• Menschen, aber auch Tiere wie Hunde oder Katzen sieht man immer wieder niesen.
  • Dass aber auch Schwämme dazu in der Lage sind, hätten wahrscheinlich die wenigsten gedacht. Doch genau das haben Wissenschaftler nun herausgefunden.
  • Damit halten die Schwämme nicht nur ihr inneres Filtersystem sauber, sondern der ausgenieste Schleim kommt auch anderen Meeresbewohnern zugute.

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Schwämme gehören zu den ältesten vielzelligen Organismen der Erde und spielen im Nahrungskreislauf vieler Ökosysteme der Meere eine wichtige Rolle. Forscherinnen und Forscher der Universität Amsterdam haben nun herausgefunden, dass sich der in der Karibik heimische Ofenrohrschwamm (Aplysina archeri) eines weit verbreiteten Mechanismus bedient, um sein inneres Filtersystem sauber zu halten: Er niest.

Sehr zum Nutzen anderer Wasserorganismen, die den ausgeniesten Schleim und die darin enthaltenen Abfallpartikel als Nahrung nutzen. Das beschreiben die Wissenschaftler im Fachmagazin "Current Biology".

Schwämme niesen durch kleine Poren

Das Ausniesen von Schleim ist wahrscheinlich eine der ältesten Methoden für Organismen, um sich von ungewollten Abfallpartikeln zu befreien. Dennoch blieb dieser Mechanismus bei Schwämmen bisher weitgehend unerforscht. Es wurde angenommen, dass die Tiere Abfallprodukte passiv mit dem Wasserstrom durch die Hauptkörperöffnung, das sogenannte Osculum, ausspülen.

Allerdings wurde in manchen Studien beobachtet, dass Schwämme, die starken Ablagerungen ausgesetzt waren, ihren Körper kontrahieren und Schleim absondern, um die Sedimente aus ihrem Körper zu entfernen und ihr Kanalsystem vor Verstopfung zu schützen. Dabei wurde der Schleim nicht über das Osculum abgesondert, sondern über kleinere Poren in der Deckschicht der Schwämme, die Ostien. Der genaue Mechanismus hinter diesem Phänomen war jedoch bisher unklar.

Niesende Schwämme
Die untersuchten Schwämme (von a nach d): Chondrilla caribensis (encrusting), Aplysina archeri (tube), Verongula gigantea (vase), Xestospongia muta (barrel).

Abfallprodukte stossen Schwämme in Form von Schleim aus

Deshalb untersuchten der Meeresbiologe Jasper de Goeij und sein Team die wenig erforschten Ostien des Ofenrohrschwamms. Die kleinen Körperöffnungen nehmen Wasser und Nahrungspartikel auf und leiten sie anschliessend über das Kanalsystem in den zentralen Hohlraum des Schwammes. Doch genau wie andere Tiere können auch Schwämme nicht mit allem etwas anfangen, das in ihren Körper gelangt: Bakterien, Viren, Plankton oder Sedimente müssen schliesslich wieder nach aussen gelangen.

Videoaufnahmen von Aplysina archeri zeigen, dass die Tierart Abfallprodukte über ihre Ostien in Form von Schleim absondert. Dabei entsteht auf der Oberfläche des Schwammes oft eine netzartige, durchsichtige Schleimschicht, in der körperfremde Partikel eingefangen und abtransportiert wurden.

An den Knotenpunkten dieses Netzes sammelt sich der Schleim und verklumpt. Alle drei bis acht Stunden beobachteten die Forschenden koordinierte Kontraktionen und Entspannungsphasen der Schwammoberfläche, die mit dem Schliessen der Ostien und dem Abwurf der Schleimklumpen zusammenfielen.

Dieses "Niesen" beobachteten die Forschenden auch bei Schwämmen der Gattung Chelonaplysilla. Sie gehen davon aus, dass die Mehrheit aller Schwammarten einen derartigen Nies-Mechanismus nutzt.

Schwämme benötigen rund eine halbe Stunde für einen Nieser

Doch wie schaffen es die Schwämme, den Schleim entgegen des einfliessenden Wasserstroms zu transportieren? In anderen Tierarten sorgen meist kleine wimpernartige Strukturen, die Zilien, dafür, dass der Schleim in die richtige Richtung fliesst. Allerdings scheinen die Zilien des Ofenrohrschwammes weitgehend unbeweglich zu sein.

Ohne Muskeln und Nervenzellen niest ein Schwamm ausserdem sehr viel langsamer als beispielsweise ein Mensch: Im Gegensatz zu uns braucht er etwa eine halbe Stunde für einen Nieser. Die Vermutung liegt also nahe, dass die Wissenschaftler einen neuartigen Nies-Mechanismus entdeckt haben. Das periodische Zusammenziehen und Entspannen des Schwammes mit anschliessendem Nieser könnte einen frühen Schritt in der Evolution von Muskelzellen darstellen, vermuten sie.

Abfallprodukte des Niesens sind Nahrungsquelle für andere Riffbewohner

Das Niesen hilft dem Schwamm nicht nur dabei, sich sauber zu halten. Videoaufnahmen des Forschungsteams zeigen zudem, dass abgesonderte Schleimklumpen samt darin enthaltender Abfallprodukte eine Nahrungsquelle für diverse Meeresbewohner wie Fische oder Würmer darstellen.

Die Ergebnisse des Teams geben demnach nicht nur Aufschluss über den Stoffwechsel einer der ältesten Tierfamilien, sondern lassen darauf schliessen, dass Schwämme höchstwahrscheinlich eine noch grössere Rolle im Nahrungskreislauf unter Wasser spielen als bisher angenommen. (dpa/fwt/sbi)

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