Quallen zählen zu den ältesten Lebewesen der Erde und sind in allen Ozeanen anzutreffen. Mikrobiologinnen der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) haben sich nun mit der asexuellen Fortpflanzung der Ohrenqualle (Aurelia aurita) beschäftigt. Ihre Untersuchungen zeigen, dass die Fortpflanzung dieser Meerestiere wesentlich von bakteriellen Produkten, insbesondere Beta-Carotin, beeinflusst wird, das im Mikrobiom der Qualle von Mikroben produziert wird. Fehlt das Mikrobiom, gerät der Strobilationsprozess – die Umwandlung des Polypen in junge Medusen – ins Stocken, was zu Entwicklungsstörungen und einer reduzierten Fortpflanzung führt.
Die Ergebnisse dieser Forschung wurden in der Fachzeitschrift iScience veröffentlicht. Es wurde festgestellt, dass das Mikrobiom eine entscheidende Rolle für die Fitness und das Wohlbefinden vieler Meereslebewesen spielt. Insbesondere die Ohrenqualle hat ein vielfältiges Mikrobiom, das sich flexibel an unterschiedliche Umweltbedingungen anpassen kann. Der Lebenszyklus von Aurelia aurita besteht aus winzigen Larven, die zu festsitzenden Polypen heranwachsen, gefolgt von der Strobilation, bei der Ephyren entstehen, die sich zu Medusen entwickeln. Die Rolle des Mikrobioms erweist sich als besonders wichtig, bevor es zur Strobilation kommt, da Beta-Carotin im Körper der Qualle in Retinsäure umgewandelt wird, die entscheidende Gene für die Strobilation aktiviert. Fehlt das Mikrobiom, leiden die Polypen unter Fehlbildungen und produzieren kaum Ephyren.
Lebenszyklus und Fortpflanzung von Aurelia aurita
Für die Forschung wurden Laborexperimente mit sterilen Polypen durchgeführt, die Entwicklungsstörungen aufwiesen. Die Zugabe von Beta-Carotin oder Retinsäure konnte diese Störungen jedoch beheben. Zudem kann der Retinsäure-Signalweg durch Hemmstoffe blockiert werden, was die Metamorphose der Quallen verhindert. Die aktiven bakteriellen Gene wurden ausschließlich im Mikrobiom festgestellt und nicht im Wirt selbst, was die enge Verbindung zwischen der Entwicklung mariner Organismen und ihren bakteriellen Partnern unterstreicht. Fehlendes Mikrobiom verursacht unvollständige Entwicklungsprozesse, was die Erkenntnisse aus dieser Forschung besonders relevant macht, um Phänomene wie Quallenblüten besser zu verstehen.
Im Rahmen ihrer Untersuchungen berichteten die Forschenden über den Lebenszyklus der Ohrenqualle, der durch einen Generationswechsel gekennzeichnet ist. Dieser umfasst sowohl vegetative (asexuelle) als auch generative (sexuelle) Fortpflanzung. Während Polypen ungeschlechtlich Medusen hervorbringen, pflanzen sich die Medusen selbst geschlechtlich fort. Aus den Eiern entstehen Planulalarven, die sich auf einem festen Untergrund niederlassen und zu Scyphistoma-Polypen mit langen Tentakeln heranwachsen. Unter bestimmten Bedingungen, wie beispielsweise bei niedrigen Temperaturen, können durch Strobilation Ephyren erzeugt werden, die die Grundlage für die Entwicklung zu vollwertigen Medusen bieten.
Diese Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven für das Verständnis der Fortpflanzung und Entwicklung von Aurelia aurita, wie sie in mehreren Publikationen, unter anderem in einem Artikel auf Animal Behaviour, detailliert ausgeführt wurden.
