Reihe: Tree of Life

Gießkannenschwamm (Euplectella aspergillum Owen, 1841)

Namensbedeutung

Richard Owen (1804-1892), der zu seiner Zeit vielleicht berühmteste (oder berüchtigste, je nachdem) Anatom und Zoologe Großbritanniens, hatte bei der Benennung von Taxa aller Art durchaus einen Sinn für bildliche Sprache (so ist z.B. der Begriff „Dinosaurier“ seiner Fantasie entsprungen). Der Gattungsname Euplectella setzt sich aus zwei Begrifflichkeiten zusammen, die auf das Altgriechische zurückgehen, aber ins Lateinische übertragen wurden. „Eu“ ist eine Vorsilbe, die „gut“ bedeutet. „plectella“ ist die verniedlichte Form für „geflochtenes“ oder im weitesten Sinne auch „geflochtenes Körbchen“. Damit spielte Owen auf die Struktur des korbartigen Skeletts des Schwamms und sein allgemeines Erscheinungsbild an. Gleiches gilt für den Artnamen. Dieser verweist auf den Aspergill, in Deutschland auch als Weihwassersprenger oder Sprengel bekannt. Dieses Gerät wird dazu genutzt, jemanden oder etwas mit Weihwasser zu besprengen. Dazu sitzt am Ende eines Schaftes eine Hohlkugel mit vielen kleinen Löchern, in deren Inneren ein Schwamm oder Borsten, die das Wasser halten, angebracht sind. Auf diese Kugel mit kleinen Löchern zielt der Artname, anspielend auf die Porosität des Gießkannenschwamms.

Synonyme

Der Gießkannenschwamm hat erstaunlich wenige Synonyme kassiert. Eigentlich gibt es derzeit nur eines zu vermelden. 1900 beschrieb der deutsche Professor Franz Eilhard Schulze einen Schwamm, den man bei den Andamanen-Inseln im Indischen Ozean geborgen hatte, als Euplectella regalis. Nach einer umfassenden Revision des Gießkannenschwammes von 2008 muss dieser Schwamm als eine Unterart des Gießkannenschwamms, Euplectella aspergillum regalis betrachtet werden. Er darf nicht mit einem in den 1960er Jahren aus Australien beschriebenen Schwamm verwechselt werden, der ebenfalls als Euplectella regalis bezeichnet wurde.

Daneben gab es Fälle, in denen einige Schwammindividuen dem Gießkannenschwamm zugeordnet wurden, sich aber als Exemplare anderer Arten der Gattung Euplectella entpuppten.

Phylogenie

Animalia; Porifera; Silicea; Hexactinellida; Hexasterophora; Anuncinataria; Lyssacinosida; Euplectellidae; Euplectella.

Schwämme also. Die Schwämme (Porifera) bilden nach derzeitigem Kenntnisstand die basalste noch lebende Linie der Tiere…und das war in den letzten Jahren keineswegs immer so klar. Erst gab es massive Hinweise, dass die Schwämme vielleicht gar nicht monophyletisch sind. Eine Weile schien es, dass die verschiedenen Hauptlinien der Schwämme – z.B. die Kalkschwämme (Calcarea) oder auch die Glasschwämme (Hexactinellidae), zu denen der Gießkannenschwamm gehört – verschiedene unabhängige Linien basaler Tiere sind, die unterschiedlich nahe verwandt mit den anderen Tiergruppen sind. Erst in einigen jüngeren Studien wurde wieder die traditionelle Sichtweise, dass die Schwämme eine monophyletische Gruppe sind, bestätigt, zugleich wuchs das Verständnis dafür, warum manche Merkmalskomplexe (etwa genetische und molekulare Merkmale) innerhalb der Schwämme so verteilt sind, dass man zu der anderen Interpretation kommen konnte.

Okay, es ist also wirklich eine einheitliche Gruppe mit einem gemeinsamen Ursprung…aber wirklich die basalste? Einige Forscher sind in den letzten 20 Jahren wiederholt zum Ergebnis gekommen, dass eine andere Linie sich noch früher von der Hauptlinie der Tiere abgespalten hat: Die Rippenquallen (Ctenophora). Auch hier waren überraschende Befunde auf molekularer und genetischer Ebene der Grund und für einige Jahre war diese Theorie sogar echt favorisiert. Auch hier drehte sich erst jüngst der Wind. Neue genetische Analysen mit einer größeren und besseren Auswahl an einbezogenen Arten, eine verbesserte statistische Auswertung der genetischen Daten und auch hier ein besseres Verständnis dafür, wie manche Merkmale sich entwickelt haben könnten führten hier wieder zur Rückkehr zu traditionelleren Konzepten: Die Rippenquallen sind zwar basaler als alle anderen höheren Tiere, die Schwämme aber sind noch basaler im Stammbaum. Neuerdings wurden auch Fossilien von urtümlichen Rippenquallen gefunden, die diese Deutung noch zusätzlich untermauern.

Also ist es der Gießkannenschwamm, der als Vertreter der die „Tree of Life“-Reihe hier eröffnet, als Vertreter der Schwämme, der basalsten aller Tiergruppen.

Fig. 1

Fig.1: Eine Karte der südostasiatischen Region mit den Vorkommen des Gießkannenschwamms (rot eingekreist). Die verschiedenen Unterarten sind vermerkt. Quelle: Karte GoogleMaps, Modifizierung Pirat.

Verbreitung

Die Verbreitung des Gießkannenschwamms ist wahrscheinlich bisher nur unvollständig bekannt. Derzeit geht man jedenfalls von vier verschiedenen Unterarten aus, die verschiedene Bereiche des Verbreitungsgebietes besiedeln. Die Typusform Euplectella aspergillum aspergillum scheint nur bei den Philippinen vorzukommen. Dort hat man sie westlich der Bucht von Manila, vor der südlichen Küste der Hauptinsel Luzon und rund um Cebu aus der Tiefe geholt.

Die bereits erwähnte Unterart Euplectella aspergillum regalis ist nur von einer Stelle östlich der Nordspitze von North Andaman, der nördlichsten Hauptinsel der Andamanen im östlichen Indischen Ozean, bekannt.

Bleiben zwei Unterarten, die 2008 beschrieben wurden: Euplectella aspergillum indonesicum wurde im Südchinesischen Meer etwa 100 km nördlich der Hafenstadt Bintulu auf Borneo aus dem Meer gefischt. Euplectella aspergillum australicum dagegen scheint die südlichste Population des Gießkannenschwamms zu sein. Vor allem in den Gewässern nördlich von Port Hedland (Western Australia) wurden Exemplare dieser Unterart gefunden. Ein isolierter Einzelfund dieser Unterart stammt vom Meeresboden etwa 300 km nördlich der Hafenstadt Broome (ebenfalls Western Australia, aber etwa 450 km nordöstlich von Port Hedland).

Sieht man sich diese Verteilung an – Philippinen, Südchinesisches Meer, Andamanen und die Ausläufer des Indischen Ozeans nordwestlich von Australien – deutet sich eine Verbreitung in den tiefen Gewässern rund um und in der Inselwelt an der Grenze zwischen Indischem Ozean und Pazifik an. Dabei dürfte die deutliche Gliederung der Meereswelt durch die vielen Inseln zur Aufspaltung verschiedene Populationen beigetragen haben. Interessant wäre die Klärung der Frage, ob der Gießkannenschwamm auch durchgehend in den indonesischen Gewässern vertreten ist.

Andere Funde aus dem westlichen Indischen Ozean und aus japanischen Gewässern, die dem Gießkannenschwamm zugeordnet wurden, gehören nach der Arbeit von 2008, die als die jüngste Revision des Gießkannenschwamms gilt, nicht zu dieser Art, sondern zu anderen nahe verwandten Arten.

Wie schwammig

Es wird mal wieder Zeit für einen kleinen anatomischen Crashkurs. Diesmal geht es um den grundsätzlichen Körperbau der Schwämme, damit wir anschließend besser Körperbau und Lebensweise des Gießkannenschwamms verstehen.

Zunächst einmal können wir damit anfangen, was Schwämme alles nicht haben: Keine Nerven, keine Muskeln, keine spezialisierten Organe. Alles noch nicht da. Stattdessen ist der Körper, der bei vielen Arten eine variable Form haben kann, bei anderen etwas stärker definiert ist, schlicht eine Art Sack oder Schlauch, angeordnet um einen zentralen Hohlraum (Gastralraum, Atrium oder Spongocoel), der in einer großen Öffnung (Osculum) nach außen mündet. Viele kleine Öffnungen (Ostien) auf der Außenseite des Körpers sind über Kanäle mit diesem zentralen Hohlraum verbunden. Grob gesagt; es gibt auch Schwämme, bei denen die Kanäle zuvor noch verschiedene kleinere Innenkammern passieren. Dieses Netz aus Hohlräumen und Kanälen ist extrem feinmaschig, durch sie strömt Wasser aus der Umgebung von außen ein und wird schließlich über den zentralen Hohlraum wieder abgeleitet. Die Kapazität der Schwämme Wasser in dieses Netzwerk aufzunehmen ist überaus bemerkenswert.

Aufgebaut ist der Schwammkörper aus nur wenigen Arten von Zellen. Die Außenflächen eines Schwammes, auch die Innenwände des Gastralraums und der Kanäle, werden von einer Lage flacher Zellen bedeckt, den Pinacozyten. Sie bilden damit eine Deckschicht (Pinacoderm), die faktisch wie eine Haut wirkt, den Schwammkörper zur Umwelt hin abgrenzt und dabei hilft, ihn ungefähr in Form zu halten. Ein anderer Zelltyp sind die Choanozyten. Sie befinden sich je nach Schwammart entweder im Innern des Gastralraums oder in den internen kleinen Kammern, sogenannten Geißelkammern, wo sie dann die Wände auskleiden. Sie besitzen einen Kragen um eine einzelne Geißel herum, ähnlich wie die als Choanoflagellaten bekannten Einzeller (was als ein Indiz für das Schwestergruppenverhältnis zwischen Tieren und Choanoflagellaten gesehen wird). Mit dieser Geißel strudeln die Choanozyten Nahrungsteilchen herbei, die dann von dem Kragen festgehalten und schließlich von der Zelle aufgenommen werden. Zusammen erzeugen alle Choanozyten in einem Schwamm einen steten Wasserstrom, durch welchen Wasser über die Ostien eingesaugt und über den Gastralraum und das Osculum wieder ausgeleitet wird. Die Choanozyten verdauen einen Teil der Nahrungspartikel weiter, den Rest sowie einen Teil der Nährstoffe reichen sie dann an andere Zellen im Körperinneren weiter. Grundsätzlich können aber auch andere Schwammzellen Nährstoffe aus ihrer Umgebung aufnehmen, gleiches gilt für Sauerstoff.

Unterhalb der Pinacozyten und Choanozyten liegt der eigentliche Schwammkörper, aufgebaut aus der als kolloidales Gel ausgebildeten Extrazellulären Matrix, hier bezeichnet als Mesohyl. In dieser finden sich Kollagene, die dem Körper Festigkeit verleihen, und außerdem weitere Zellen, die als Amöbozyten zusammengefasst werden. In ihrer ursprünglichsten Form wirken diese tatsächlich wie Amöben, mit ausstreckbaren Fortsätzen (Scheinfüßchen) und unregelmäßiger, sich ständig ändernder Form. An sie werden die Nährstoffe und auch Nahrungsteile von den Choanozyten weitergereicht. Aber die Amöbozyten können noch viel mehr, denn unter diesem Oberbegriff werden Zellen mit gleich mehreren verschiedenen Funktionen vereint. Einige Zellen, die sogenannten Archaeozyten, sind der Ursprung aller anderen Zelltypen der Schwämme, sie haben also eine vergleichbare Rolle wie bei komplexeren Tiergruppen die Stammzellen. Andere Zellen, im Allgemeinen als die typischen Amöbozyten betrachtet, verdauen vor allem Nahrungspartikel weiter und sorgen für die Verteilung der Nährstoffe im gesamten Schwamm. Andere Zellen spezialisieren sich zu Geschlechtszellen. Die größte Schwamm-Besonderheit sind aber womöglich die Skleroblasten. Diese Zellen haben die wichtige Aufgabe, das Stützskelett der Schwämme aufzubauen. Dazu scheiden sie die entsprechenden Skelettelemente, die Schwammnadeln (als Spicula bezeichnete Sklerite), ab. Die dabei abgesonderte Bausubstanz ist je nach Schwammgruppe sehr unterschiedlich: Häufig sind calcitischer Kalk bei den Kalkschwämmen und Kieselsäure bei den Glas-und Kieselschwämmen. Die Form der Spicula und die Art und Weise wie diese zueinander angeordnet sind, sind von großer systematischer Bedeutung, sowohl zwischen einzelnen Teilgruppen, wie auch auf Artniveau.

Dieser sehr grobe Abriss über die grundsätzlichen anatomischen Eigenschaften der Schwämme reicht bereits, um sich bei der näheren Betrachtung des Aufbaus des Gießkannenschwammes zurechtzufinden – und festzustellen, dass dieser als Glasschwamm einige Unterschiede zum ursprünglichen Schwammbauplan aufweist. Wie nähern uns dieser über einen kleinen Schlenker im Bereich Forschungsgeschichte.

Fig. 2

Fig. 2: Hugh Cuming (1791-1865), einer der vielen professionalisierten Sammler von Tierpräparaten, die aus Übersee nach Europa zur wissenschaftlichen Bearbeitung geschickt wurden. Quelle: Wikipedia.

Fig. 3

Fig. 3: Richard Owen (1804-1892), er beschrieb den Gießkannenschwamm dann offiziell. Dieses Bild stammt aus dem Jahre 1856. Quelle: Wikipedia.

Mitbringsel von den Philippinen

Der Weg des Gießkannenschwamms ins Licht der Wissenschaft begann mit Hugh Cuming (1791-1865). Cuming wurde in der Grafschaft Devon geboren und begann zunächst ein relativ einfaches Leben: Er machte eine Lehre als Segelmacher und es verschlug ihn mit 28 Jahren nach Chile, wo er über 10 Jahre leben sollte. Aus seiner englischen Heimat brachte er bereits ein Interesse an Pflanzen und Schneckenschalen mit, welche ihn schon seit Kindheitstagen faszinierten. In Chile wurde diese Faszination mit neuem Leben erfüllt, als Cuming über den britischen Konsul in Valparaiso einen englischen Schalenexperten und Sammler kennenlernte. Cuming begann daraufhin selbst wieder mit dem Sammeln von Schneckenschalen. Da sein Geschäft als Segelmacher in Chile zudem sehr gut lief, kam Cuming durchaus zu Geld. Dadurch hatte er dann auch Mittel und Zeit für das Anlegen seiner Sammlung und noch dazu verschiffte er einen Teil seiner Exemplare nach England, damit sie dort bestimmt und beschrieben wurden. 1826 gab Cuming sein Geschäft auf und widmete sich nur noch der Sammlung von Pflanzen, Schalen und anderen Naturobjekten (am größten war aber seine Schalensammlung). Dazu chartert er auch eine eigene Yacht, um den gesamten südlichen Pazifik bereisen und dabei mit Schleppnetzen auch auf hoher See neue Tierproben vom Meeresgrund holen zu können. Passenderweise tauft Cuming die Yacht auf den Namen The Discoverer. Nachdem er die südpazifische Inselwelt und die lateinamerikanische Küste von Chile bis Mexiko bereist und dabei eine riesige Menge von Schneckenschalen und anderen Tieren gesammelt hat, kehrt er 1831 nach England zurück. Dort bereitete er dann eine neue Expedition vor: Er wollte die Philippinen bereisen. 1835 brach er auf und sollte erst über vier Jahre später zurückkehren. Auf dem Hin-und Rückweg beehrte er außerdem St. Helena, Singapur und Malaysia. Vier Jahre lang sammelte er auf den Philippinen nicht nur Schneckenschalen, sondern auch wieder Pflanzen, verschiedene andere Landtiere und eben auch auf See gefangene Tiere. Dabei halfen ihm immer wieder auch Einheimische, z.B. Schulkinder, die er für das Durchsuchen der Wälder nach interessierten Exemplaren anheuerte, oder Fischer. Ein Teil des Materials wurde Teil seiner eigenen Sammlung, andere Exemplare schickte er direkt nach England zu interessierten Naturwissenschaftlern. Und darunter war dann auch das erste Exemplar eines Gießkannenschwamms, welches der Wissenschaft zugeführt wurde, wahrscheinlich nachdem es mit einem Schleppnetz aus der Tiefe gezogen wurde. Das Exemplar landete bei dem britischen Zoologen und Anatomen Richard Owen, Mitglied der Royal Society, Inhaber des Lehrstuhls des „Hunterian Professor“ am Royal College of Surgeons und Kurator des dortigen Hunterian Museum. Owens Erfahrung als Anatom aufgrund des ständigen Sezierens immer neuer Tiere (auch Menschen), sein enormes Wissen zur Taxonomie vor allem auch der Wirbeltiere, aber auch anderer Tiergruppen hätten ihn vielleicht zum bedeutendsten Wissenschaftler des 19. Jahrhunderts überhaupt gemacht…wäre da nicht Charles Darwin gewesen, gegen dessen Theorie der Evolution durch natürliche Selektion Owen bis zu seinem Tode ankämpfte. Aber wir schweifen ab, zurück zu Owens Arbeit am Gießkannenschwamm.

Mitte des 19. Jahrhunderts war es durchaus üblich, Forschungsergebnisse bei wöchentlichen oder monatlichen Treffen von Forschergesellschaften vorzutragen und ein Protokoll davon wurde dann in einem ebenso periodisch erscheinenden Mitteilungsblatt veröffentlicht. Üblicherweise wurden solche Mitteilungsblätter im angelsächsischen Bereich als „Proceedings“ bezeichnet (manche wichtige naturwissenschaftliche Journals von heute tragen diesen Titel auch noch bis heute, weil sie genau auf diese Tradition zurückgehen). Auch wenn auf diese Weise eine neue Art benannt und vorgestellt wurde, galt dies als zulässige Erstbeschreibung – im Gegensatz zu heute, wo wesentlich mehr formale Anforderungen daran gestellt werden. Wer heutige Erstbeschreibungen kennt und sich zum ersten Mal mit dieser Variante aus dem 19. Jahrhundert herumschlagen muss, muss sich meist erst sehr stark dran gewöhnen. Jedenfalls stellte Richard Owen den Gießkannenschwamm der wissenschaftlichen Öffentlichkeit auf einem solchen Treffen der Zoological Society of London vor, am  26. Januar 1841.

Owen versuchte sich in einer möglichst detaillierten Beschreibung des Skelettes des Gießkannenschwammes und seines Erscheinungsbildes. Dabei hebt er am Schluss die besondere Schönheit und Regelmäßigkeit der Strukturen hervor. Allerdings wird auch offensichtlich, wie wenig Owen eigentlich von dem Tier weiß – schlicht, weil er nicht anders konnte. Die Materialeigenschaften der Schwamm-Spicula waren ihm offensichtlich nur unzureichend bekannt und dadurch konnte er sie auch nicht zur korrekten systematischen Einordnung heranziehen. Wie damals üblich mit solchen Schwämmen ordnete er auch den Gießkannenschwamm in einer Gruppe mit den Lederkorallen (Alcyoniidae) ein, die sich ebenfalls durch den Besitz kleiner, einzelner Kalknadeln auszeichnen, die Schwammnadeln oberflächlich ähneln können. Zu Owens Zeit reichte das, um beide Tierformen zusammenzuschmeißen. Immerhin erkannte Owen, dass die Skelettelemente des Gießkannenschwammes glasartige Eigenschaften hatten. Den Schwamm selber beschrieb er in seiner Körperform als zylindrisch bis konisch, leicht gebogen. Die zulaufende Spitze fehlte allerdings; Owen hielt sie augenscheinlich für den oberen Teil des Tieres, während er die mit einem gitterartigen Deckel verschlossene Hauptöffnung als Basis bezeichnete. Damit verdrehte er die Orientierung des Gießkannenschwammes genau. Die Länge des Stücks gab er mit 8 Inch an, was etwas über 20 cm entspricht, mit einem Durchmesser von 5 cm (2 Inches) im Bereich der Hauptöffnung.

Glücklicherweise verstehen wir den Gießkannenschwamm heute besser als Owen. Das erste Stück von damals, der sogenannte Holotypus, wird noch heute im British Museum of Natural History in London aufbewahrt, mit der Registernummer BMNH 1988.06.29.002. Dem russischen Meeresforscher Konstantin R. Tabachnick, der 2008 eine umfassende Revision der Gattung Euplectella vorlegte und als einer der Experten für diese Schwämme gelten kann, ist der Holotyp aber in einem schlechten Zustand. Er war schon beschädigt als er Owen vorlag und seitdem war die Zeit wohl nicht freundlich zu dem Stück, trotz aller Konservierungsmaßnahmen. Wie Tabachnick 2008 feststellte, macht dies zusammen mit der qualitativ schlechten Beschreibung durch Owen damals (vor allem wegen der Form eines schlicht protokollarisch festgehaltenen Vortrags ohne Abbildungen) es tatsächlich schwer, den Gießkannenschwamm von seinen anderen Verwandten sauber zu unterscheiden. Dies war einer der Gründe, warum Tabachnick in zwei Papern von 2002 und 2008 umfangreiche und detaillierte Neubeschreibungen dieser Art vorlegte, nach der Analyse von wesentlich mehr Individuen, als sie Owen zur Verfügung standen.

Gleichwohl bemühten sich Naturforscher bereits im 19. Jahrhundert um ein besseres Verständnis des Gießkannenschwammes. J.S. Bowerbank zum Beispiel beschrieb in den 1850er Jahren die Skelettstruktur dieser Art genauer als es Owen getan hatte und ebnete den Weg zu einer besseren Einordnung des Gießkannenschwamms in die allgemeine Systematik. 1868 legt C. Claus, Professor für Zoologie in Marburg, eine umfangreichere Arbeit über den Gießkannenschwamm vor. Dabei verweist er auch darauf, dass Owen die Orientierung des Tieres – also die Basis und das eigentlich oben liegende Osculum – vertauscht hatte. Interessant sind Claus‘ Ausführungen zur Herkunft der Gießkannenschwämme, die bis dahin nach Europa gelangt waren. Zunächst schien die Art eher selten gefangen worden zu sein. Doch der Würzburger Ethnologe und Zoologe Carl Gottfried Semper (1832-1893) wusste nach der Rückkehr seiner mehrjährigen Philippinen-Reise zu berichten, dass die Fischer dort nun erkennbar häufiger Gießkannenschwämme zum Verkauf anboten. Claus zitiert Sempers diesbezüglichen Bericht umfassend. Zwei Gründe für die häufigeren Fänge scheinen hier maßgeblich gewesen zu sein: Die Einheimischen auf den Philippinen hatten erkannt, dass die Europäer für diese komischen Organismen bereit waren, das ein oder andere Sümmchen zu zahlen. Und Semper vermutete darüber hinaus, dass die Fischer endlich den Hauptstandort der Gießkannenschwämme entdeckt hätten, diesen aber vor den Europäern genauestens geheim hielten. Zugleich berichtet Semper über einen Aspekt, der auch in der heutigen Zeit vor allem im Bereich der Fossilien immer wieder heiß diskutiert wird: Das Versanden von für die Wissenschaft wichtigen Stücke in privaten Sammlungen. Claus zitiert Semper wie folgt, und ich übernehme es hier, da zugleich die Herkunft des deutschen Namens Gießkannenschwamm klar wird:

„Unter dem Namen ‚regadera‘ (Giesskanne) werden diese Schwämme in Cebú, einer der Inseln der Visaya’s, von den Fischern zu Kauf gebracht. Ich selbst sah im Laufe mehrerer Jahre dort 7 oder 8 Exemplare; wie ein recht intelligenter Mestize der Stadt mir sagte, sollten im Ganzen bis dahin (1864) etwa 12-14 Exemplare überhaupt nach Europa gesendet worden sein. Da aber fast alle diese Exemplare, von Spaniern gekauft, nach Spanien gelangten und hier wohl grösstentheils als Schaustücke in den Prachtzimmern von Privatleuten blieben, so erklärt sich, dass seit Owen’s und Bowerbank’s Untersuchungen keine weiteren Nachrichten über diese Organismen im Besitz der wissenschaftlichen Welt gelangten.“

Claus hatte das Glück, dass kurz nach Sempers Aufenthalt auf den Philippinen ein Sturm den Hauptfanggrund der Fischer für Gießkannenschwämme aufdeckte und europäische Sammler rasch zahlreiche Exemplare sichern konnten. Ein Hamburger Sammler brachte so eine ganze Anzahl Exemplare nach Deutschland und Claus konnte allein 11 Exemplare erwerben, die zur Grundlage seiner ausführlichen Untersuchungen wurden (weitere Exemplare waren bereits an naturkundliche Sammlungen in Gießen, Heidelberg, Bonn, Stuttgart und anderen Städten verkauft worden).

Fig. 4

Fig. 4: Zwei der Gießkannenschwämme, die Claus vorlagen. Quelle: Claus 1868.

Ab diesem Punkt wurde der Gießkannenschwamm nach und nach zu einem der besser bekannten Glasschwämme. Schon Claus und Semper berichteten über die kleinen Krebse, die den Schwamm häufig bewohnen (mehr dazu weiter unten), Claus berichtete bereits über die Weichgewebe des Schwammes, die dann 1880 von dem bereits erwähnten Franz Eilhard Schulze (1840-1921) nochmal wesentlich genauer beschrieben wurden. Schulze war zu jener Zeit im deutschsprachigen Bereich wahrscheinlich einer der auf dem Gebiet der Schwämme versiertesten Zoologen und Anatomen; 1880 war er gerade Professor an der Universität Graz. Später sollte er in Berlin helfen das Zoologische Institut der Universität Berlin mit aufzubauen und sich auch weiterhin mit Schwämmen beschäftigen – dabei beschrieb er dann auch einen Schwamm von den Andamanen als Euplectella regalis, der jetzt als Unterart des Gießkannenschwammes gesehen wird.

Solche Arbeiten vor mehr als hundert Jahren wurden die Grundlagen für das Verständnis dieses Organismus und bleiben es bis heute, auch wenn zum Beispiel die jüngeren Revisionsarbeiten von Tabachnick noch einmal Wesentliches zur Klärung einiger Details und zu einer besseren Übersicht beigetragen haben. Ein wesentlich breiteres Forscherfeld befasst sich inzwischen mit den Materialeigenschaften des Skeletts des Gießkannenschwamms. Daher werde ich die weiteren Ausführungen wie folgt gliedern:

Erstens: Ein Überblick über die Anatomie, erst des Skeletts, dann der Weichgewebe. Dies verbinde ich mit den Unterschieden zwischen den einzelnen Unterarten.

Zweitens: Näheres zu Lebensweise und zum Lebensraum des Gießkannenschwammes.

Drittens: Näheres zu den jüngsten Forschungen zu den Materialeigenschaften des Skeletts.

Anatomie, Teil 1: Skelett.

Zum besseren Verständnis sei hier zunächst noch einmal auf das allgemeine Erscheinungsbild eingegangen. Der weißliche Körper des Gießkannenschwamms ist in der Tat nichts anderes als eine dünnwandige, zylindrische Röhre. Üblich ist die einzelne Röhre, ganz selten gibt es auf einen Ursprung zurückgehende mehrfache Röhren mit entsprechend mehreren Hauptausströmöffnungen (Oscula). Nach unten hin ist der röhrenförmige Körper jedenfalls verjüngt. Die größten in der aktuellen Fachliteratur genannten Exemplare von den Philippinen sind etwa 24 cm lang (ohne die am unteren Körperende hervorragenden Basalia, siehe unten), bei einem Durchmesser von rund 5 cm, im Gegensatz zu den kleinsten bekannten Exemplaren, die nur wenige Zentimeter lang sind und einen Durchmesser von gerade mal anderthalb Zentimeter haben. Selbst bei den größeren Exemplaren ist die Körperwand nur wenige Millimeter dick. Die anderen Unterarten liegen ebenfalls in diesem Größenbereich. Das einzige bekannte Exemplar von Euplectella aspergillum indonesicum zum Beispiel hat eine Länge von 19 cm bei einem Durchmesser von 4 cm.  Euplectella aspergillum australicum scheint etwas kleiner zu bleiben, das größte hier bekannte Exemplar hat eine Länge von 15 cm, bei nicht ganz 3 cm Durchmesser. Auch scheint der Querschnitt hier etwas ovaler zu sein. Gießkannenschwämme werden möglicherweise gelegentlich deutlich größer als in der Fachliteratur vermerkt; so scheint es Stücke in Museumssammlungen zu geben, die 30 bis 40 cm groß sind. Angaben, wonach es bis zu über 1 m große Gießkannenschwämme geben soll, konnte ich zu keiner erkennbaren Quelle zurückverfolgen und möchte sie daher hier mit einem Fragezeichen versehen.

Bereits äußerlich ist erkennbar, dass die Körperwände von zahlreichen Öffnungen durchsetzt sind, die etwa 1 bis 2 mm durchmessen und als seitliche oder parietale Oscula bezeichnet werden; faktisch stellen sie die Einströmöffnungen dar. Diese Öffnungen sind in zwei gegenläufigen Spiralen, die mit einem Winkel von 45° um den Körper herum aufsteigen, angeordnet. Der Verlauf dieser Spiralen ist gelegentlich bei älteren Gießkannenschwämmen durch unregelmäßige rippenartige Leisten besser erkennbar, die sich um die Außenseite herumziehen und anscheinend zusätzliche Stabilität geben.

Das große Osculum schließlich ist durch eine Art siebartiges Gitter bedeckt, die sogenannte Siebplatte. Interessanterweise gibt es gelegentlich im unteren Bereich des Gießkannenschwammes, knapp über dem Bereich, bei dem die Basalia in den restlichen Körper übergehen, ebenfalls eine Siebplatte (dann unterscheidet man zwischen dieser basalen Siebplatte und der immer vorhandenen terminalen Siebplatte).

Betrachten wir uns nun die Skelettelemente, die diesem Körper Form und Halt geben. Zunächst einmal kann man folgende Bereiche unterscheiden: Die sogenannten choanosomalen Skelettelemente, welche im Innern des Körpers des Gießkannenschwamms gebildet werden; die dermalen Elemente, welche in der Wandebene zur Außenseite hin ausgebildet werden; die atrialen Elemente, die in der Wandebene des Spongocoels, das auch Atrium genannt wird, ausgebildet werden; die sogenannten Basalia, die der Verankerung des Schwammes dienen; die überall im Körper verteilt vorkommenden losen Mikroskleren; und die Elemente der Siebplatte über dem großen Osculum. Mit den Details arbeite ich mich jetzt einfach mal von unten nach oben vor. Also beginnen wir mit den Basalia.

Die Basalia sind sehr lange Nadeln, die zu Tausenden ein Büschel als Verankerung im Untergrund bilden. Sie bestehen aus Ankern an einem Ende und langen Schäften. Die Schäfte der Basalia haben lediglich Durchmesser von 0,015 bis 0,061 mm, können aber bis zu 15 cm lang sein. Sie reichen weit in den Schwammkörper hinein, womit sie entlang der Längsachse des Gießkannenschwamms zum Körperskelett beitragen.  Die Anker am anderen Ende sind auf zwei Weisen ausgebildet: Entweder mit vier abstehenden und mehr oder weniger stark in Richtung der Nadelachse ausgerichteten Spießen oder als pilzartige Kappe mit sechs Zacken an ihrer Kante. Die Schäfte der ersteren Variante sind glatt, doch die Schäfte der zweiten Variante besitzen in unregelmäßigen Abständen kleine Dornen.

Als dermale Elemente bildet der Gießkannenschwamm nur eine Nadelform aus, die als hexactin bezeichnet wird – weil sie aus sechs Strahlen besteht. Vier davon gehen in einer Ebene seitlich ab; die Position dieser Ebene unterteilt den Längsstrahl in einen kürzeren und einen längeren Strahl. Der kürzere Strahl ist maximal 0,274 mm lang, der lange Strahl erreicht bis zu 1,178 mm. Die seitlichen Strahlen sind jeweils maximal 0,532 mm lang. Die Strahlen sind jeweils glatt, im Querschnitt rundlich und laufen am Ende konisch zu. Die Dicke ist lediglich 0,005-0,034 mm.

Tiefer im Schwammgewebe liegen die choanosomalen Skelettnadeln, die zusammen mit den in den Körper reichenden Basalia das tragende Gerüst des Schwammkörpers darstellen. Die choanosomalen Elemente besitzen eine bemerkenswerte Formenvielfalt. Besonders wichtig sind die relativ großen kreuzförmigen Nadeln, die als Stauractine bezeichnet werden. Die vier Strahlen sind normalerweise gerade, selten ganz wenig gebogen. Die Oberflächen dieser Stauractine sind glatt mit spitz zulaufenden konischen Enden. Die Länge der einzelnen Strahlen kann bis zu 19 mm betragen, wenigstens 8 mm, bei einer Dicke von maximal 0,152 mm. Die großen Stauractine bilden in ihrer Anordnung das grundsätzliche Gittermuster des Gießkannenschwamm-Skeletts. Neben diesen großen Skleriten gibt es noch einen wesentlich häufigeren Nadeltypus, sogenannte Tauactine. Diese haben im groben eine ungefähre T-Form: Ein Strahl, der sich in einem mehr oder weniger rechten Winkel mit einem querliegenden Strahl vereint. Diese Tauactine können beim Gießkannenschwamm unterschiedliche Variationen darstellen: Mit drei gleich langen Strahlen, mit einem sehr langen Hauptstrahl und kürzeren anderen Elementen, oder aber mit leicht schwungvoll gebogenen Strahlen, sehr dünn und zierlich oder aber etwas gedrungen und kräftig. Die Länge der einzelnen Strahlen der Tauactine liegt zwischen 0,5 und 4,4 mm. An der Basis der Strahlenschäfte ist der Durchmesser bis zu 0,033 mm, dieser nimmt bis zu den Strahlenspitzen bis auf 0,011 bis 0,015 mm ab. Diese Spitzen können glatt oder rau sein, bei konischer, gerundeter oder leicht spatelförmiger Form. Neben den Stauractinen und Tauactinen gibt es dann noch einige kleinere Sklerite unterschiedlichster Form, mit zwei Strahlen, drei Strahlen, vier Strahlen, fünf Strahlen oder sechs Strahlen, die mehr oder weniger kräftig ausgebildet sind und glatte konische Spitzen besitzen. Sie sind allerdings nur 0,58 mm groß oder kleiner, bei einer Dicke von kaum 0,005 mm. Diese kleineren Nadeln liegen üblicherweise lose im Gewebe und verstärken wie ein rahmenartiges Mosaik als Oscularia die netzwerkartigen Strukturen, die die größeren Nadeln bilden. Diese wiederum verschmelzen mit der Zeit zu einer einheitlichen festen Gitterstruktur. Die kleineren Sklerite sind bei Euplectella aspergillum indonesicum im Schnitt etwas kleiner als bei der Nominatform. Bei Euplectella aspergillum australicum wiederum überwiegen die zwei-und dreistrahligen Sklerite in der Rolle als Oscularia.

Fig. 5

Fig. 5: A zeigt eine Seitenansicht eines Gießkannnenschwamms, B die Aufsicht auf die Siebplatte. Der Maßstab in A ist 4 cm, der Maßstab in B ist 3 cm. C bis H zeigen Beispiele für Nadeln des Gießkannenschwammes. C: große choanosomale Stauractine. D & E zeigen Diactine der Siebplatte. Bei F bis H handelt es sich um Beispiele für Basalia. Quelle: Tabachnick 2002.

Fig. 6

Fig. 6: Weitere Nadeln des Gießkannenschwammes. A: dermale hexactine Nadel. B: atriale pentactine Nadel. C bis K zeigen verschiedene Formen der Enden der choanosomalen Nadeln. L bis N und S zeigen verschiedene choanosomale Tauactine, während es sich bei P bis R um choanosomale Stauractine handelt. T ist eine choanosomale diactine Nadel. U und V sind choanosomale Pentactine, W und X sind choanosomale Hexactine. Es folgen die Mikroskleren: Bei Y handelt es sich um eine Floricome, Z zeigt einen Hexaster. AA und BB zeigen die Rosette bzw. den langen Strahl einer Graphiocome. Man beachte die bemerkenswerte Vielgestaltigkeit. Die Größen der Nadeln zueinander entsprechen hier nicht ihren tatsächlichen Größenverhältnissen. Für die Größen siehe den Haupttext. Quelle: Tabachnick 2002 (nach Schulze aus dem Jahre 1886).

Auf der anderen Seite der Körperwand übernehmen die atrialen Skelettelemente. Sie ähneln den Hexactinen von der Außenseite des Gießkannenschwammes, sind aber Pentactine – sie besitzen nur fünf Strahlen. Einer davon ist in der Regel sehr lang, die anderen vier gehen kreuzförmig von einem Ende dieses Strahls ab. Der Hauptstrahl ist hier 0,114 bis 0,988 mm lang, die vier abgehenden Strahlen können sehr kurz sein – kaum 0,07 mm lang -, oder bis zu 0,342 mm lang. Alle Strahlen sind sehr dünn, maximal 0,009 mm dick.

Verteilt im ganzen Körper, auch im Mesohyl, sind außerdem die Mikroskleren verteilt. Diese Sklerite sind sehr klein, maximal 0,19 mm groß, meistens aber wesentlich kleiner. Sie besitzen sehr filigrane und fast kunstvolle Formen. Da sind zum Beispiel stachelige, als Hexaster bezeichnete Bündel; rosettenartige Bündel gebogener Strahlen, die mit einer kurzen Brücke miteinander verbunden sind, bezeichnet als Floricome; an der Spitze eines langen dünnen Strahls sitzende dreidimensionale sechsstrahlige Kreuze mit rosettenartigen Strahlenden, bezeichnet als Graphiocome. Diese sitzen häufig an der Außenseite des Schwammes und ragen aus dieser heraus. Interessanterweise sind die Hexaster und Floricome bei Euplectella aspergillum regalis etwas größer als bei der Nominatform.

Kommen wir zur letzten Elementegruppe des Skeletts des Gießkannenschwammes, den Nadeln, die die Siebplatte über dem großen Osculum aufbauen. Die Siebplatte setzt sich aus relativ großen Nadeln zusammen, die als Diactine bezeichnet werden, nur zwei Strahlen besitzen und deutlich gebogen sind. Am Wendepunkt der Biegung zwischen beiden Strahlen gibt es häufig eine leichte Verdickung. Sie sind zwar nur 0,061 bis 0,076 mm dick, dafür aber 3 bis 6 mm lang. Ganz selten taucht in den Siebplatten auch mal eine dreistrahlige Nadel auf. Lediglich bei der Unterart Euplectella aspergillum australicum treten in der Siebplatte auch Nadeln mit noch mehr Strahlen auf, zum Beispiel Pentactine und Hexactine, die dann aber insgesamt etwas kleiner sind als die anderen Nadeln der Siebplatte.

Lange kannte man von dem Skelett des Gießkannenschwamms nur die miteinander verschmolzenen und die größeren Elemente wirklich gut. Der Grund dafür war, dass die vielen kleinen losen Nadeln bei den für die wissenschaftlichen Sammlungen konservierten Exemplaren häufig verloren gingen. Die konservierten Exemplare wirken auch häufig etwas haarig, was durch die langen Basalia verursacht wird. Lebende Gießkannenschwämme sehen tatsächlich eher wie filigrane weiße Körbchen aus. Das Skelett aus all diesen verschiedenen Skleriten ist für den Laien in der Tat schwer vorstellbar. Man mag kaum glauben wie so kleine Nadeln ein Gerüst aufbauen, das dann den ganzen Schwammkörper zuverlässig stützt. Tatsächlich erfüllt das Skelett seinen Zweck aber sehr gut, nicht zuletzt auch deshalb, weil die größten Nadeln, die Stauractine und die Tauactine, zu einem einzigen Gerüst verschmelzen mit der Zeit. Die gesamte komplexe dreidimensionale Architektur besteht aus einem fachwerkartigen Aufbau auf sechs Größenebenen, wie eine Studie 2007 zeigte. Rechtwinklige Gitterstrukturen werden dabei durch diagonal verlaufende Strukturen verstärkt, die wiederum auf noch kleinteiligeren Ebenen weiter verstrebt werden. Wenn der Schwamm größer wird, werden diese Effekte durch die spiraligen Rippenstrukturen und durch die sekundäre Anlagerung weiteren Skelettmaterials (um die Verschmelzung aller Elemente zu erreichen) verstärkt. Das Forscherteam um den Biologen James C. Weaver (von der University of California) schreibt 2007 über diese Skelettarchitektur sehr treffend:

„Ungeachtet der charakteristischen simplen zellularen Organisation der Mitglieder des Stammes Porifera, es wäre unzutreffend die Gruppe als „primitiv“ zu bezeichnen. In vielerlei Hinsicht ist die hierarchische Oganisation ihres Skelettsystems sogar den komplexesten anthropogenen Strukturen überlegen. Der Verbund eines dreidimensionalen zylindrischen Fachwerks, wie hier für Euplectella aspergillum beschrieben, erfordert ein organisiertes Zusammenspiel verschiedener Komponenten, von denen jede optimale mechanische Leistungsfähigkeit bei minimalem Materialverbrauch liefert.“

Weitere bemerkenswerte Materialeigenschaften des Skeletts werden wir uns später noch anschauen. Jetzt kommen wir erstmal zum eigentlich lebenden Gewebe des Schwamms.

Fig. 7

Fig. 7: Rasterelektronen-Mikroskop-Aufnahmen der terminalen Siebplatte eines Gießkannenschwammes. Sie zeigen den komplexen Aufbau selbst dieses scheinbar so simplen Gitters. Die Maßstäbe: A – 5 mm; B – 1 mm; C – 2 mm. Quelle: Weaver et al. 2007.

Fig. 8

Fig. 8: REM-Aufnahme der Basalia-Bündel nahe der Basis des Schwammkörpers. Maßstab: 2,5 mm. Quelle: Weaver et al. 2007.

Anatomie, Teil 2: Der Weichkörper

Im Vergleich zum klassischen Schwammbauplan besitzt der Gießkannenschwamm einige Abänderungen, die aber typisch für Glasschwämme sind. Das Pinacoderm ist zurückgebildet, stattdessen ist die äußerste Schicht ein netzartiges Synzytium, aufgebaut aus ehemaligen Amöbozyten. Unter einem Synzytium versteht man ein Gewebe, dass zwar mehrere Zellkerne hat (in diesem Falle sogar sehr viele), aber keine trennenden Zellwände – es verhält sich also fast wie eine riesige Zelle mit vielen Zellkernen. Bei Glasschwämmen entsteht es dadurch, dass sich Amöbozyten miteinander verbinden und dann die Zellmembranen auflösen. Aus diesem Synzytium ragen die Spitzen des Nadelskeletts, wodurch die Oberfläche des Gießkannenschwamms bei näherem Hinsehen ein leicht haariges oder nadeliges Aussehen hat.

Die von äußeren Poren ins Körperinnere führenden Kanäle sind mit zahlreichen kleineren Kragengeißelkammern verbunden, die das Mesohyl durchsetzen und von denen aus dann wieder Kanäle zum Atrium führen. Diese Kammern haben einen ungefähren Durchmesser von 40 bis 150 Mikrometer (also 0,04 bis 0,15 mm). Die Kragengeißelkammern sind wie bei anderen Schwämmen auch mit dem aus Kragengeißelzellen bestehenden Choanoderm ausgekleidet. Dieses ist aber wiederum bei Glasschwämmen sehr speziell, also auch beim Gießkannenschwamm. Die Choanozyten sind ebenso miteinander zu einem Synzytium verschmolzen, wie wir das eben für die Außenseite des Schwamms auch gesehen haben. Das Synzytium des Choanoderms bildet dabei aber ein kompliziertes Netz, dessen Basisschicht die Zellkerne hat, aus der sich aber kernlose Einheiten erheben, die die von einem Kragen aus Mikrovilli umgebenen Geißeln tragen. Darüber, auf der Höhe der Kragenkante, befindet sich außerdem ein weiterer netzartiges Synzytium, das als Sekundäres Retikulum bezeichnet wird. Diese Ausprägung findet sich so nur bei Glasschwämmen.

Die rippenartigen Leisten, die sich teilweise über die Außenseite des Schwammes ziehen, sind auch von Kragengeißelkammern durchzogen und Abzweige des Atriums reichen in diese hinein. Im erstaunlich farblosen Mesohyl hat Schulze unter dem Mikroskop körnige Zusammenballungen beobachtet, die er als zwischengelagerte Nährstoffpartikel deutete, vermutlich in der Funktion als Nährstoffreserve.

Daneben finden sich im Weichgewebe auch die Geschlechtszellen. Schon Schulze beobachtete im Choanoderm männliche Geschlechtszellen, also Spermien. Diese bilden sich beim Gießkannenschwamm anscheinend aus abgewandelten Choanozyten. Die weiblichen Geschlechtszellen scheinen sich im Mesohyl aus anderen Zellen zu entwickeln. Auf jeden Fall sind Gießkannenschwämme Zwitter, jeder einzelne Schwamm kann also sowohl Spermien wie weibliche Geschlechtszellen ausbilden. Man weiß leider über die Details der Geschlechtszellenbildung beim Gießkannenschwamm nur sehr wenig; in Analogie zu anderen Schwämmen wird angenommen, dass die Spermien und die (faktischen) Eizellen zu unterschiedlichen Zeiten im Schwammkörper gebildet werden.

Fig. 9

Fig. 9: Zeichnerischer Querschnitt durch eine der äußeren Rippen des Gießkannenschwamms. Erkennbar wird die starke Kammerung der Wandung, bevor die Kanäle ins Atrium leiten (dort gelegen wo hier die „3“ der alten Bildnummerierung des Originals steht). Bläulich sind die Schwammnadeln, dunkler grau die Kragengeißelkammern. Quelle. Schulze 1880.

Fig. 10

Fig. 10: Stärker vergrößerter zeichnerischer Querschnitt durch ein Stück der Körperwand des Gießkannenschwammes. Wieder sind die Nadeln in Blau gehalten. Gut erkennbar die großen Kragengeißelkammern, die mit einem Synzytium ausgekleidet sind. Quelle: Schulze 1880.

Filtrierer in der Dämmerung

Nachdem wir uns nun so eingehend mit der Anatomie des Gießkannenschwammes beschäftigt haben, kommen wir nun zu seiner Lebensweise. Zugegeben, bei einem Schwamm scheint diese erstmal nicht sehr aufregend zu sein.

Gießkannenschwämme findet man meist auf steinigen bis felsigen Untergründen. Die Basalia schieben sich zwischen die Steine und Felsen und verankern damit den Schwamm in mehr oder weniger aufrechter Haltung. Scheinbar kommen sie in sehr unterschiedlichen Tiefenzonen vor. Rund um die Philippinen zum Beispiel finden sich die Gießkannenschwämme überwiegend in einem Tiefenbereich zwischen 160 und 230 m. Die einzigen Stücke von Euplectella aspergillum indonesicum stammen sogar aus noch flacherem Gewässer, aus einer Tiefe von 85 bis 88 m. Die aus den Gewässern vor der australischen Nordwestküste beschriebene Unterart dagegen kennt man aus Tiefen von 325 bis 445 m. Den Rekord hält jedoch Euplectella aspergillum regalis von den Andamanen: Diesen Gießkannenschwamm holte man aus einer Tiefe von 741 m. Während die größeren Tiefen bereits kaum noch Licht von oben empfangen, sind zumindest die flacheren Vorkommen mindestens noch im Bereich des Dämmerlichts. Daher lässt sich schlecht sagen, ob Gießkannenschwämme nun bestimmte Anforderungen an die Menge des von oben von der Wasseroberfläche durchdringenden Lichtes haben. Sicherlich wäre es schön noch mehr Daten dazu zu haben, wo überall der Gießkannenschwamm vorkommt, aber schon jetzt zeichnet sich damit ein Muster ab: Gießkannenschwämme besiedeln offensichtlich die äußeren Schelfbereiche bis zur Kante und den Kontinentalabhang und zwar überall dort, wo die Strömungen genügend Nährstoffe heranbringen. Dies ist für den Gießkannenschwamm besonders wichtig. Als sessiler, also fest am Boden verankerter Filtrierer braucht er diesen steten Nährstoffstrom. Es sind die Kragengeißelzellen in ihren Kammern, die einen steten Wasserstrom im Innern des Schwammes aufrechterhalten. Durch diesen wird über die äußeren Öffnungen das Wasser ins Innere gesaugt und dort dann verteilt und schließlich ins Atrium geleitet. Durch die Siebplatte über der großen Hauptöffnung weicht das Wasser schließlich wieder nach außen. Bei diesem Vorgang filtert der Schwamm Nahrungspartikel (zum Beispiel Kleinstorganismen) und auch gelöste Nährstoffe und den gelösten Sauerstoff im Wasser heraus und nimmt diese auf. Die Aufnahme erfolgt vermutlich nicht nur über die Choanozyten, sondern kann über alle Zellen des Schwamms, die Kontakt mit dem Wasser haben, erfolgen. Abfallprodukte des Stoffwechsels dagegen, wie etwa Kohlenstoffdioxid und manche Abbauprodukte der verwerteten Nährstoffe, werden wieder ans Wasser abgegeben und durch den Wasserstrom nach draußen befördert.

Relativ wenig bekannt ist die Fortpflanzungsbiologie des Gießkannenschwamms. Vieles wird tatsächlich nur in Analogie zu anderen Glasschwämmen, die diesbezüglich besser untersucht sind, angekommen. So nimmt man an, dass Gießkannenschwämme ihre Spermien zu bestimmten Zeiten abgeben. Diese gelangen über die normale Filtrierströmung ins Innere von anderen Gießkannenschwämmen. Das Spermium wird vom Schwamm vermutlich mittels einer Amöbozyte, die als eine Art Trägerzelle fungiert, aufgenommen. Die Träger-und die Spermienzelle verschmelzen quasi zu einer Einheit und gelangen so zur weiblichen Geschlechtszelle, was zur Befruchtung führt. Danach, so die Theorie, setzt die Furchung zur hohlen Zellkugel ein, womit die Embryonalentwicklung beginnt. Aus dem Embryo entwickelt sich dann eine freischwimmende Larve, die mit der vom Schwamm erzeugten Strömung schließlich ins Freie entlassen wird. Von anderen Glasschwämmern kennt man solche Larven. Sie besitzen bereits einige Schwammnadeln und haben bereits erste Gewebe als Synzytium angelegt. Daher wird vermutet, dass es sich hier beim Gießkannenschwamm ähnlich verhält. Was aussteht sind direkte dokumentierte Beobachtungen, die das bestätigen. Die freischwimmenden Larven treiben frei mit der Meeresströmung und sind damit das Stadium des Schwammes, welches für die Artausbreitung sorgt. Wenn sie auf einen geeigneten Untergrund treffen, etwa steinigen Meeresboden, dann erfolgt die Metamorphose zum eigentlichen Schwamm und fortan wächst dieser als sesshafter Organismus heran.

Fig. 11

Fig. 11: Ein weiteres Exemplar des Gießkannenschwamms. Trotz eingehender Suche konnte ich für diesen Artikel leider kein definitives Bild des Gießkannenschwamms in seinem Lebensraum finden können. Die bei Wikipedia zu findenden entsprechenden Bilder stammen aus kalifornischen Gewässern und zeigen zwar sicherlich einen Vertreter der Gattung Euplectella, aber mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht den echten Gießkannenschwamm der Art Euplectella aspergillum. Quelle: Bacheva et al. 2011.

Mitbewohner

Ein bemerkenswerter Aspekt der Lebensweise des Gießkannenschwamms wurde bereits im 19. Jahrhundert von einigen Forschern erstmals beschrieben: Der Gießkannenschwamm hat in seinem Atrium sozusagen Mitbewohner. Und zwar kleine Krebstiere. Häufig finden sich diese paarweise im Innern des Schwammes. Dort ernähren sie sich in aller Regel von den im Atrium angesammelten Feinstpartikeln. Das eigentlich seltsame jedoch: Die Krebstiere können oft als erwachsene Exemplare nicht mehr aus dem Schwamm heraus, weil sie nicht mehr durch die Maschen der Siebplatte passen!

Dieses Phänomen wurde zunächst eher beiläufig von britischen Naturforschern erwähnt, etwas ausführlicher berichtete Semper dann in seinem Bericht davon. Dabei vermerkt er auch, dass es durchaus verschiedene Krebstierarten sein können, die man in dem Schwamm findet. Eine davon, eine neue Art der Asseln (Isopoda), beschreibt er auch direkt als Aega spongiophila, heute als Aegiochus spongiophila geführt. Der Artname bedeutet sehr treffend „Schwamm-Liebhaber“. Inzwischen weiß man, dass diese Asseln auch in anderen Schwämmen der Gattung Euplectella vorkommen.

Ähnliches gilt für die Garnelen der Art Spongicola venustus, die man häufig paarweise in den Schwämmen wiederfindet. Es sind vor allem diese Garnelen, die nicht mehr durch die Maschen der Siebplatte passen. Lediglich ihre Larven können noch durch die Maschen entkommen und besiedeln dann später junge Gießkannenschwämme. Sobald die Garnelen dann weiter wachsen, kommen sie nicht mehr wieder aus dem Gießkannenschwamm heraus, auch wenn der ebenso wie die Garnelen weiterwächst. Aber das ist nicht schlimm – der Schwamm bietet den Garnelen einen gewissen Schutz. Deshalb haben die Garnelen zum Beispiel auch eine reduzierte Panzerung. Im Gegenzug futtern sie die Nährstoffrückstände weg, die sich mit der Zeit im Atrium ansammeln, und halten dadurch das Schwamminnere sauber. Es ist gewissermaßen eine Beziehung an der Grenze zwischen Symbiose (bei der beide Parteien Vorteile haben und oft einander brauchen) und Kommensalismus (bei dem eine der beiden Parteien definitiv einen Vorteil hat, die andere jedoch weder einen Vor-noch einen Nachteil). Die Garnelen leben schließlich im Idealfall als Paar in einem Schwamm, um sich fortpflanzen zu können, und dass bis zu ihrem natürlichen Ende, da sie ja nicht mehr heraus können. Diese „Treue“ zueinander bis zum Tod (wenn auch erzwungen) inspirierte in Japan eine Tradition, getrocknete Gießkannenschwämme an Hochzeitspaare zu verschenken. Sicherlich eine der kurioseren Beziehungen zwischen dem Menschen und einer Tierart. Dabei nehmen es die Japaner aber nicht so genau, sie nutzen dafür auch andere Arten der Gattung Euplectella. Die Schwämme wie auch die Garnelen werden von den Japanern „Kairou-Douketsu“ genannt, zu Deutsch: „Zusammen für die Ewigkeit“.

Eine Frage des Materials…

Nachdem wir nun ein gewisses Verständnis für Anatomie, Lebensweise und Lebensraum des Gießkannenschwamms haben, kommen wir nun zu dem Forschungsfeld, welches in den letzten 20 Jahren sicherlich die meiste Literatur zu diesem Schwamm produzierte: Die Materialforschung.

Auf einige bemerkenswerte Skeletteigenschaften des Gießkannenschwamms sind wir schon weiter oben kurz eingegangen. Wir haben unter anderem von dem Statement eines Forscherteams gehört, dass die Skelettarchitektur des Gießkannenschwammes sogar den meisten von Menschen geschaffenen Strukturen überlegen ist. Das liegt aber nicht nur an der Art und Weise der Verstrebungen durch die verschiedenen Nadeln. Es liegt auch am Material selbst und dem mikroskopischen Feinbau der Nadeln.

Zunächst einmal das Material: Die Nadeln des Gießkannenschwamms bestehen aus Opal – einem Hydroxid des Siliziumdioxids (SiO2), also faktisch einem kristallinen Kieselgel. Die meisten Menschen kennen Opal vor allem als Edelstein, wenn er sich durch reine physikalische und chemische Prozesse als Mineral gebildet hat. Es gibt aber tatsächlich ein paar Gruppen von Lebewesen, die Opal durch eigene biochemische Prozesse bilden können. Die meisten davon sind allerdings Einzeller. Und die Schwämme sind die vermutlich einzige Tiergruppe, die die Fähigkeit zur Opal-Bildung besitzt.

Untersuchungen der Mikrostruktur von Nadeln des Gießkannenschwamms zeigten freilich, dass diese nicht einfach aus massivem Opal bestehen. Vielmehr bestehen sie aus konzentrischen, durchgehenden Schichten (also von einem Ende der Nadel zum nächsten), bei denen zwischen den eigentlichen Opal-Schichten immer wieder sehr dünne Lagen – maximal 10 Nanometer dick – eines Silizium-haltigen Proteins zwischengeschaltet sind. Außerdem befindet ganz im Innern einer solchen Nadel ebenfalls ein organischer Kern. Dies könnte man dahingehend bewerten, dass die Zellen, welche die Nadeln ausscheiden, die ersten Lagen um einen dünnen Proteinfaden anlegen, dann immer wieder eine Proteinschicht darüberlegen, an die sich dann die nächste Opalschicht anlagert und so weiter. Und selbst das ist noch nicht die ganze Geschichte. 2007 konnten die beiden deutschen Forscher Hermann Ehrlich und Hartmut Worch vom Institut für Materialforschung an der TU Dresden zeigen, dass die organischen Lagen obendrein eine Variante des aus anderen Tiergruppen bestens bekannten Chitins beinhalten. Dieses trägt sicherlich zur Stabilität bei, hat aber auch den Effekt, dass die Schwammnadeln aus Opal vor zu alkalischen PH-Werten geschützt sind. Opal kann unter alkalischen Bedingungen gelöst werden, weshalb man die organischen Bestandteile eines Kiesel-oder Glassschwamm-Skeletts gerne dadurch untersucht, dass man die kieseligen Bestandteile mit einer entsprechenden Chemikalie auflöst. Normalerweise ist das eine Frage von Tagen, doch beim Gießkannenschwamm dauert es – Monate. Bis zu einem halben Jahr. Ehrlich und Worch führten dies auf das Vorhandensein von Chitin zurück, welches sie auch tatsächlich nachweisen konnten. Offensichtlich schützt das unter alkalischen Bedingungen nicht lösliche Chitin die Schwammnadeln vor einer zu raschen Auflösung.

Fig. 12

Fig. 12: Eine schematische Darstellung des inneren Aufbaus einer Nadel aus dem Basalia-Bereich des Gießkannenschwamms. Deutlich wird die Anlage der konzentrischen Schichten. Zwischen jeweils zweien dieser Schichten sind organische Lagen zwischengeschaltet. Das Quadrat im Zentrum steht für das proteinhaltige Längsfilament, um welches herum die Nadel gebildet wurde. Quelle: Walter et al. 2007.

Allein schon dies zeigt, dass selbst die einfache Schwammnadel keinen wirklich einfachen Aufbau hat. Auf jeden Fall sind die dadurch entstehenden mechanischen Eigenschaften der Nadeln bemerkenswert. Diese wurde in verschiedenen Experimenten näher untersucht, die feststellen sollten welche Zugkräfte eine solche Nadel aushält und dergleichen. In der Regel wurden diese Experimente an den größten Nadeln des Gießkannenschwamms durchgeführt, den Basalia. Der Grund dafür war sehr einfach: Sie sind im Labor am leichtesten zu handhaben. Die Ergebnisse solcher Untersuchungen sind aber durchaus bemerkenswert. Ich werde hier versuchen einen Abriss davon zu geben, ohne mich zu sehr in physikalisch-technischen Details zu verlieren:

Mit verschiedenen Kollegen im Laufe der Jahre trieb vor allem George Mayer vom Department of Materials Science & Engineering der University of Washington in Seattle die Forschung auf diesem Gebiet voran. Anfang des Jahrtausends begann diese mit ersten grundsätzlichen Erkenntnissen zum Bruchverhalten der Basalia unter Zugbelastungen und Biegebelastungen. Außerdem wurden diese Ergebnisse mit entsprechenden Daten von Glasfaserkabeln. Bei Zugbelastungen stellten sich die Schwimmnadeln als ähnlich belastbar heraus wie künstliche Glasfasern. Allerdings verhalten sie sich anders, wenn die Zugbelastungs zu groß wird. Im Gegensatz zu Glasfasern brechen die Schwammnadeln dann mehrphasig: Zunächst steigt die Belastungskurve steil an bei wenig Längenversatz der Nadel. Dann, bei etwa 5 bis 6 N (Newton) brechen die äußersten Schichten der Nadel – die inneren halten aber noch, zusätzlich gestützt durch die flexibleren organischen Zwischenlagen. Dadurch verlagert sich die Hauptbelastung auf eine andere Ebene, näher am Kern der Nadel. Die Belastungskurve flach dann allerdings ab: Sie nimmt zwar immer noch zu, zugleich ist der Längenversatz der Nadel aber größer. Es folgen dann weitere Bruchereignisse der jeweils nächsten Schichten, bei denen jeweils die Belastungskurve steil abfällt: Schon bei geringeren Belastungen und geringerem Längenversatz hält die Struktur dann nicht mehr stand. Beim letzten Bruchereignis, wenn die Nadel endgültig durch ist, bricht bereits bei geringer Belastung der innerste Opal-Ring der Nadel, gefolgt von einem größeren Längenversatz und dann dem endgültigen Abriss des organischen Kerns der Nadel. Das Resultat an der Bruchstelle ist dann ein teleskopartig ausgezogenes stufenweises Muster, wobei die verschiedenen Opal-Lagen der Nadel immer entlang der Ebenen der organischen Zwischenlagen verschoben sind. In starkem Kontrast zu diesen Ergebnissen standen die Ergebnisse erster Tests, bei denen die Schwammnadel nicht auseinandergezogen, sondern verbogen wurde. Unter Biegebelastung hielt die Schwammnadel deutlich länger durch als eine künstliche Glasfaser. Die Scherkräfte, die beim Verbiegen entstehen, werden offenbar recht gut von den organischen Zwischenlagen aufgenommen und abgeleitet. Wenn es dann auch hier zum Bruch kommt, so erfolgt dieser wieder mehrstufig, wie oben beschrieben. Das Forscherteam um Mayer interpretierte dies dahingehend, dass die Basalia in ihren Materialeigenschaften an ihre Funktion als Verankerung des Gießkannenschwammes am Boden angepasst sind. Wenn der Schwamm der Strömung widersteht, treten vor allem Belastungen durch Biegekräfte auf – nicht durch Zugkräfte. Daher ist es naheliegend, dass die Evolution die Gießkannenschwämme besser überleben ließ, deren Basalia den Biegekräften besser widerstanden.

In weiteren Untersuchungen konnten die Forscher aus Seattle sogar noch deutlicher zeigen, dass es die dünnen organischen Zwischenlagen der Schwammnadeln sind, die die auftretenden Energien durch Belastungen verteilen und ableiten und damit den Basalia ihre bemerkenswerte Belastbarkeit verleihen.

Bald stellte sich aber eine Frage: Diese Tests wurden alle mit trockenen Präparaten durchgeführt. Nun lebt der Gießkannenschwamm aber im Wasser und zwar im salzigen Meerwasser, bei niedrigen Temperaturen. Wie würden sich die Schwammnadeln unter feuchten und nassen Bedingungen verhalten? Dies untersuchte wiederum George Mayer gegen 2010 zusammen mit Forschern, die für die Boeing Company arbeiteten (denn inzwischen hatten die Eigenschaften der Schwammnadeln das Interesse auch der Industrie erregt). Das überraschende Ergebnis: Das Verhalten der Schwammnadeln bei mechanischem Stress folgt den bereits bekannten Mustern, allerdings brauchte es wesentlich geringere Belastungen um eine Schwammnadel zu brechen, die man zuvor für eine Stunde in Wasser eingelegt hatte. Auch die Dämpfungseigenschaften unter Schwingungen waren schwächer. Diese Effekte waren besonders deutlich, wenn die Schwammnadeln in destilliertes Wasser eingelegt worden waren, traten aber auch bei salzigem Meereswasser auf. Zwar schnitten die Schwammnadeln bei der Belastbarkeit unter Zug-und Biegebelastung immer noch besser ab als unter vergleichbaren Bedingungen getesteten künstlichen Glasfasern, doch der Abstand zwischen beiden war deutlich geringer als bei früheren Experimenten unter trockenen Bedingungen. Die Forscher schlossen ihre Studie mit dem Vermerk ab, dass frühere Testergebnisse für Schwammnadeln unbedingt noch einmal unter Bedingungen überprüft werden müssten, die den wirklichen Lebensumständen der Gießkannenschwämme besser entsprechen. Außerdem merkten sie an, dass man in Rechnung stellen müsste, dass sich die Nadeln bei einem lebenden Schwamm womöglich auch nochmal anders verhielten – schließlich sind sie dann in Kontakt mit noch lebendem Gewebe, welches sicherlich auch einen Faktor darstellt.

Fig. 13

Fig. 13: Eine REM-Aufnahme der Bruchstelle einer Basalia-Nadel des Gießkannenschwamms, nachdem sie unter Zugbelastung gebrochen ist. Deutlich erkennbar ist die Teleskopstruktur, die sich durch das Bruchverhalten der Nadel herausbildet. Quelle: Mayer et al. 2005.

Eine bemerkenswerte andere Eigenschaft wurde bereits 2004 von einem Forscherteam nachgewiesen, an dem wiederum James Weaver beteiligt war. Nicht nur konnten sie zeigen, dass sich die Opal-Schichten der Basalia aus winzigsten kugelförmigen Opal-Partikeln zusammensetzen. Dies wird jedoch erst sichtbar, wenn man den Querschnitt einer solchen Lage mit Natriumhypochlorit behandelt. Zusätzlich jedoch konnten die Forscher nachweisen, dass die Schwammnadeln ähnliche optische Eigenschaften wie ein Glasfaserkabel haben. Dies gilt sogar für die Dämpfung (also die Rate, mit der die Energie eines Lichtstrahls über eine bestimmte Strecke innerhalb des Leiters – etwa einer Glasfaser – verloren geht). Später konnte gezeigt werden, dass die Dämpfung bei einer zuvor in Wasser eingelegten Schwammnadel sogar stark ansteigt, wenn die Nadel gebogen wird (gegenüber einer künstlichen Glasfaser wären die Schwammnadeln hierin im Nachteil). Die Brechungsindexe innerhalb der Schwammnadel zeigen ähnliche Abstufungen zwischen dem Zentrum und den äußeren Bereichen wie in künstlichen Glasfasern und die gelegentlich auftretenden seitlichen Spitzen mancher Basalia ebenso wie deren ankerartigen Enden (sie die Beschreibungen im Skelett-Abschnitt) wirken tatsächlich durch ihre Form wie kleine Linsen! In einem Experiment gelang es tatsächlich zu zeigen, dass man ein Lichtsignal durch eine solche Nadel hindurchleiten und dann abbilden kann. Das einzige Rätsel ist jedoch, ob diese Eigenschaft vom Gießkannenschwamm genutzt wird. Darauf gibt es bislang keinen Hinweis.

Aber eines steigert eine solche Entdeckung natürlich noch mehr: Das Interesse von Ingenieuren an den Materialeigenschaften der Schwammnadeln.

Nutzungsmöglichkeiten

Schon 2004 spekulierten die Forscher, dass das bessere Verständnis des Aufbaus der Basalia des Gießkannenschwammes zur Entwicklung besserer Glasfaserkabel für die Übertragung digitaler Daten führen könnte. Denn die Nadeln verbinden entsprechende optische Eigenschaften mit besserer mechanischer Belastbarkeit. Denn die größte Schwäche von Glasfasernkabeln ist schon immer die Neigung bei Biegebelastungen oder Verdrehungen schnell zu brechen. Dies müssen dann zum Beispiel Fachinformatiker aus dem Bereich der Systemintegration im Hinterkopf haben, wenn sie entsprechende Kabel für ein Netzwerk verlegen: Scharfe Kurven sind nicht drin, man muss entsprechend den Kabelverlauf planen. Die langen Basalia dagegen können, wie das Forscherteam feststellte, sogar zu einem ungefähren Knoten verbogen werden, ohne ganz durchzubrechen. Leider scheint es bisher so zu sein, dass die Erkenntnisse über die Nadeln des Gießkannenschwammes bisher kaum oder gar nicht marktreif umgesetzt werden konnten.

2015 erschien eine Studie, an der auch wieder einmal mehr James Weaver beteiligt war, der aber inzwischen zur Harvard University gewechselt ist. In dieser Studie wird ein Modell auf der Basis der Schwammnadeln entwickelt, welches aus konzentrischen Komponenten besteht. Im Modell können die einzelnen Dicken der jeweiligen Komponenten exakt festgelegt werden und dann eine genauere Berechnung der wirkenden Kräfte bei Belastungen für jede einzelne Komponente ermöglichen (etwas, was bei echten Schwammnadeln im Experiment nur schwer bis gar nicht zu messen ist). Und ab hier wagt die Studie den Schritt vom reinen unnützen Wissen zum Sprungbrett für künftige Anwendungen: Mit Hilfe dieses Modells können natürlich auch künstliche Strukturen mit einem ähnlichen Aufbau simuliert werden. Dies könnte zum Beispiel dabei helfen neue platzsparende und leichte Trägerstrukturen für alle möglichen menschlichen Konstrukte zu entwickeln. Bisher wurde die Tragfähigkeit von Balken, Trägern und Stützen außer über die Auswahl des Materials vor allem über die Außenform bestimmt. Wenn man aber einen Träger mit Hilfe des Schwammnadel-Modells entwickelt, könnte man die Belastungseigenschaften der tragenden Struktur weniger durch die äußere Form, sondern eher durch unterschiedliche Eigenschaften in den jeweiligen inneren Bereichen des Trägers beeinflussen. Dies würde Ingenieuren teilweise ganz neue Möglichkeiten eröffnen. Noch gibt es da keine marktreife Technologie, aber eine Basis dafür ist mit diesem Modell gelegt.

Bereits 2011 beschäftigte sich ein britisch-kanadisches Forscherteam mit der bemerkenswert effizienten Kräfteverteilung im Skelett des Gießkannenschwamms, welche diesem ein hohes Maß an Belastungsfähigkeit durch die richtige Kombination von Steifheit und Elastizität verleiht und das bei einer vom Mensch bisher nicht erreichten Leichtbauweise. Dabei fanden die Forscher heraus, dass ein Geheimnis der effektiven Kräfteableitung in diesem komplexen Skelett auch darin besteht, dass die Grundkomponente der gesamten Architektur eine wiederkehrende Einheitsstruktur ist. Diese wiederholt sich immer wieder und wieder auf die gleiche Weise, wodurch aus den einzelnen Teilen ein größeres Ganzes wird. Auch diese Studie versucht daraus ein etwas vereinfachtes Modell zu entwickeln, um neue Trägerstrukturen zu entwickeln – hier aber für Baustoffe für den Flugzeugbau und die Raumfahrt!

Fig. 14

Fig. 14: Diese REM-Aufnahmen zeigen eine mit Natriumhypochlorit behandelte Bruchfläche einer Basalia-Nadel. Man erkennt die Kieselgel-Kügelchen, die die Opal-Schichten aufbauen. Die dünnen dunklen Bänder dazwischen sind die organischen Lagen. In dem kleineren Bildausschnitt ist eine solche Grenze noch einmal stärker vergrößert dargestellt. Quelle: Aizenberg et al. 2004.

Zukunft?

Glasfaser, Trägerstrukturen in der Architektur, Baustoffe in Flugzeugen und bei der Raumfahrt…wir lernen erstaunliches von einem kleinen weißlichen Schwamm von den dunklen und kalten Kontinentalabhängen zwischen Andamanen, Australien und Philippinnen. Reif für den Markt ist noch keiner dieser Ansätze bisher, aber manches wird sicherlich in den kommenden Jahrzehnten bei der Entwicklung neuer Technologien eine Rolle spielen. Den Gießkannenschwämmen ist das egal. Immerhin müssen sie dafür nicht sterben, anders als für die seltsame Tradition als Hochzeitsgeschenk in Japan zu landen. Doch die für den Gießkannenschwamm größte Problematik in der Koexistenz mit dem Menschen liegt woanders.

Unmengen an Plastik treiben inzwischen durch die Ozeane und vieles davon längst als Mikropartikel. Zugleich belasten die Verschmutzung der Meere auch mit chemischen Stoffen und deren Erwärmung und Versauerung in Folge des menschenverursachten Klimawandels auch verschiedene Planktongruppen. Vor allem die globale Erwärmung führt längst zu einem messbaren Rückgang des Planktons. 2010 errechnete eine im großen Journal „Nature“ erschienene Studie, dass seit 1950 global im Durchschnitt 40 % des pflanzlichen Planktons verlorengegangen ist. Spätere Studien ergaben freilich ein komplexeres Bild: Der Klimawandel wird manche Planktongruppen begünstigen, andere in ihren Beständen dezimieren, beide Effekte bei manchen Gruppen auf Dauer, vielleicht aber auch nur vorübergehend. Was so als Plankton subsummiert wird ist ja eigentlich ein recht komplexes Gemisch unterschiedlichster Lebewesengruppen. Wie es mit dem Plankton langfristig weitergeht ist daher noch nicht so einfach abzuschätzen. Sicher ist zunächst einmal ein allgemeiner Rückgang.

In jedem Fall hat jede der genannten Entwicklungen ein Potential auch den Gießkannenschwamm zu treffen. Als Filtrierer ist er vom Plankton und den Nährstoffpartikeln die alle anderen Lebewesen im Ozean so ins Wasser abgeben (durch den Zerfall ihrer Leichen oder durch Abgabe ihrer Exkremente) direkt abhängig. Brechen die Planktonbestände ein und geht dadurch die allgemeine Produktivität der ozeanischen Ökosysteme zurück trifft das auch direkt Arten wie den Gießkannenschwamm. Und wie die Mikroplastikteilchen, die Gießkannenschwämme ohne Zweifel einstrudeln, sich auf den Schwamm auswirken weiß auch noch niemand. Als Filtrierer nehmen Gießkannenschwämme mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit auch diese Mikropartikel auf. Dies ist von anderen filtrierenden Tierarten bereits bekannt. Die Auswirkungen davon sind bis heute nicht untersucht, es könnte sich aber durchaus um eine potentielle Gefährdung für die Schwämme handeln.

So sind die Gießkannenschwämme auch in hunderten Metern Tiefe am Kontinentalhang nicht vor den Auswirkungen unserer Zivilisation sicher.

Literatur

Aizenberg, J., Sundar, V.C., Yablon, A.D., Weaver, J.C. & Chen, G. 2004. Biological glass fibers: Correlation between optical and structural properties. – Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 101, 10: 3358-3363.

Bacheva, D., Elsayed, M.S.A. & Task, R.S. 2011. The Skeleton of Euplectella aspergillum as Foundation for the Development of Novel Composite Aeropace Structures. – 18th International Conference on composite materials: 21-26.

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