Lernziele

• Beschreiben Sie die verschiedenen Arten von Meeresorganismen.
• Beschreiben Sie die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Meeresorganismen.

Wortschatz

• Chemosynthese
• Hydrothermalschlot
• Invertebraten
• Phytoplankton
• Plankton
• Primärproduktivität
• Riff
• Wirbellose
• Zooplankton

Einführung

Die Ozeane sind ein rauer Ort zum Leben. In der Gezeitenzone ändern sich die Bedingungen schnell, da das Wasser die Region bedeckt und aufdeckt und die Wellen auf die Felsen schlagen. Die meisten Meeresumgebungen sind kalt, und in fast jeder Tiefe unter der Oberfläche herrscht ein sehr hoher Druck. Außerhalb der photischen Zone ist der Ozean völlig schwarz. Die Organismen haben sich an diese Bedingungen auf viele interessante und effektive Arten angepasst. Die Größe und Vielfalt der verschiedenen Lebensräume bedeutet, dass die Ozeane einen großen Teil des Lebens auf der Erde beherbergen.

Arten von Meeresorganismen

Die kleinsten und größten Tiere der Erde leben in den Ozeanen. Warum glaubst du, dass die Ozeane große Tiere beherbergen können?

Meerestiere atmen Luft oder gewinnen Sauerstoff aus dem Wasser. Manche schwimmen an der Oberfläche, andere tauchen in die Tiefen des Ozeans. Es gibt Tiere, die andere Tiere fressen, und Pflanzen erzeugen Nahrung aus Sonnenlicht. Einige bizarre Lebewesen bauen Chemikalien ab, um Nahrung herzustellen! Der folgende Abschnitt unterteilt das Leben im Meer in sieben grundlegende Gruppen.

Plankton

Plankton sind Organismen, die nicht schwimmen können, sondern mit der Strömung treiben. Das Wort „Plankton“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet „Wanderer“. Das meiste Plankton ist mikroskopisch klein, aber einige sind mit bloßem Auge sichtbar (siehe Abbildung unten).

Phytoplankton sind winzige Pflanzen, die ihre Nahrung durch Photosynthese herstellen. Da sie Sonnenlicht benötigen, lebt das Phytoplankton in der photischen Zone. Phytoplankton ist für etwa die Hälfte der gesamten Primärproduktivität (Nahrungsenergie) auf der Erde verantwortlich. Wie andere Pflanzen setzt Phytoplankton Sauerstoff als Abfallprodukt frei.

Hier ist ein Video von einem Forschungsschiff zu sehen, das Planktonproben nimmt: http://www.youtube.com/watch?v=mQG4zAoh6xc.

Zooplankton, oder tierisches Plankton, ernährt sich von Phytoplankton (siehe Abbildung unten). Einige Zooplanktonarten leben ihr ganzes Leben lang als Plankton, andere sind Jungtiere, die sich als erwachsene Tiere am Boden festsetzen. Einige kleine wirbellose Tiere leben als Zooplankton.

Pflanzen und Algen

Zu den wenigen echten Pflanzen, die man in den Ozeanen findet, gehören Salzwiesengräser und Mangrovenbäume. Obwohl sie keine echten Pflanzen sind, nutzen große Algen, die Algen genannt werden, ebenfalls die Photosynthese, um Nahrung zu erzeugen. Pflanzen und Algen befinden sich in der neritischen Zone, wo das Licht, das sie brauchen, eindringt, damit sie Photosynthese betreiben können (siehe Abbildung unten).

Wirbellose Meerestiere

Die Vielfalt und Anzahl der wirbellosen Tiere, also der Tiere ohne Rückgrat, ist wirklich bemerkenswert (siehe Abbildung unten). Zu den wirbellosen Meerestieren gehören Nacktschnecken, Seeanemonen, Seesterne, Tintenfische, Muscheln, Schwämme, Seewürmer, Krebse und Hummer. Die meisten dieser Tiere findet man in Küstennähe, aber man kann sie überall im Meer finden.

KQED: Amazing Jellies

Jellies sind jenseitige Kreaturen, die im Dunkeln leuchten, kein Gehirn und keine Knochen haben und teilweise mehr als 30 Meter lang sind. Zusammen mit vielen anderen Meeresgebieten leben sie vor der Küste Kaliforniens. Erfahren Sie mehr unter: http://science.kqed.org/quest/video/amazing-jellies/.

Fische

Fische sind Wirbeltiere; sie haben ein Rückgrat. Welche Eigenschaften haben Fische, die es ihnen ermöglichen, in den Ozeanen zu leben? Alle Fische haben die meisten oder alle dieser Merkmale.

• Flossen, mit denen sie sich fortbewegen und steuern können.
• Schuppen zum Schutz.
• Kiemen, um Sauerstoff aus dem Wasser zu gewinnen.
• Eine Schwimmblase, mit der sie in verschiedene Tiefen aufsteigen und sinken können.
• Ektothermie (Kaltblütigkeit), so dass ihre Körper die gleiche Temperatur wie das umgebende Wasser haben.
• Biolumineszenz: Licht, das durch eine chemische Reaktion entsteht und im dunklen Ozean Beute oder Partner anlocken kann.

Zu den Fischen gehören Sardinen, Lachse und Aale sowie Haie und Rochen (denen die Schwimmblase fehlt) (Abbildung unten).

Reptilien

Nur wenige Reptilienarten leben in den Ozeanen und sie leben in warmem Wasser. Warum sind Reptilien in ihrer Fähigkeit, im Meer zu leben, so eingeschränkt? Meeresschildkröten, Seeschlangen, Salzwasserkrokodile und Meeresleguane, die nur auf den Galapagosinseln vorkommen, bilden die Gruppe der Meeresreptilien (siehe Abbildung unten). Seeschlangen gebären ihre Jungen im Meer, aber Schildkröten, Krokodile und Meeresleguane legen ihre Eier an Land.

Seevögel

Viele Vogelarten sind an das Leben im Meer oder an der Küste angepasst. Einige davon sind abgebildet: (Abbildung unten).

Säugetiere

Welche gemeinsamen Merkmale haben Säugetiere? Säugetiere sind endotherme (warmblütige) Wirbeltiere, die lebende Junge zur Welt bringen, sie mit Milch ernähren und Haare, Ohren und einen Kieferknochen mit Zähnen haben.

Welche Merkmale könnten Säugetiere haben, um an das Leben im Meer angepasst zu sein?

• Für das Schwimmen: stromlinienförmige Körper, glatte Haut oder Haare, Flossen.
• Für Wärme: Fell, Fett, hohe Stoffwechselrate, kleine Oberfläche im Verhältnis zum Volumen, spezialisiertes Blutsystem.
• Für Salzgehalt: Nieren, die Salz ausscheiden, undurchlässige Haut.

Die fünf Arten von Meeressäugetieren sind hier abgebildet: (Abbildung unten).

KQED: Into the Deep with Elephant Seals

Tausende von nördlichen Seeelefanten – einige wiegen bis zu 4.500 Pfund – machen eine jährliche Wanderung, um im Winter im Año Nuevo State Reserve in Kalifornien zu brüten. Meeresbiologen setzen Hightech-Werkzeuge ein, um die Geheimnisse dieser erstaunlichen Kreaturen zu erforschen. Erfahren Sie mehr unter: http://science.kqed.org/quest/video/into-the-deep-with-elephant-seals/.

Interaktionen zwischen Ozeanorganismen

Im vorigen Abschnitt wurde kurz auf die Anpassungen eingegangen, die verschiedene Arten von Organismen haben, um im Ozean zu leben. Ein Blick auf einige der verschiedenen Lebensräume, in denen Organismen leben, kann diese wichtigen Anpassungen noch besser verdeutlichen.

Die Gezeitenzone

In der Gezeitenzone (Abbildung unten) findet sich eine große Fülle an Leben. Die Organismen, die in dieser Zone leben, werden von energiereichen Wellen umspült und müssen sich daher an den Wellenschlag und den Kontakt mit der Luft bei Ebbe anpassen. Harte Schalen schützen vor dem Wellenschlag und auch vor dem Austrocknen, wenn sich das Tier über Wasser befindet. Starke Anhänge halten die Tiere am Felsen verankert.

Welche Organismen sind in einem Gezeitentümpel, wie auf dem Foto, wo zu finden und welche spezifischen Anpassungen haben sie an diese Zone? Die Muscheln oben links haben harte Schalen zum Schutz und um das Austrocknen zu verhindern, weil sie oft nicht vom Wasser bedeckt sind. Die Seeanemonen unten rechts sind häufiger untergetaucht und haben starke Anhänge, können sich aber bei Ebbe schließen.

Viele junge Organismen beginnen ihre Entwicklung in Flussmündungen und müssen daher an schnelle Veränderungen des Salzgehalts angepasst sein.

Riffe

Korallen und andere Tiere lagern Kalziumkarbonat ab, um Felsenriffe in Küstennähe zu bilden. Korallenriffe sind die „Regenwälder der Ozeane“ mit einer enormen Artenvielfalt (Abbildung unten).

Riffe können in den Ozeanen interessante Formen bilden. Erinnere dich daran, dass Hot Spots Vulkane auf dem Meeresboden bilden. Wenn diese Vulkane sich über den Meeresspiegel erheben und zu Inseln werden, und wenn sie in tropischen Gewässern vorkommen, bilden sich auf ihnen Korallenriffe. Da die Vulkane kegelförmig sind, bildet sich das Riff in einem Kreis um den Vulkan. Wenn der Vulkan den heißen Punkt verlässt, kühlt die Kruste ab. Der Vulkan sinkt ab und beginnt dann zu erodieren (siehe Abbildung unten).

Schließlich bleibt nur eine Riffinsel übrig, die als Atoll bezeichnet wird. Im Inneren des Riffs befindet sich eine Lagune (Abbildung unten).

Korallenriffe liegen in Küstennähe und sind daher der Verschmutzung vom Land aus ausgesetzt. Die Korallentiere reagieren sehr empfindlich auf die Temperatur, und die Riffe auf der ganzen Welt werden durch die steigenden Meerestemperaturen belastet.

Einige Videos über die Bedrohung von Korallenriffen finden Sie unter: National Geographic Videos, Environment Video, Threats to Animals, http://video.nationalgeographic.com/video/player/environment/.

• Coral Reefs
• Belize’s Coral Reef

Oceanic Zone

Das offene Meer ist ein riesiges Gebiet. Die Nahrung wird entweder vom Land angespült oder von photosynthetisierendem Plankton erzeugt. Zooplankton und größere Tiere ernähren sich vom Phytoplankton und voneinander. Größere Tiere wie Wale und Riesenzackenbarsche können ihr ganzes Leben im offenen Wasser verbringen.

Wie überleben Fische in den tiefsten Ozeanen? Die wenigen Arten, die in den größten Tiefen leben, sind sehr spezialisiert (siehe Abbildung unten). Da es selten ist, eine Mahlzeit zu finden, verbrauchen die Fische sehr wenig Energie; sie bewegen sich nur wenig, atmen langsam, haben einen minimalen Knochenbau und einen langsamen Stoffwechsel. Diese Fische sind sehr klein. Um die Chance auf eine Mahlzeit zu maximieren, haben einige Arten Kiefer, die sich ausklappen lassen, um einen größeren Fisch aufzunehmen, oder Zähne, die sich nach hinten klappen lassen, um die Beute am Entkommen zu hindern.

Viele Videos zum Thema Ozean finden Sie in National Geographic Videos, Environment Video, Habitat, Ocean section: http://video.nationalgeographic.com/video/player/environment/. Einige wenige sind unten aufgeführt.

• Wie wir wissen können, was im Ozean lebt, ist in „Deep-Sea Robo Help“
• Einige der Ergebnisse des Census of Marine Life sind veröffentlicht worden und werden in „Record-Breaking Sea-Creature Surveys Released“
• Biolumineszenz ist in den Ozeanen weit verbreitet und wird in „Why Deep Sea Creatures Glow“

Hydrothermal Vents

Auf den mittelozeanischen Rücken an hydrothermalen Schloten, bilden Bakterien, die die Chemosynthese zur Energiegewinnung nutzen, die Grundlage eines einzigartigen Ökosystems (siehe Abbildung unten). Dieses Ökosystem ist völlig unabhängig von der Photosynthese an der Oberfläche. Garnelen, Muscheln, Fische und Riesenröhrenwürmer wurden an diesen extremen Orten gefunden.

Ein Video, das hydrothermale Schlote mit gutem Filmmaterial erklärt, ist hier zu sehen: http://www.youtube.com/watch?v=rFHtVRKoaUM.

Zusammenfassungen der Lektion

• Die Ozeane beherbergen eine enorme Vielfalt an Lebewesen: Bakterien, Plankton, wirbellose Tiere und Wirbeltiere, zu denen Fische, Reptilien, Seevögel und Säugetiere gehören.
• Photosynthese und Chemosynthese erzeugen Nahrungsenergie auf zwei sehr unterschiedliche Arten.
• Plankton sind winzige, frei schwimmende Pflanzen (Phytoplankton) oder Tiere (Zooplankton).
• Alle Meeresorganismen müssen auf die rauen Bedingungen der Meeresumwelt, in der sie leben, spezialisiert sein.

Wiederholungsfragen

1. Was ist ein wirbelloses Tier? Nenne zwei Arten.
2. Welche Rolle spielt das Phytoplankton im Ökosystem der Ozeane?
3. Wenn Fische Sauerstoff zum Leben brauchen, warum können sie dann nicht an Land überleben?
4. Sind Eisbären Meeressäuger oder Landtiere wie alle anderen Bären. Was ist deine Meinung?
5. Welches sind die vier wichtigsten Lebensräume von Meeresorganismen?
6. Beschreibe die Anpassungen, die ein Organismus haben könnte, der in einem Riff lebt. Inwiefern unterscheiden sich diese Anpassungen von denen eines Organismus, der im offenen Ozean lebt?
7. Beschreibe, wie wichtig es ist, die Ökosysteme der Ozeane zu erhalten.

Betrachtungspunkte

• Wie interagiert der Ozean mit der Atmosphäre?
• Wie wird Energie um den Planeten herum übertragen und wie wirkt sich dies auf das Leben auf der Erde aus?
• Welche Auswirkungen hätte die Verschmutzung der Ozeane?