Unbekannt für die meisten Landratten beherrschen Polychaeten die Meere. Es gibt mindestens 10.000 Arten dieser schwimmenden Borstenwürmer, von denen einige leuchtende Farben aufweisen oder mit einem biolumineszenten Licht leuchten. Sie haben sich an jeden erdenklichen Lebensraum im Meer angepasst, von tiefen hydrothermalen Quellen über über überfüllte Korallenriffe bis hin zum offenen Ozean - und viele haben Wege gefunden, um zu überleben, die definitiv bizarr sind.
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Es ist ein einzigartiger Geist, die Vielfalt und Seltsamkeit des Lebensstils der Polychaeten zu schätzen, und einer der größten gehörte Kristian Fauchald. Er studierte von 1979 bis zu seinem Tod im vergangenen April Polychaeten am Smithsonian National Museum of Natural History. In seiner Karriere nannte Fauchald drei Familien, 34 Gattungen und fast 300 Arten von Polychaeten, und er betreute und freundete sich mit viel mehr menschlichen Studenten und Kollegen an. Er wurde so geschätzt, dass mindestens 36 Arten nach ihm benannt wurden, laut dem World Register of Marine Species.
Zum Gedenken an Fauchald wurde der 1. Juli, der sein 80. Geburtstag gewesen wäre, zum ersten Internationalen Tag der Polychaete erklärt. Lernen Sie mit diesen Fakten die faszinierende Welt seiner geliebten Organismen kennen:
1. Polychaeten sind Diversity Champions
Die bekannten Polychaetenarten haben nur wenige Eigenschaften. Jedes hat einen Kopf, einen Schwanz und einen segmentierten Körper, und typischerweise hat jedes Körpersegment ein Paar beinähnlicher Parapodien mit hervorstehenden stacheligen Borsten. Es sind diese Borsten, die den Würmern ihren Namen geben: "polychaete" ist griechisch für "mit viel Haar".
Dieser einfache Aufbauplan ist die Basis für enorme Vielfalt. Parapodia kann paddelartig zum Schwimmen, beinartig zum Überqueren des Meeresbodens oder schaufelartig zum Eingraben in den Schlamm sein. Die harten Borsten machen es schwierig, die Würmer zu schlucken, und bei einigen Arten enthalten die Borsten Gift. Polychaeten, die in Röhren leben, nutzen ihre Parapodien, um sauerstoffhaltiges Wasser in engen Räumen zirkulieren zu lassen, und einige haben federleichte Außenkiemen. Da es zu jeder Regel eine Ausnahme gibt, haben einige Polychaeten überhaupt keine Parapodie.
2. Polychaeten haben fünf Massensterben überlebt
Polychaeten und ihre Verwandten gibt es schon sehr lange. Paläontologen entdeckten die fossilen Arten Canadia und Burgessochaeta im Burgess-Schiefer, einer berühmten Fossilformation, die während der kambrischen Zeit vor etwa 505 Millionen Jahren viele geschmeidige Organismen bewahrte. Wie die heutigen Polychaeten hatten beide fossilen Kreaturen viele Parapodien mit federartigen Borsten und sensorischen Tentakeln, die sich von ihren Köpfen aus erstreckten. Dies sind unter den frühesten bekannten Polychaeten-Vorfahren. In den kommenden Jahren erlebte die Erde fünf Massensterben, von denen eines etwa 96 Prozent aller Meeresspezies tötete. Genug Polychaeten schafften es durch all diese Absterben, um die Fülle an Arten hervorzubringen, die wir heute sehen.
Die schillernde Vielfalt eines Polychaete-Stammbaums. (2011 KJ Osborn. Zusammenstellung von Bildern von Karen Osborn, Greg Rouse, Fredrik Pleijel, MBARI und Michael Aw) 3. Der Stammbaum von Polychaete ist voller Geheimnisse
Die frühesten Polychaeten entwickelten sich zu den 10.000 Arten, die wir über 500 Millionen Jahre kennen. Das gab ihnen viel Zeit, um Unterschiede und Macken zu entwickeln, die die Versuche der Wissenschaftler, sie ordentlich zu organisieren und die Beziehung der Arten zu beschreiben, durcheinander brachten.
Fauchauld widmete sein Leben diesem Problem. 1974 veröffentlichte er einen Aufsatz, in dem die Herausforderungen bei der Organisation von Polychaeten in einem Stammbaum dargelegt wurden, und in den folgenden Jahren veröffentlichte er viele weitere. Er kritisierte die Standardtaxonomie, die die Polychaeten in zwei Gruppen aufteilte: Errantia polychaetes (diejenigen, die frei schwimmen oder kriechen) und Sedentaria polychaetes (diejenigen, die stehen bleiben). Er argumentierte, dass zu viele Freischwimmer aus stillstehenden Polychaeten hervorgegangen seien und umgekehrt, damit diese Gruppierungen nützlich seien. Darüber hinaus merkte er an, dass jeder Taxonom ein anderes Merkmal zur Organisation der Polychaeten verwendete - zum Beispiel den Vergleich ihrer Mundpartien. Dabei erstellte jeder einen anderen Stammbaum und ein anderes Benennungssystem. In Zusammenarbeit mit Greg Rouse, einem seiner vielen Schützlinge, führte Fauchauld 1997 eine neue Analyse der Polychaeten-Beziehungen durch. In der Veröffentlichung wird darauf hingewiesen, dass ihre Gruppierung ein Fortschritt ist, auch wenn sie wahrscheinlich immer noch falsch ist ist unhaltbar, was also präsentiert wird, muss als Verbesserung betrachtet werden. " Das ist taxonomischer Fortschritt.
Untersuchungen der Universität von Delaware haben gezeigt, dass der Pompeji-Wurm bei hohen Temperaturen in der Nähe von hydrothermalen Quellen überleben kann. (Universität von Delaware College of Marine Studies) 4. Eines der hitzebeständigsten Tiere der Welt ist eine Tiefseepolychaete
Stellen Sie sich vor, Sie leben Ihre Tage mit der Hälfte Ihres Körpers in einem Topf mit kochendem Wasser. Das ist im Wesentlichen der Lebensstil des Pompeji-Wurms ( Alvinella pompejana ). Diese Röhrenwürmer leben in hydrothermalen Quellen tief am Meeresboden, wo ihre Schwänze in heißem Wasser bei Temperaturen von über 140 Grad Fahrenheit ruhen. Ihre Köpfe, in denen sich die Kiemen der Tiere befinden, ragen aus ihren Rohren, wo die Temperatur um 70 Grad viel niedriger ist. Eine Studie aus dem Jahr 2013 brachte die Würmer an die Oberfläche, um herauszufinden, wie viel Wärme sie vertragen können. Nach einer anstrengenden Laborreise (die Würmer müssen unter Druck stehen, um sich an ihre Tiefseeumgebung anzupassen) stellten die Forscher fest, dass sie bei Temperaturen über 107 ° C überleben können, jedoch nicht für lange Zeiträume.
Pompeji-Würmer haben möglicherweise einen Partner für ihre Hitzebeständigkeit: Wissenschaftler glauben, dass sie eine Symbiose mit Bakterien auf ihrem Rücken haben, die so dicht wachsen, dass sie eine Schicht von einem Zentimeter Dicke bilden. Die Würmer produzieren Schleim, der die Bakterien füttert, und im Gegenzug wird angenommen, dass die Bakterien die Würmer vom heißen Abzugswasser isolieren.
5. Einige Polychaeten haben Sexualleben aus einem Science-Fiction-Film
Die meisten Polychaeten vermehren sich auf traditionelle Weise im Meer, indem sie Eier und Sperma in das umgebende Wasser abgeben. Aber dann ist da noch Syllis ramosa, eine Polychaete, die eingebettet in einen Tiefseeschwamm lebt. Diese Art ist gut an ein Leben in der Freizeit angepasst, bewegt sich wenig und wartet darauf, dass Nahrung in die Nähe kommt. Aber um sich zu paaren, muss es aufstehen, eine Hose anziehen und sich mit anderen seiner Art an der Meeresoberfläche unterhalten. Das ist eine lange und gefährliche Reise für eine Kreatur, die nicht viel schwimmt. Zum Glück für Syllis ramosa (und einige andere Polychaetenarten) hat die Evolution einen Weg gefunden: Schicken Sie sexyere Versionen an die Oberfläche, um die gefährliche Arbeit der Paarung zu verrichten.
Das Schwanzende oder Stolon des Wurms entwickelt einen Kopf ohne Mund und große Augen, sein Darm verschlechtert sich, um Platz für Eier oder Sperma zu schaffen, und sein Muskelsystem reorganisiert sich, um sich auf das lange Schwimmen vorzubereiten. Wenn es Zeit ist, sich zu paaren, trennt sich der Stolon von seinem "Elternteil" und schwimmt zur Oberfläche, wo er seine Gametenlast vor seinem unvermeidlichen Tod freigibt. In der Zwischenzeit sind seine Kollegen auf dem Meeresboden in Sicherheit, wo sie mehr Stolons für das nächste Laichereignis produzieren können. Die Stolonisierung tritt nur in wenigen Polychaetengruppen auf, einschließlich der Syllinae und Autolytinae. In anderen verwandten Gruppen kann sich das gesamte Individuum in ein schwimmendes Ei oder einen Samensack verwandeln, der als Epitoke bezeichnet wird. Sein Abfallsystem wurde so verändert, dass Gameten gehalten und freigesetzt werden, und seine Augen können vergrößert werden, um Licht an der Oberfläche wahrzunehmen. Wenn ein Epitoke seine Reise überlebt, kehrt sein Körper in seinen ursprünglichen Zustand zurück und nimmt sein früheres sitzendes Leben wieder auf, bis er sich wieder paart.
6. Eine Polychaetenart kann 96 Stunden ohne Sauerstoff überleben
Methanhydrate sind in unserem Wortschatz zwar noch recht neu, sie bilden sich jedoch seit Millionen von Jahren unter dem Meeresboden. Es handelt sich um kristalline eisähnliche Strukturen, die überwiegend aus energiereichem Methan und Eis bestehen. Diese Ablagerungen sind auf der ganzen Welt anzutreffen. Bis zur Entdeckung der Methan-Eis-Polychaete war jedoch noch kein nicht-mikrobielles Leben auf ihnen zu sehen.
1997 stieß ein Forscherteam auf eine riesige Methanhydratlagerstätte, die aus dem Meeresboden des Golfs von Mexiko austrat. Dem Wasser ausgesetzt sahen die Wissenschaftler, dass das Hydrat mit winzigen Würmern übersät war - einer neuen Art ( Hesiocaeca methanicola ) von Polychaete. Das Team transportierte lebende Würmer von der Baustelle zurück ins Labor und stellte fest, dass reife Würmer 96 Stunden ohne Sauerstoff überleben konnten. Die Forscher vermuten, dass diese Polychaeten überleben, indem sie sich von frei lebenden Bakterien auf der Oberfläche des Gashydrats ernähren. Sie können auch das Wachstum ihrer eigenen Bakteriennahrung fördern. Ihre wehenden Parapodien erzeugen Wasserströmungen entlang der Oberfläche des Hydrats und liefern frischen Sauerstoff für sich und die Bakterien.
Weihnachtsbaumwürmer keimen von der Koralle in Flower Garden Banks National Marine Sanctuary. (GP Schmahl, NOAA FGBNMS Manager) 7. Das Emulieren eines Weihnachtsbaumes ist für Polychaeten kein Problem
Winzig, bunt und baumartig - Weihnachtsbaumwürmer ( Spirobranchus giganteus ) punktieren tropische Korallenriffe auf der ganzen Welt. Sie können so zahlreich sein, dass es den Anschein hat, als wäre ein kleiner Wald auf dem steinigen Rücken eines Korallenriffs aufgetaucht. Die meisten ihrer Körper sind jedoch unsichtbar, da sie Röhrenhäuser in Löchern errichten, die in lebende Korallen eingegraben sind. Aus diesen Röhren ragen federartige Strukturen, sogenannte Radiolen, hervor, mit denen sie Phytoplankton oder andere kleine Partikel zum Abendessen einatmen und aufnehmen. Wenn sie in Gefahr sind, ziehen sie ihre gefiederten Kopfbedeckungen zurück und hocken in ihren Schläuchen, bis die Bedrohung vorüber ist.
8. Polychaeten stehen auch auf Zombies
Die fünf Arten von Zombie-Würmern ( Osedax sp.) Sind nach ihrer Neigung zum Verzehr der Knochen von verrottenden Tieren auf dem Meeresboden benannt. Meistens wurde beobachtet, dass sie Walknochen fressen, aber sie unterscheiden nicht, ob andere Überreste verfügbar sind. Die Haut von Zombiewürmern produziert eine Säure, die Knochen auflöst, so dass sie die darin enthaltenen Fette und Proteine erreichen können. Ohne Mund oder Magen stützen sich die Würmer auf eine Art Wurzelsystem. Sie bohren ihre Wurzeln in den Knochen und symbiotische Bakterien, die auf den Wurzeln leben, helfen ihnen, ihre Nahrung zu verdauen. Wie genau die Nährstoffe zum Zombie-Wurm gelangen, ist Wissenschaftlern noch nicht klar.
Weibliche Zombie-Würmer sind die einzigen, die die Oberfläche des Knochens zieren. männliche Zombiewürmer sind mikroskopisch klein und leben in der Frau. In einem weiblichen Wurm wurden Hunderte winziger männlicher Exemplare gefunden, was den Stress beseitigt, auf verstreuten Knochen im tiefen Ozean einen Partner zu finden.
9. Die größte Polychaete ist drei Meter lang
Die meisten Polychaeten sind Kleintiere, nicht jedoch der Wurm ( Eunice aphroditois ). Mit einer Länge von zehn Fuß ist dieser Polychaetenwurm bei weitem größer als ein durchschnittlicher Mensch. Wenn das nicht schrecklich genug ist, ist der Bobbit-Wurm ein Stealth-Raubtier. Fast der gesamte langgestreckte Körper liegt versteckt unter dem Meeresboden. Fünf Antennen auf dem Kopf spüren Fische oder andere vorbeischwimmende Würmer - und wenn sie es tun, platzt der Spulenwurm mit großer Geschwindigkeit aus seinem Bau, um die Beute zu ergreifen und sie mit dem federbelasteten Kiefer in zwei Hälften zu schneiden. Es sieht auch nicht danach aus, nach Pflanzen oder anderem Abfall zu suchen, wenn es schwer ist, an lebender Beute zu kommen. Falls Sie sich fragen, Terry Gosliner, ein Kurator der California Academy of Sciences, hat diesen Wurm nach den Handlungen der berüchtigten Lorena Bobbit benannt, aber während Fauchald half, indem er ihn in die Gattung Eunice einsetzte, bleibt sein Artname ein bisschen eines Geheimnisses.
10. Es gibt eine Ausnahme von der Regel "viele Borsten"
Die meisten Polychaeten sind mit ihrem lateinischen Namen gut beschrieben und tragen viele (Poly-) Borsten (Chaetae). Tomopterid Polychaeten haben jedoch nur zwei Borsten, die fast so lang sind wie der Wurmkörper und von einem dünnen gallertartigen Gewebe bedeckt sind. Die Borsten sehen aus wie Hörner, die von beiden Seiten des Kopfes hervorstehen, und werden wahrscheinlich verwendet, um die Umgebung des Wurms zu erfassen, wenn er sich durch die Wassersäule bewegt.
Tomopteriden sind bewegliche Schwimmer, deren Seiten mit muskulären Parapodien ausgekleidet sind. Wahrscheinlich wird diese Geschwindigkeit und Beweglichkeit genutzt, um ihren Feinden auszuweichen, aber sie haben bei Bedarf eine andere Verteidigung: Diese Würmer gehören zu den wenigen Arten auf dem Planeten, von denen bekannt ist, dass sie gelbes Biolumineszenzlicht produzieren. Wenn sie bedroht werden, schießen sie glühende Funken aus ihren Parapodien, um die Raubtiere auf ihrem Fluchtweg abzulenken.
Ein Alciopid-Borstenwurm. (2012 KJ Osborn / Smithsonian) 11. Einige Polychaetenarten haben komplexe große Augen
Alkio-Polychaeten haben große, komplexe Augen, die mit den kameraähnlichen Augen von Kopffüßern und Wirbeltieren mithalten können. Sie haben Hornhäute, Iris, Linsen und andere Strukturen, die für ein hochauflösendes Sehen wie unseres notwendig sind. Darüber hinaus sind ihre Netzhäute wie die der Kopffüßer auf das Licht gerichtet und nicht wie unsere auf die Ferne, was bedeutet, dass den Würmern der für Wirbeltiere typische tote Winkel fehlt.
Die meisten Alciopid-Arten leben in den oberen 650 Fuß des Ozeans, wo sie im Licht der Sonne sehen können. Sie sind relativ lange Würmer mit dünnen Körpern - so dünn, dass ihre Augen die doppelte Breite ihres Körpers haben können. Ihre Länge macht es schwierig, sich schnell oder elegant zu bewegen, aber ihr scharfes Sehen hindert sie daran, eine leichte Beute zu werden, da sie sehen können, wie ein Raubtier mit genügend Zeit kommt, um wegzukommen.
12. Polychaeten kommen anderen Wirbellosen oft sehr nahe
Polychaeten kommen nicht immer in Rohren oder am Meeresboden vor. Fast 400 Arten von Borstenwürmern wurden in Beziehung zu anderen Wirbellosen nachgewiesen. Einige praktizieren den Kommensalismus, bei dem die Borstenwürmer von einer Beziehung profitieren, aber ihrem Wirt keinen Schaden zufügen. Andere üben Parasitismus, bei dem die Polychaete etwas auf Kosten ihres Wirtes gewinnt. Eine Art - Arctonoe vittata - lebt mit mehr als 30 verschiedenen wirbellosen Arten zusammen, darunter auch Seesterne, die zwischen den vielen sich bewegenden Röhrenfüßen kriechen. Die winzige Polychaete hat ein sicheres Zuhause, und der Seestern kann glücklich sein Seesternding tun. Einen Wirt zu finden, ist wahrscheinlich eine Herausforderung, aber Studien zeigen, dass dieser Borstenwurm den chemischen Signalen des Wirts folgt.
Der Borstenwurm Lepidonotus squamatus strahlt ein sanftes Biolumineszenzlicht aus. (Alexander Semenov) 13. Schuppenwürmer sind die Pillenwanzen des Meeres
Flach und mit Schuppen bedeckt, die als Elytra bezeichnet werden, sehen Schuppenwürmer wie ozeanbewohnende Roly-Polys aus. Ihre Schuppen lösen sich ab und regenerieren sich als Abwehrmechanismus. Bei einigen Arten produzieren die Schuppen biolumineszentes Licht, das bei einem Raubtier einen Mund voll leuchtender Teile hinterlassen kann. Das wiederum zeigt den Verbleib des unwissenden Tieres seinen eigenen Raubtieren an. Schuppenwürmer sind fleischfressend und ernähren sich von anderen kleinen wirbellosen Tieren wie Krabben, Seesternen, Schnecken und sogar anderen Polychaeten. Sobald Sie ihre Kiefer sehen, können Sie verstehen, wie diese winzigen Würmer ihre Wahl vom Buffet der wirbellosen Tiere haben können. Viele sind klein, aber es gibt einige Tiefsee-Polynoide, die fast einen Meter lang werden können, wie die Eulagisca gigantea- Arten in der Antarktis.
14. Der "Tintenfischwurm" ist wirklich nur ein Wurm
Bei der Erforschung des tiefen Wassers der Celebes-See im Jahr 2007 haben Wissenschaftler, die an der Volkszählung der Meereslebewesen arbeiteten, ein seltsames schimärisches Tier aufgesaugt. Mit dem Körper einer Polychaete und vielen langen Gliedmaßen auf dem Kopf nannten sie ihn "Tintenfischwurm", obwohl es sich in Wahrheit nur um einen Wurm handelt. Der Tintenfischwurm ( Teuthidodrilus samae ) hat zehn Tentakeln auf dem Kopf, die ziemlich dick und fast so lang wie sein Körper sind. Acht werden zum Atmen und Fühlen verwendet, die anderen beiden dienen dazu, partikuläre Nahrung aus dem Wasser zu holen. Die Würmer haben auch sechs Paare von federartigen Sinnesorganen, die Nackenorgane genannt werden und im Wesentlichen ihre Version einer Nase sind. Die Würmer treiben sich mit paddelartigen Parapodien und Fans von goldenen Borsten voran.
Das seltsame Aussehen ist überzeugend, aber Wissenschaftler finden den Tintenfisch faszinierend, weil er eine Übergangsart zu sein scheint. Es enthält Merkmale von freischwimmenden und am Boden lebenden Polychaeten, die einen Einblick in die Entwicklung von Borstenwürmern geben. "Es hat seinem Körper alle möglichen merkwürdigen Dinge angetan", sagte Fauchald nach seiner Entdeckung gegenüber National Geographic . "Ich bin begeistert davon."
Erfahren Sie mehr über Meeresborstenwürmer und den Internationalen Tag der Polychaeten im Smithsonian Ocean Portal.
