Algen Abschreckung im Plankton

Mit einer Muschelvergiftung ist nicht zu spaßen. Das Spektrum der charakteristischen Symptome reicht von kribbelnden Lippen, gelähmten Muskeln in Gesicht, Armen und Beinen bis hin zur tödlichen Lähmung der Atemmuskulatur. Gewöhnlich sorgen die gesetzlich vorgeschriebenen Tests zwar dafür, daß man sich zum Beispiel Austern und Miesmuscheln ungestraft schmecken lassen kann. Rund um den Globus treten aber immer wieder fatale Vergiftungen auf. Bei Meeressäugern und Seevögeln scheinen sie mitunter sogar Massensterben zu verursachen.

Produziert werden die Giftstoffe nicht von den Muscheln selbst, sondern von einzelligen Algen aus der Gruppe der Dinoflagellaten. Wenn die Muscheln solche Algen des Phytoplanktons aus dem Wasser herausfiltern und verdauen, reichern sich die darin enthaltenen Alkaloide in ihrem Körper an. Von Vögeln oder Säugetieren verspeist, wirken sie in entsprechender Dosis als Nervengift. Damit fallen die Liebhaber von Meeresfrüchten einem Angriff zum Opfer, der gar nicht ihnen gilt.

Gesteigerte Alkaloidproduktion

Daß sich die chemischen Waffen der Dinoflagellaten eigentlich gegen winzige Krebstiere richten, haben kürzlich Wissenschaftler um Erik Selander und Peter Thor von der Universität in Göteborg herausgefunden. Als Forschungsobjekt diente der Dinoflagellat Alexandrium minutum. Er gehört zu jenen Meeresalgen, die sich bisweilen so massenhaft vermehren, daß sie giftige „Algenblüten“ bilden. Zu seinen natürlichen Gegenspielern zählt der Ruderfußkrebs Acartia tonsa, der sich von diversen einzelligen Algen ernährt.

Wie die Experimente der schwedischen Meeresforscher zeigen, steigern die Dinoflagellaten ihre Alkaloidproduktion, wenn sie ihre Unterkunft mit den kleinen Krebstieren teilen müssen, und zwar um so mehr, je zahlreicher sich die Ruderfußkrebse in ihrer Umgebung tummeln („Proceedings of the Royal Society“, Teil B, Bd. 273, S. 1673). Die Algenzellen kurbeln die Synthese von Alkaloiden sogar auch dann an, wenn sie ihren Freßfeinden nicht einmal unmittelbar begegnen. Es genügt ein Kontakt mit Wasser, in dem Ruderfußkrebse umhergeschwommen sind, insbesondere dann, wenn sie dort Algen verspeist haben.

Chemisches Abschreckungsarsenal

Wenn die Ruderfußkrebse wählen können, zeigen sie eindeutig eine Vorliebe für Algen, die wenig oder gar keine Alkaloide enthalten. Da Dinoflagellaten, die ihr chemisches Abschreckungsarsenal aufrüsten, zunehmend verschmäht werden, können sie sich rascher vermehren. Wie groß der Zuwachs tatsächlich ausfällt, hängt von der Wassertemperatur ab, vor allem aber von der Versorgung mit lebenswichtigen Mineralstoffen wie Phosphor und Stickstoff.

In einschlägig belasteten Meeresgebieten kommt es im Sommer deshalb nicht selten zur unliebsamen Massenvermehrung einzelliger Algen. Reichlich verfügbarer Stickstoff begünstigt zudem die Produktion von stickstoffhaltigen Alkaloiden, so daß sich die Algen leichter mit solchen Substanzen wappnen können.