Taschenlehrbuch Biologie - Evolution - Oekologie

Lage, zwischen Meer- und Süßwasser zu wechseln, da der Wechsel eine erhebliche Umstellung des Stoffwechsels erfordert. Arten, die vom Meer in das Süßwasser einwandern, wie Lachse (z. B. Salmo salar , Atlantischer Lachs) und Aale (z. B. Anguilla anguilla , Europäischer Aal), verweilen längere Zeit im Mündungsbereich der Flüsse, um die Stoffwechselumstellung zu ermöglichen. Arten wie der Lachs, der vom Meer zum Ablaichen in Süßwasser einwandert, werden katadrom genannt. Arten wie der Aal, der im Süßwasser heranwächst und zum Ablaichen ins Meer (Sargasso-See) wandert, werden anadrom genannt. Die Schwierigkeit, sich an wechselnde Salzkonzentrationen anzupassen, zeigt auch die geringe Zahl von Brackwasserarten. Insgesamt hat nur in wenigen Großgruppen (Phyla) des Tierreichs ein Übergang vom Meer zum Süßwasser stattgefunden, die phyletische Diversität ist deshalb im Meer am höchsten.
    Landpflanzen können nur dann Wasser und Mineralstoffe aus dem Boden aufnehmen, wenn der osmotische Wert ihrer Wurzelzellen höher ist als der des Bodenwassers. Auf Salzböden ist die Wasseraufnahme deutlich erschwert, hier wachsen nur spezialisierte Salzpflanzen ( Halophyten ). Man unterscheidet Salzspeicherer und Salzausschließer. Salzspeichernde Halophyten erhöhen die osmotischen Werte ihrer Zellen durch Salzanreicherung. Auf diese Weise übertreffen sie die Saugspannung des Bodens und können Wasser aufnehmen. Die intrazelluläre Salzkonzentration wird entweder durch Sukkulenz (Queller, Salicornia maritima ) oder durch Salzdrüsen (Strandnelke, Armeria maritima ) reguliert. Salzausschließende Halophyten (Andelgras, Puccinellia maritima ) erhöhen den osmotischen Wert ihrer Zellen durch osmotisch wirksame, aber den Stoffwechsel nicht beeinträchtigende Substanzen wie Zucker, die Salzaufnahme wird schon in der Wurzel verhindert ( Botanik ).
Anpassung an extreme Salzgehalte
    In Lebensräumen mit hohen Verdunstungsraten kann die Salinität so hohe Werte annehmen, dass sie als Extremstandorte gelten, also für die meisten Organismen lebensfeindlich sind. Bei sehr hohen Salinitäten bilden Grünalgenmatten der einzelligen Dunaliella das Phytoplankton. Salztolerante Fische ertragen Salinitäten bis zu 75‰, ab 100–300‰ sind Salzfliegenlarven ( Ephydra spp.) oder Salzmücken ( Culicidae , Chironomidae ) die einzigen überlebensfähigen Mehrzeller. Bei ihnen wird das Wasser aus Harn und Kot im Enddarm so stark resorbiert, dass der osmotische Wert der Ausscheidungen vier Mal so hoch sein kann wie der des Blutes. Salinenkrebse ( Artemia salina ) leben in salzhaltigen Binnengewässern, aber nie im Meer (Abb. 2. 10 ). Ihre Körperflüssigkeit ist stark hypoosmotisch, eine passive Wasserabgabe wird durch ein nahezu impermeables Integument verhindert, sie trinken Wasser und scheiden NaCl an den Beinen aktiv aus. Für Salinenkrebse stellt neben den schwierigen osmotischen Verhältnissen auch der Sauerstoffmangel ein Extremfaktor dar. Je höher der Umweltsalzgehalt, umso stärker sind die Krebse durch Hämoglobine rot gefärbt und verbessern so die Sauerstoffaufnahme. Die Salinität wirkt modifikatorisch auf die äußere Gestalt: Bei hohen Salzgehalten sind die Krebse kürzer und weniger beborstet.

    Abb. 2. 10 Binnenland-Salzsee (Mono-Lake, Kalifornien; a) in dem nur Salinenkrebse ( Artemia monica ) und Salzfliegen ( Ephydra hians ; c) vorkommen. b Diese treten in solchen Massen auf, dass sich sogar Möwen ( Larus californicus ) von ihnen ernähren. (Foto von Stefan Scheu, Göttingen.)
    Oberhalb 300‰ können nur noch Haloarchaea existieren, sie gleichen die hohe äußere Na + -Konzentration durch eine hohe innere K + -Konzentration aus, die K + -Ionen werden aktiv über Ionenpumpen aufgenommen, die Permeabilität der Membran ist vermindert ( Mikrobiologie ).
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    Salzangebot: Süßwasser: < 0,5‰ (vor allem CaCO 3 ), Brackwasser: 0,5–35‰ (verdünntes Meerwasser), Meerwasser: 35–40‰, vor allem (NaCl).
    Biologische Bedeutung des Salzgehaltes: Osmotische Wirkung, Beeinflussung der Enzymaktivität, Mineralstoffhaushalt.
    Osmo-Anpassungstypen: Osmokonformer ohne Regulation, Osmoregulierer mit Regulation (hyperosmotische Arten: osmotischer Wert innen > außen; hypoosmotische Arten: osmotischer Wert innen < außen).
    Anpassungen an hohe Salzgehalte: Impermeabilität, hyperosmotische Ausscheidungen, Wasseraufnahme, Salzakkumulation.
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2.1.3 Umweltfaktor Säuregrad
    Der Säuregrad wird über den mit – 1