Studie

Klimawandel setzt Heringslarven unter Stress

Wenn Heringslarven mehreren Stressfaktoren gleichzeitig ausgesetzt sind, vermindert sich ihre Fähigkeit, auf molekularbiologischer Ebene auf diese Veränderungen zu reagieren. Bereits bei einer Kombination aus zwei Faktoren bleibt eine schützende Antwort aus. Das ist das Ergebnis eines Experiments, dessen Resultate in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift „Science of the Total Environment“ veröffentlicht wurden.

von Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg/Redaktion erschienen am 25.11.2024

Aus fünf Millimeter langen Heringslarven werden innerhalb eines Jahres rund zehn Zentimeter lange Jungtiere. © Ture Tempelmann

Artikel teilen:

Die Forschenden wählten in ihrem Experiment drei Wege, um herauszufinden, wie die Heringslarven auf verschiedene Kombinationen von Umweltveränderungen reagierten. Zum einen untersuchten sie die Aktivität aller Gene der Larven, die sogenannte Genexpression. Zum zweiten untersuchte das Team die microRNA. Durch Genexpression und microRNA verfügt ein Organismus über Möglichkeiten, die Bildung von Proteinen zu regulieren und somit auf Umweltveränderungen zu reagieren. Als drittes betrachteten die Forschenden das Mikrobiom der Heringslarven: Sie ermittelten anhand von Genanalysen, welche Mikroben auf und in den Tieren leben.

Bei allen drei Analysen konnten Veränderungen festgestellt werden. Besonders eindrücklich zeigte sich eine Reaktion der Larven bei der Genexpression: Waren die Tiere einer Hitzewelle oder Bakterien ausgesetzt, konnten die Forschenden beobachten, dass ein großer Teil der Gene herunterreguliert war. Dies werten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler als zelluläre Stressantwort, die dem Schutz von Proteinen und der Erbsubstanz DNA dient und dazu beiträgt, irreversible Zellschäden zu vermeiden.

Überraschend war für die Forschenden allerdings, dass diese Stressantwort komplett ausblieb, wenn die Larven einer Hitzewelle und gleichzeitig den Bakterien ausgesetzt waren. „Wir hatten nicht erwartet, dass die Larven keine Reaktion auf der Ebene der Genexpression mehr zeigen, wenn mehreren Stressfaktoren gleichzeitig auftreten. Das kann bei den Larven zum Beispiel zu Proteinschädigungen und Zellschäden führen und ihr Wachstum und Überleben langfristig beeinträchtigen“, so Erstautorin Franke. Für den Heringsbestand der westlichen Ostsee, der bereits stark dezimiert ist und sich auf einem historischen Tief befindet, wären das schlechte Nachrichten.

Bisher wurde in vergleichbaren Experimenten meist nur der Effekt einzelner Stressfaktoren auf Fischlarven untersucht. Das entspreche allerdings nicht unbedingt der Realität, betont Franke: „Der Klimawandel führt oft dazu, dass Meereslebewesen und Ökosysteme mehreren Belastungen gleichzeitig ausgesetzt sind.“ Mögliche Nachfolgestudien unter Klimawandelbedingungen könnten Franke zufolge untersuchen, ob sich die Beobachtungen auch bei längerfristig angelegten Experimenten bestätigen und welche Konsequenzen das für die Überlebensfähigkeit der Fische hat.