal eine Dichte von 10.000 bis 30.000 Individuen pro Kubikmeter erreichen.
Sie ernähren sich direkt auf das Phytoplankton , die mit der Primärproduktion von Energie , dass Phytoplankton ableiten zunächst von der Sonne in , um ihre zu halten Lebenszyklus in der pelagischen Zone . Sie erreichen eine Länge von sechs Zentimetern, wiegen bis zu zwei Gramm und können bis zu sechs Jahre alt werden. Es ist eine Schlüsselart im antarktischen Ökosystem , die Nahrungsgrundlage für viele Tiere wie Wale und Robben und dank seiner Ausscheidungen den Export von Kohlenstoff auf den Meeresboden ermöglicht . In Bezug auf Biomasse erreicht es rund 500 Millionen Tonnen, eine der am häufigsten vorkommenden Arten auf dem Planeten.
Alle Mitglieder der Ordnung Euphausiacea sind Tiere ähneln Garnelen Zugehörigkeit zur Überordnung von Krustentieren Eucarida . Ihre Thorakomere auf beiden Seiten des Panzers sind kurz und machen die Kiemen des Antarktischen Krills für das menschliche Auge sichtbar . Die Beine haben keine Krallen ( Pereiopoden ), was sie von Krabben , Hummern und Garnelen unterscheidet.
Krill ist ein kleines, garnelenähnliches Krebstier, das etwa vier bis sieben Zentimeter lang ist und zwei Gramm wiegt. Es hat fünf Beinpaare und zwei große schwarze Facettenaugen . Ihr Körper ist fast durchsichtig und mit kleinen roten Punkten pigmentiert. Sein Verdauungssystem ist durch Transparenz sichtbar, grün gefärbt durch eine Diät, die hauptsächlich aus Phytoplankton besteht .
Krill kann Licht durch Organe emittieren , die sich an verschiedenen Stellen seines Körpers befinden: ein Organpaar in der Nähe der Augen, ein weiteres Paar an den Seiten des zweiten und siebten Beins und eines an allen vier Brustknochen . Diese Organe senden regelmäßig gelbes und grünes Licht für maximal zwei bis drei Sekunden aus. Sie gelten als sehr entwickelt und ihr Prinzip kann mit dem einer Taschenlampe verglichen werden: eine konkave Oberfläche auf der Rückseite des Organs, die das Licht reflektiert, und eine Linse auf der Vorderseite des Strahls, um es zu leiten, das gesamte Organ, das es kann durch Muskeln orientiert sein. Die Funktion dieser Lichter ist noch nicht gut verstanden und einige Wissenschaftler spekulieren, dass diese Biolumineszenz eine Rolle bei der Reproduktion spielt.
Die biolumineszierenden Organe von Krill enthalten mehrere fluoreszierende Substanzen . Das Hauptelement, aus dem sie bestehen, hat ein Fluoreszenzmaximum bei einer Anregung von 355 Nanometern (nm) und einer Emission von 510 nm .
Die Hauptnistzeit für den Antarktischen Krill ist von Januar bis März. Das Laichen kann sowohl über dem Festlandsockel als auch im oberen Teil des Tiefseewassers erfolgen. Ebenso wie die anderen Arten der Ordnung Euphausiacea bindet das Männchen ein Spermatophor , einen spermienhaltigen Sack, an die Genitalöffnung des Weibchens. Dafür wird er seinen ersten Pleopod (Bein am Bauch) als Werkzeug zur Paarung verwenden. Frauen produzieren bei der Geburt zwischen 6.000 und 10.000 Eier. Diese werden dann befruchtet, wenn sie die Genitalien des Weibchens durch das vom Spermatophor freigesetzte Sperma verlassen, das zuvor vom Männchen gebunden worden war.
Wenn wir uns auf Marrs Hypothese stützen, die aus den Ergebnissen einer RRS- Entdeckungsexpedition abgeleitet wurde , ist die Entwicklung der Eier wie folgt: Die Gastrulation (Entwicklung des Embryos in den Eiern) findet während des Abstiegs der Eier statt. Die Eier werden dann nur gemessen 0,6 mm bis zum Meeresboden in einer Tiefe von 700 bis 2000 Metern, je nachdem, ob das Laichen über dem ozeanischen Schelf stattfindet oder nicht. Von diesem Moment an schlüpfen die Eier und die ersten Nauplius- Larven beginnen mit Hilfe ihrer drei Beinpaare an die Wasseroberfläche zu wandern.
Während der ersten beiden Entwicklungsstadien (Nauplius und Metanauplius ) ernähren sich die Larven noch nicht und werden von ihrem Eigelb gefüttert . Nach drei Wochen beenden die jungen Krill ihren Aufstieg. Sie können in sehr großer Zahl auftreten - bis zu zwei pro Liter in einer 60 Meter tiefen Wasserscheibe. Das Wachstum der Larven folgt verschiedenen Entwicklungsstadien, die durch das Auftreten zusätzlicher Beine, Augen und Setae (Setae) gekennzeichnet sind. Mit einer Länge von 15 mm ähnelt jugendlicher Krill eher Erwachsenen. Es wird ungefähr im Alter von zwei oder drei Jahren reif und erwachsen. Die Lebenserwartung von Krill wird im Allgemeinen auf fünf Jahre geschätzt, in Gefangenschaft wurde jedoch nachgewiesen, dass er bis zu 11 Jahre alt werden kann.
Wie alle Krebstiere muss Krill immer häuten, um normal zu wachsen. Ungefähr alle 13 bis 20 Tage müssen Krills ihr Chitin- und Sklerotin- Exoskelett wechseln und die Exuvien zurücklassen .
Krills können jedoch auch den Prozess umkehren und häuten, um ihre Größe zu verringern. Dieses Phänomen ist spezifisch für die Art. Dies ist wahrscheinlich eine Anpassung an die saisonale Variation ihrer Nahrungsressourcen, die während der Wintermonate unter dem Eis knapp sind. Die Verringerung ihrer Größe und die Verwendung der überschüssigen Elemente des eigenen Körpers reichen aus, damit sich der Krill während der Wintersaison am Leben erhält. Wir stellen fest, dass die Augen des Tieres in dieser Phase nicht kleiner werden. Die relative Größe des Auges im Vergleich zum Rest des Körpers ist daher ein Indikator für den Mangel an Nahrung.
Der Darm von E. superba erscheint häufig grün durch seine transparente Schale, was darauf zurückzuführen ist, dass sich die Art hauptsächlich von Phytoplankton und insbesondere von sehr kleinen Kieselalgen (20 Mikrometer) ernährt , die sie durch Filtern des Wassers zu einem Komplex sammelt Filtrationssystem Das silikatische äußere Skelett der Kieselalgen wird durch das Verdauungssystem zerstört, dann wird das Innere in der Hepatopankreas verdaut . Krill kann auch Copepoden , Amphipoden und andere kleine Elemente des Zooplanktons fangen und essen . Der Verdauungstrakt bildet einen kurzen, geraden Schlauch; Die Verdauungseffizienz ist nicht sehr stark, was die große Menge an Kohlenstoff erklärt, die noch im Kot vorhanden ist .
Der Antarktische Krill verwendet direkt winzige Phytoplanktonzellen , die kein anderes Tier ähnlicher Größe kann. Dies wird durch seine Filtrationsmethode ermöglicht, bei der die hochentwickelten Vorderbeine zur Versorgung der Filtrationsvorrichtung verwendet werden. Diese besteht aus den sechs Thorakopoden (am Thorax befestigten Beinen ), die das Phytoplankton im Meerwasser sammeln und dank seiner Setae, die die innere Oberfläche bedecken , zum Eingang des Verdauungstrakts bringen . In ihrem dünnsten Teil hat diese Filtrationsstruktur Öffnungen von nur einem Mikrometer.
Wenn die Lebensmittelkonzentration niedriger ist, öffnet Krill sein Filtersystem weiter, indem er Entfernungen von mehr als 0,5 Metern zurücklegt.
Der antarktische Krill kann sich manchmal von der Algenschicht unter dem Packeis ernähren. Krill kann kopfüber unter dem Eis schwimmen und die vorhandenen Algen sammeln. Sie haben spezielle Kiefer mit harkenartigen Setae an den Enden der Thorakopoden entwickelt und grasen auf Algen, während sie sich in einem Zick-Zack-Muster bewegen. Ein Krill kann in 10 Minuten eine Fläche von 90 cm 2 freimachen. Es ist kürzlich bekannt geworden, dass der Algenfilm unter dem Packeis großflächig entwickelt wird und manchmal kohlenstoffreicher ist als die gesamte Wassersäule darunter.
Krill ernährt sich sehr ungeordnet und spuckt häufig Aggregate von Phytoplankton aus, die Tausende von Zellen enthalten, die zusammenkleben. Es produziert auch Ausscheidungen, die noch eine erhebliche Menge an Kohlenstoff enthalten, sowie die siliciumhaltigen Schalen von Kieselalgen. Diese Elemente sind ziemlich schwer, weshalb diese Fäkalien dicht sind und schnell in den Abgrund sinken. Dieser Prozess der Kohlenstoffabscheidung und -bindung in der Tiefsee wird als biologische Pumpe bezeichnet . Da die Gewässer der Antarktis sehr tief sind (zwischen 2.000 und 4.000 Meter tief), exportiert Krill große Mengen Kohlenstoff (d. H. Festes Kohlendioxid CO 2 durch Phytoplankton) aus der Biosphäre und bindet ihn etwa 1000 Jahre lang.
Wenn Phytoplankton von anderen Mitgliedern des pelagischen Ökosystems verbraucht wird, verbleibt der größte Teil des aufgenommenen Kohlenstoffs in der oberen Schicht. Es wird angenommen, dass dieser Prozess einer der wichtigsten Regulierungsmechanismen auf dem Planeten ist, vielleicht der wichtigste, an dem riesige Biomassen beteiligt sind. Weitere Forschungen sind erforderlich, um das Ökosystem des Antarktischen Ozeans besser zu verstehen.
Krill ist schwerer als Wasser, und um diesen Nachteil auszugleichen, muss er ständig Anstrengungen unternehmen, indem er mit den Beinen wackelt, um über Wasser zu bleiben. Es verbraucht somit 40% seiner Energie, um einfach nicht auf den Grund des Wassers zu sinken.
Krill bilden zusammen Schwärme, die manchmal zu großen Anteilen wachsen können. So wurden Echosondierungen in der Nähe der Straße von Gerlache durchgeführt , Ufer von etwa zwei Millionen Tonnen, die sich über eine Fläche von 450 km 2 erstrecken . Diese Bänke können vor dem Auflösen mehrere Tage lang kompakt bleiben. Diese Schwärme wandern tagsüber. Tagsüber bleiben sie in der Tiefe und vermeiden so Raubtiere. Sie kommen nachts nahe an die Oberfläche. Krills wurden auch bis zu einer Tiefe von 3000 Metern beobachtet.
Um seine zu entkommen Räuber hat Krill einen Flug Reflex , die in vielen anderen gefunden wird , Krustentiere , Schwimmen schnell rückwärts durch sukzessives Faltung und Entfaltung ihrer telons . Krill kann auf diese Weise eine Geschwindigkeit von mehr als 60 cm / s erreichen . Die Auslösezeit dieses Reflexes nach visueller Beobachtung einer Gefahr beträgt 55 ms .
Der antarktische Krill schwärmt in den Oberflächengewässern des Südlichen Ozeans . Es hat eine zirkumpolare Verteilung mit höheren Konzentrationen im Atlantiksektor .
Die nördliche Grenze des Südlichen Ozeans mit seinem atlantischen, pazifischen und indischen Sektor wird mehr oder weniger gemäß der Antarktis-Konvergenz definiert, einer antarktischen Zirkumpolarfront, an der das kalte Oberflächenwasser unter dem warmen subantarktischen Wasser liegt. Diese Front befindet sich auf einem Breitengrad von ca. 55 ° Süd. Von dort bis zum Festland erstreckt sich der Südliche Ozean über 32 Millionen Quadratkilometer, ein Vergleich, der 65-mal so groß ist wie die Nordsee . Im Winter sind mehr als drei Viertel dieser Region mit Eis bedeckt, während im Sommer 24 Millionen Quadratkilometer geöffnet bleiben. Die Temperatur des Wassers liegt zwischen 1,3 und 3 ° C .
Die Gewässer des Südlichen Ozeans bilden ein System von Strömungen. Immer wenn es einen antarktischen Zirkumpolarstrom gibt , bewegen sich die Oberflächenschichten in östlicher Richtung um die Antarktis. In der Nähe des Festlandes dreht sich der antarktische Küstenstrom gegen den Uhrzeigersinn . Dazwischen entwickeln sich beispielsweise im Weddellmeer große Wirbel . Krill driftet durch diese Gewässer und bildet einen einzigen Cluster rund um die Antarktis mit Gen-Swaps in der gesamten Region. Derzeit gibt es nur wenige spezifische Informationen zu Migrationsmustern, da ein Krill aufgrund seiner geringen Größe nicht einzeln verfolgt werden kann.
Der antarktische Krill ist die Schlüsselart des antarktischen Ökosystems und eine wichtige Nahrungsquelle für Wale, Robben, Leopardenrobben , Seebären , Krabbenrobben , Tintenfische , Fischantarktis , Pinguine , Albatrosse und andere Arten von Vögeln. Die Krabbenrobben haben sogar Zähne entwickelt, die an diese reichlich vorhandene Nahrungsquelle angepasst sind: Mit ihren mehrlappigen Zähnen kann sie Krillwasser sortieren. Sie sind die am häufigsten vorkommenden Robben der Welt und ernähren sich zu 98% von E. superba . Diese Robben verbrauchen jedes Jahr über 63 Millionen Tonnen Krill. Leopardenrobben haben ähnliche Zähne und Krill macht 45% ihrer Ernährung aus. Insgesamt verbrauchen Robben 63 bis 130 Millionen Tonnen Krill, Wale 34 bis 43 Millionen Tonnen, Vögel 15 bis 20 Millionen Tonnen, Tintenfische 30 bis 100 Millionen Tonnen und Fische 10 bis 20 Millionen Tonnen, was zu einem jährlichen Krillverbrauch führt von 152 bis 313 Millionen Tonnen.
Der Antarktische Krill bildet eine Biomasse, die auf 125 bis 725 Millionen Tonnen geschätzt wird. Damit ist E. superba die wichtigste Tierart der Erde in Bezug auf Biomasse. Wir können feststellen, dass unter allen mit bloßem Auge sichtbaren Tierarten einige der Meinung sind, dass es die Ameisen sind, die die größte Biomasse der Welt ausmachen, und andere, dass es sich um die Copepoden handelt. In beiden Fällen handelt es sich jedoch nicht um eine Art, sondern um Hunderte verschiedener Arten zusammen. Um die Bedeutung der Krill-Biomasse besser einschätzen zu können, können wir feststellen, dass die Produktion aller Fische, Schalentiere, Kopffüßer und Planktone auf der Welt 100 Millionen Tonnen pro Jahr beträgt, wenn die des antarktischen Krills auf 13 Millionen bis mehrere Milliarden Tonnen pro Jahr geschätzt wird .
Diese beeindruckende Menge an Biomasse wird durch den Planktonreichtum der südlichen Gewässer ermöglicht, die vielleicht die besten der Welt sind. Der Ozean ist voller Phytoplankton; Wenn Wasser aus den Tiefen auf die gut beleuchtete Oberfläche steigt, werden Nährstoffe von allen Meeresböden der Welt in die photische Zone gehoben, wo sie wieder lebenden Organismen zur Verfügung stehen.
Diese Primärproduktion - die Verwendung von Licht zur Synthese von organischer Biomasse, der Grundlage der Nahrungskette - ermöglicht eine Kohlenstoffbindung von ein bis zwei g / m² im Ozean. In der Nähe von Eis kann dieser Wert 30 bis 50 g / m 2 erreichen . Diese Werte sind nicht unglaublich hoch, im Vergleich zu Produktionsbereichen wie die Nordsee oder aufsteigende Bereiche , aber dies betrifft ein riesiges Gebiet, auch im Vergleich zu anderen Bereichen mit hohen Primärproduktion wie Wald. Tropisch. Darüber hinaus gibt es im australischen Sommer viele Stunden Licht, um den Prozess zu aktivieren. All dies macht Plankton und Krill zu Mittelstücken im planetaren Ökosystem.
Es wird befürchtet, dass die gesamte Antarktis-Krill- Biomasse in den letzten Jahrzehnten rapide zurückgegangen ist. Einige Wissenschaftler schätzen diesen Rückgang der Belegschaft in den letzten 30 Jahren auf mindestens 80%. Eine der möglichen Ursachen für den Bevölkerungsrückgang ist die Verringerung der Meereisoberfläche aufgrund der globalen Erwärmung . Die Grafik rechts zeigt den Anstieg der Temperaturen im Südpolarmeer und den Verlust von Meereis (in umgekehrter Größenordnung) in den letzten 40 Jahren. Der antarktische Krill scheint vor allem in den frühen Entwicklungsstadien die Strukturen des Packeises zu benötigen, um eine Überlebenschance zu haben. Wenn sich der Krill bedroht fühlt, flüchtet er sich wie in einer Höhle ins Meereis, um seinen Raubtieren zu entkommen. Während das Meereis schrumpft, weicht Krill Salpen , zylindrisch geformten Kreaturen, die sich auch durch Filtern von Wasser und Sammeln von Plankton ernähren.
Eine weitere Herausforderung für den antarktischen Krill sowie für viele verkalkte Organismen ( Korallen , Muscheln , Schnecken usw.) ist die Versauerung der Ozeane durch erhöhten Kohlendioxidgehalt . Das Exoskelett von Krill enthält Carbonat , das unter Bedingungen mit niedrigem pH-Wert leicht aufgelöst werden kann . Über die Auswirkungen der Versauerung des Ozeans auf den Krill ist derzeit wenig bekannt. Wissenschaftler befürchten jedoch, dass dies die Verbreitung, Häufigkeit und das Überleben des Ozeans erheblich beeinträchtigen wird.
Jedes Jahr werden hunderttausend Tonnen Krabben aus der Antarktis gefischt. Diese Fischerei entwickelte sich ab den 1970er Jahren, bevor sie Anfang der 1980er Jahre ihren Höhepunkt erreichte, bevor sie sich leicht verlangsamte. Der Gehalt an Eiweiß und Vitaminen Krill, der es für die Fütterung des Menschen als Industriefutter nutzbar macht , und seine Konzentration und Fülle interessierten sich zuerst für den Russen , eine der ersten Nationen, die diese Fischerei praktizierten. Derzeit sind Südkorea , Norwegen , Japan , Russland , die Ukraine und Polen die wichtigsten Fischernationen .
Die Praxis dieser Fischerei ist jedoch mit technischen Schwierigkeiten verbunden. Erstens hat das Netz, mit dem Krill gefischt wird, ein sehr feines Netz, das eine große Widerstandskraft erzeugt , die dazu neigt, Wasser und Krill beiseite zu schieben. Darüber hinaus neigen die feinen Maschen dazu, sehr schnell zu verstopfen und sind ziemlich spröde, so dass die ersten entworfenen Netze reißen würden, wenn sie auf eine Krillschule stoßen. Ein weiteres Problem ist, Krill wieder an Bord zu bringen. Wenn das volle Netz nicht im Wasser ist, werden die Organismen gegeneinander gepresst, was zu einem erheblichen Verlust an Krillflüssigkeit führt. Es wurden Versuche unternommen, den Krill, während er sich noch im Wasser befindet, durch ein großes Rohr zu pumpen, und geeignetere Netze sind in der Entwicklung.
Die besondere Biologie von Krill wirft weitere Probleme für seine Verwendung in Lebensmitteln auf. Kurz nachdem es aus dem Wasser kommt, beginnen die im Krill enthaltenen starken Enzyme, seine Proteine abzubauen, was eine schnelle Verarbeitung der frisch gefangenen Krebstiere erfordert. Die Umwandlung besteht darin, den hinteren Teil des Kopfes zu trennen und die Chitinschale zu entfernen , um gefrorene Produkte und konzentrierte Pulver herzustellen. Vor der Vermarktung muss die an Fluoriden reiche Chitinschale entfernt werden, die für den Menschen toxische Verbindungen sind. Diese Operation ist aufgrund der Größe des Tieres und seiner Zerbrechlichkeit ziemlich heikel. All diese Schwierigkeiten haben die Kosten für die Krillfischerei in der Antarktis erheblich erhöht, und diese Aktivität ist nicht so stark gestiegen, wie einige vorausgesagt haben.
Die Aussicht auf eine sehr groß angelegte Fischerei auf Krill, ein wesentliches Element des antarktischen Ökosystems, beunruhigte einige Wissenschaftler schnell. So wurde 1981 das Übereinkommen zur Erhaltung der Meeresressourcen der Antarktis unterzeichnet, um das antarktische Ökosystem vor übermäßiger Krillfischerei zu schützen. Die ersten Bewirtschaftungsmaßnahmen für diese Fischerei erfolgten jedoch 1991, als die Kommission zur Erhaltung der lebenden Meeresschätze der Antarktis (CCAMLR), die zur Durchsetzung des Übereinkommens eingesetzt wurde, im Süden eine Fanggrenze von 1,5 Millionen Tonnen Krill pro Jahr festlegte Atlantisch. Diese Zahl wurde nie erreicht, da sich die Ausbeutung von Krill nie wirklich entwickelte.
Trotz des Mangels an Wissen über das gesamte antarktische Ökosystem werden bereits groß angelegte Experimente mit dem antarktischen Krill durchgeführt, um die Kohlendioxidbindung zu erhöhen : In großen Gebieten des Südlichen Ozeans gibt es viele Nährstoffe, aber Phytoplankton wächst nicht Gut. Diese Bereiche werden als HNLC ( High-Nutrient, Low-Chlorophyll (en) , reich an Nährstoffen, aber arm an Kohlenstoff) bezeichnet. Dieses Phänomen wird als „antarktisches Paradoxon“ bezeichnet und soll auftreten, weil Eisen in der Region fehlt. Kleine Eiseninjektionen aus ozeanografischen Schiffen lösten eine sehr große Kette aus, die sich über viele Kilometer erstreckte. Die Hoffnung ist, dass diese großartigen Manöver Kohlendioxid auf den Meeresboden "ziehen" können, um den Einsatz fossiler Brennstoffe zu kompensieren . Der Antarktische Krill spielt eine Schlüsselrolle in diesem Prozess, da er Plankton sammelt, dessen Zellen Kohlendioxid binden, und es in eine kohlenstoffhaltige Substanz umwandelt, die über ihren Kot schnell auf den Meeresboden sinkt.
Ein Öl wird aus Krill zu seinem Nutzen als nützliches Nahrungsergänzungsmittel gewonnen. Weil es sicherlich eine der besten Quellen für Omega-3-DHA, EPA, Phospholipide und Antioxidantien (Astaxanthin und Bioflavonoide) ist. Es ist eine natürliche und vollständige Ergänzung, die zur Gesundheit von Herz, Gehirn, Augen, Haut und Gelenken beiträgt .