Metz, Dirk (2011) Ökologisch-Chemische Untersuchungen zur dynamischen Anti-Fraß-Verteidigung ausgewählter Makroalgen der Ostsee. (Bachelor thesis), Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel, Germany, 35 pp.

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Abstract

Marine Makroalgen und ihre immunologischen Eigenschaften bilden die Grundlage der im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Versuche. lnsbesondere in den küstennahen Gebieten des Ökosystems Ostsee spielen Makroalgen als Bestandteil des marinen Nahrungsnetzes eine erhebliche Rolle. Dennoch rückten diese wichtigen Vertreter des
marinen Phytobenthos erst spät in den Fokus der Meereswissenschaft und sind, verglichen mit Landpflanzen, noch immer wenig untersucht. Ein aktueller Ansatzpunkt meeresbiologischer Untersuchungen ist die lnteraktion zwischen Makroalgen und ihren potentiellen Fraßfeinden. Weil die Algen als Teil des Phytobenthos eine sessile Lebensweise pflegen, müssen sie gegenüber herbivoren Organismen spezielle Abwehrsysteme bemühen, um ihr Oberleben sicherzustellen. Wichtige Komponenten der Anti-Fraß-Strategien sind dabei dynamische Mechanismen, die als kurzfristige Reaktion auf Fraßbefall angelegt sind und die Schmackhaftigkeit der Alge fur den Konsumenten herabsetzen oder ihn gar direkt schädigen. Verschiedene Studien schlagen niedermolekulare Zuckerderivate, die ein struktureller Bestandteil der Zellwand sind und im Fall von Grazing freigesetzt werden könnten, als regulierende Signale einer solchen induzierten Verteidigung vor. Im Zuge der durchgeführten Arbeit sollten zunächst die fünf in der südlichen Ostsee heimischen Algenarten Chorda filum, Cladophora glomerata, Ulva, Polysiphonia stricta und Ceramium tenuicorne auf Vorhandensein eines Mechanismus zur dynamischen Fraßverteidigung untersucht werden. In den hierzu durchgeführten Fraßversuchen mit Idotea baltica als Konsument könnte ein solcher Mechanismus bei beiden Grünalgen sowie C. tenuicorne und C. filum nachgewiesen werden, nicht jedoch bei P. stricta. In einem weiteren Schritt sollte, ebenfalls uber Fraßversuche mit ldotea baltica, festgestellt werden, inwieweit aus der Zellwand der Algen isolierte Oligosaccharide die dynamische Abwehr von Herbivoren regulieren. Bei drei der fünf behandelten Arten konnte kein Zusammenhang zwischen dynamischer Verteidigung und isoliertem Saccharid gezeigt werden, C. filum und C. tenuicorne hingegen reagierten auf die Behandlung mit einer Veränderung ihrer Schmackhaftigkeit für I. baltica. Die Ergebnisse der unternommenen Studie lassen darauf schließen, dass mit Ausnahme von P. stricta die untersuchten Makroalgen zwar über einen Mechanismus zur dynamischen Anti-Fraß-Verteidigung verfügen, dessen Regulation aber nur bei C. tenuicorne und C. filum nachweislich über eine Freisetzung von Oligosacchariden aus der Zellwand erfolgt sein könnte. Es bleibt unklar, ob das Ausbleiben einer Reaktion auf die Oligosaccharide bei den übrigen Arten möglicherweise nicht auf eine Unfähigkeit zur Reaktion, sondern eine ungeeigneten Kettenlänge oder Konzentration der isolierten Verbindungen zurückzuführen ist.

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