Taschenlehrbuch Biologie - Evolution - Oekologie

Salzgehalt erhöht. Streusalzeinsatz auf Straßen im Winter führt zur Versalzungder Straßenränder. Bodenversalzung kann auch eine Folge künstlicher Bewässerung sein: Das Wasser verdunstet, die Mineralstoffe reichern sich in den obersten Bodenschichten an. Versalzung von Böden ist eine der häufigsten Ursachen für die Degradation von landwirtschaftlichen Flächen in ariden Gebieten.
Biologische Bedeutung des Salzgehaltes
    Bei der Entwicklung des Lebens im Meer stimmten die Ionenkonzentrationen im Körperinneren und in der Umwelt noch weitgehend überein. Auch bei den heutigen primären Meeresorganismen , wie Algen, Hohltieren, Ringelwürmern, Krebsen, Stachelhäutern und Manteltieren, ist die innere Ionenkonzentration nur unwesentlich höher als die im Meer, sie sind weitgehend isoosmotisch . Bei isoosmotischen Organismen kann jedoch die Konzentration einzelner Ionen von derjenigen im umgebenden Medium abweichen (Tab. 2. 1 ). So besitzen viele marine Krebse im Vergleich zum Meerwasser erniedrigte Konzentrationen an Sulfat und Magnesium, dafür jedoch erhöhte Gehalte an Kalium. Mit dem Übergang der Organismen vom Meerwasser über das Süßwasser zum Land änderte sich der qualitative und quantitative Ionengradient zwischen Organismus und Umwelt. Die veränderte Ionenkonzentration im Außenmedium wirkt sich osmotisch auf die lebende Zelle aus: Bei höheren Umweltsalzgehalten wird der Zelle Wasser entzogen, bei niedrigeren Umweltsalzgehalten strömt Wasser ein. Erhöhte intrazelluläre Salzkonzentrationen wirken sich auf die Enzymaktivität aus.
    Tab. 2. 1 Konzentration von Ionen in der Körperflüssigkeit mariner Wirbelloser in Prozent der Konzentration in Meerwasser. (Nach Barnes & Mann, 1991.)

Osmo-Anpassungstypen
    Bei der Anpassung an unterschiedliche Umgebungssalzgehalte lassen sich Osmokonformer und Osmoregulierer unterscheiden (Abb. 2. 9 ).

    Abb. 2. 9 Osmokonformer und Osmoregulierer. Bei Osmokonformern (Seestern Asterias ) folgt die Ionenkonzentration der Körperflüssigkeiten der Ionenkonzentration der Umwelt (Umweltsalinität). Osmoregulierer regulieren eine relativ konstante Körperionenkonzentration. Diese liegt entweder unterhalb der Umweltsalinität (hypoosmotisch, Salinenkrebs Artemia ; primärer Süßwasserbewohner) oder oberhalb (hyperosmotisch, Strandkrabbe Carcinus ; primärer Meeresbewohner). (Nach Sommer, 1998.)
    Primäre Meerestiere sind Osmokonformer ( poikilosmotische Organismen ), bei ihnen folgt die Ionenkonzentration im Körperinneren der äußeren Konzentration. Viele von ihnen gehen schon bei geringen Veränderungen des äußeren Salzgehaltes ein, sie vertragen keine abweichenden osmotischen Werte. Poikilosmotische Brackwasserbewohner, wie Strandschnecken und Muscheln, ertragen zwar schwankende Salzgehalte, ihre Wachstumsrate ist unter diesen Bedingungen aber vermindert. Nur wenige Bakterien und Pilze verfügen über eine so wirksame Osmoregulation, dass sie noch bei hohen Salzkonzentrationen wachsen können. Das Einsalzen kann daher zur Konservierung von Lebensmitteln genutzt werden ( Mikrobiologie ).
    Osmoregulierer ( homoiosmotische Organismen ) halten die innere Ionenkonzentration durch regulatorische Maßnahmen konstant. Arten, die eine gegenüber der Außenwelt erhöhte innere Ionenkonzentration besitzen, bezeichnet man als hyperosmotisch . Hierzu zählen beispielsweise eukaryotische Einzeller, Insektenlarven und Knochenfische, die im Süßwasser leben. Einströmendes Wasser muss ständig ausgeschieden, Ionen müssen zurückgehalten werden. Bei den Protozoen übernimmt das die pulsierende Vakuole, bei Metazoen die Niere oder Kieme. Bei hypoosmotischen Arten ist die innere Ionenkonzentration niedriger als die äußere. Das ausströmende Wasser muss durch Trinken oder über die Haut ständig ergänzt werden, Salze werden aktiv, z. B. über Kiemenoder spezialisierte Drüsen, ausgeschieden. Das gilt für marine Knochenfische sowie für Insekten und Vögel der Meeresküsten ( Zoologie ). Süßwasserarten haben sich durch Reduktion des Salzgehalts im Körper an die geringen Salzgehalte im Außenmedium angepasst. Hierdurch wurde der Energieaufwand für den Abtransport von einströmendem Wasser reduziert. Die Tatsache, dass Knochenfische niedrigere Salzgehalte aufweisen als das Meerwasser, also Anpassungen zeigen, die typisch für Süßwasserarten sind, spricht dafür, dass sie im Süßwasser evolviert sind und das Meer sekundär besiedelt haben.
    Nur sehr wenig Arten sind in der