Was passiert, wenn Parasiten das Fressverhalten von Fischen beeinflussen? Diese spannende Frage hat ein Forschungsteam um Dr. Jaime Anaya-Rojas und Prof. Dr. Joachim Kurtz von der Universität Münster untersucht. Ihre Studie widmet sich den Auswirkungen von Bandwurminfektionen, speziell des Bandwurms Schistocephalus solidus, auf die Dreistachligen Stichlinge. Ziel war es, zu verstehen, inwiefern Parasiten die Nahrungsnetze in Süßwasserökosystemen beeinflussen.
Durch die Infektion mit diesem Parasiten zeigen die Stichlinge drastische Verhaltensänderungen. So neigen sie zu erhöhtem Fressen, um schneller zu wachsen, und gehen gleichzeitig riskantere Verhaltensweisen ein, was dazu führt, dass sie eine höhere Wahrscheinlichkeit haben, von Räubern wie Vögeln gefressen zu werden. Diese Veränderungen zur Maximierung ihres Körpergewichts können die Gesundheit der Fische erheblich beeinträchtigen und ihre Sterblichkeit erhöhen.
Experimentelle Erkenntnisse
Die Wissenschaftler führten ihre Experimente in künstlichen Freiluftteichen durch, die natürliche Nahrungsnetze nachbilden. Sie hatten erwartet, dass ein Anstieg der Fischpopulationen zu einer Vermehrung des Zooplanktons führen würde, was wiederum den Bestand an einzelligen Algen verringern sollte. Tatsächlich zeigte sich jedoch, dass die überlebenden, infizierten Fische mehr Zooplankton fraßen als ihre gesunden Artgenossen. Dies half, die negativen Auswirkungen des Fischverlustes auszugleichen und brachte überraschende Erkenntnisse für die ökologische Grundlagenforschung und das Management von Süßwasserökosystemen.
Die Untersuchung nutzte Strukturgleichungsmodelle, um die indirekten Effekte der Parasiten im Nahrungsnetz statistisch auszuwerten. Unterstützung erhielt das Projekt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), und die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Functional Ecology veröffentlicht. Bemerkenswert ist, dass der Bandwurm Schistocephalus solidus derzeit nur in wenigen Forschungseinrichtungen weltweit, einschließlich der Universität Münster, im Labor gezüchtet werden kann.
Parasitenresistenz und ihre Kosten
Zusätzlich zu den Studien über Dreistachlige Stichlinge zeigt eine Untersuchung von Fischen aus Roberts- und Gosling-Seen, dass diese Tiere auch Resistenz gegen den Bandwurm entwickeln können. In Roberts-Stichlingen bildeten die Weibchen Narben um die Parasiten, während dies bei den Gosling-Stichlingen nicht beobachtet wurde. Diese Narbenbildung ist jedoch nicht ohne Kosten: Roberts-Weibchen haben eine um 80 % verringerte Wahrscheinlichkeit, erfolgreich Nachkommen zu zeugen. Solche Fitnesskosten der Parasitenresistenz sind sowohl in freier Wildbahn als auch im Labor nachweisbar, was auf einen evolutionären Druck hindeutet, der das Überleben der Art sichert.
Interessanterweise zeigen die Forscher, dass Gene, die mit dieser Narbenbildung assoziiert sind, teilweise sogar bei anderen Tiersystemen wie Mäusen aktiv sind. Diese Erkenntnisse könnten auch für menschliche Infektionen von Bedeutung sein und auf Gemeinsamkeiten in den Abwehrmechanismen gegen Parasiten hinweisen.
In einer weiteren Untersuchung wird unter anderem die Rolle von Augenwürmern bei Flussbarschen erforscht. Diese Fische zeigen bei starker Infektion veränderte Fressgewohnheiten, indem sie sich vorwiegend von Großen Höckerflohkrebsen ernähren, was zu einer signifikanten Dezimierung der Zooplanktonpopulation führen kann. Solche Effekte verdeutlichen, wie Parasiten nicht nur individuelle Fische, sondern das gesamte Nahrungsnetz eines Ökosystems beeinflussen können. Diese Erkenntnisse erweitern unser Verständnis darüber, wie Parasiten den Energiefluss in Süßwasserlebensräumen steuern und die Interaktionen zwischen verschiedenen Trophieebenen beeinflussen.
Die einander ergänzenden Forschungen zu Bandwürmern und anderen Fischen zeigen eindrücklich, dass Parasiten mehr sind als nur Schädlinge – sie sind aktive Akteure in unseren Ökosystemen.