Gezeitenströmung und Nahrungsfiltration bei Ophiuren und Crinoiden

Abstract

At different seasons, long-term field observations, experiments and measurements were conducted onOphiocoma scolopendrina andHeterometra savignyi in order to investigate their food uptake mechanism and its relation to environmental factors.O. scolopendrina lives in the tidal zone. It obtains food in three different ways: in quiet waters it collects or plucks food from the substratum; in running waters it filters, and while the tide is coming in, it removes (during the day time) dry particles from the water surface. In the filtration process, the ambulacral feet line up and form filtrating combs. This filtering mechanism works effectively, however, only in currents having a significant speed and containing larger suspended particles. It is suggested thatOphiothrix quinquemaculata andO. fragilis also obtain their floating food exclusively by filtration from relatively fast currents rich in organic particles, rather than by collecting sinking particles as has often been assumed. Both species live in greater depths at the sea bottom, where they occassionally occur in great numbers. They lie on the floor, sometimes on their backs, and usually with their arms up.H. savignyi lives in shallow water areas having weak currents and feeds exclusively by filtration of fine, mostly living, suspended material. The animals arrange their 20 arms to form a shallow filtration fan and turn their aboral regions towards the current. The tentacles, stiffly stretched and between the pinnulae, form a fine filter net. Contrary to previously held opinions, these results suggest that the other crinoid species also obtain their food exclusively or predominantly by filtration from weak currents; it is not the catching funnel formed by the oral sides, but a shallow filter fan formed by the aboral arm surfaces that points toward the current.

Zusammenfassung

1. Durch Untersuchungen an den natürlichen Standorten wurde versucht, den Nahrungserwerb und seine Beziehungen zu ökologischen Faktoren bei dem SchlangensternOphiocoma scolopendrina und dem FedersternHeterometra savignyi zu analysieren.

2. Die Aktivitätsphasen der ortsfesten, in der Gezeitenzone lebendenO. scolopendrina werden von den Tiden, den Wasserbewegungen und der Bodenstruktur am Wohnplatz bestimmt. Die wellenempfindlichen Tiere sind bei Hochwasser meist inaktiv. Der Nahrungserwerb findet in Gezeitentümpeln bei Niedrigwasser, an trocken fallenden Stellen nur solange das auf- oder ablaufende Wasser zu niedrig steht, als daß sich Wellen bilden können, statt.

3. Die Tiere sind zwar Allesfresser, doch überwiegt pflanzliche Nahrung.

4. Drei verschiedene Formen des Nahrungserwerbs sind zu unterscheiden: Absammeln oder -rupfen vom Boden (in unbewegtem Wasser), Filtrieren (in strömendem Wasser) und Abweiden des Staubfilms von der Wasseroberfläche (nur am Tage in auflaufendem Wasser).

5. Nahrungsaufnahme und -transport in den Magen erfolgen ausschließlich durch die Ambulacralfüßchen. Zum Filtrieren werden sie steif ausgestreckt und bilden unter jedem Arm zwei Filterkammreihen. Dieser Filterapparat ist sehr grob und nur in stärkeren Strömungen, die reichliches Geschwebe heranführen, wirkungsvoll.

6. BeiO. scolopendrina ist die Filtration nur für die auf trocken fallenden Habitaten wohnenden Individuen von größerer Bedeutung, bei den anderen überwiegt die Futteraufnahme vom Boden.

7. Aus den Untersuchungsergebnissen anO. scolopendrina muß geschlossen werden, daß die in größerer Tiefe am Meeresboden stellenweise massenhaft vorkommendenOphiothrix fragilis undOphiothrix quinquemaculata, die dort z. T. auf dem Rücken liegen und in der Regel ihre Arme erhoben halten, nicht, wie vielfach angenommen, herabsinkende Nahrung auffangen, sondern diese ausschließlich aus stärkeren und an organischem Material reichen Strömungen abfiltrieren.

8. Der Nahrungserwerb der 20armigen, nachtaktiven und in lagunenartigen Flachwassergebieten mit schwachen Strömungen lebendenH. savignyi geschieht ausschließlich durch Filtration feinen, vorwiegend lebenden Geschwebes.

9. Die Arme stellen sich, die aboralen Seiten gegen die Strömung gerichtet, nebeneinander und bilden zusammen einen einheitlichen flachen Filtrationsfächer, den bei einer Strömung von 2 cm/sec etwa 60 l/min passieren. Das feinmaschige Filternetz wird von den zwischen den Pinnulae steif ausgestreckten Tentakelreihen dargestellt.

10. Diese Befunde machen wahrscheinlich, daß auch die anderen Crinoiden, im Gegensatz zur bisherigen Anschauung, ihre Nahrung ausschließlich oder vorwiegend durch Filtration aus einer Strömung gewinnen, der nicht ein aus den oralen Armseiten gebildeter Fangtrichter, sondern die aboralen Armseiten als Filtrationsfächer entgegengestellt werden.