Gletscher-Eiswurm

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Gletscher-Eiswurm

Systematik
Klasse: Wenigborster (Oligochaeta)
Ordnung: Enchytraeida
Familie: Enchytraeidae
Gattung: Mesenchytraeus
Art: Gletscher-Eiswurm
Wissenschaftlicher Name
Mesenchytraeus solifugus
Linnaeus, 1758

Der Gletscher-Eiswurm (Mesenchytraeus solifugus) zählt innerhalb der Familie Enchytraeidae zur Gattung Mesenchytraeus. Im Englischen wird der Gletscher-Eiswurm Glacier ice worm genannt.

Der Gletscher-Eiswurm ist nicht mit dem Eiswurm (Hesiocaeca methanicola), auch Methan-Eiswurm genannt, zu verwechseln. Der Eiswurm lebt im Methan-Eis auf dem Meeresgrund, wogegen der Gletscher-Eiswurm nur in und auf den Gletschern lebt. Ferner bestehen zwischen dem Gletscher-Eiswurm und dem Methan-Eiswurm in Größe und Aussehen keinerlei Ähnlichkeiten.

Inhaltsverzeichnis

Beschreibung

Aussehen und Maße

Der adulte Gletscher-Eiswurm erreicht eine Körperlänge von etwa 15 Millimetern und einen Körper-Durchmesser von etwa 0,5 bis 1 Millimeter. Um sich an dem eisigen Lebenraum anzupassen, besitzt der Gletscher-Eiswurm einige merkwürdige Eigenschaften. Er weist dieselben grundlegenden physikalischen Strukturen wie die Regenwürmer (Lumbricidae) auf. Mit wenigen offensichtlichen morphologischen Veränderungen ist der Gletscher-Eiswurm ähnlich segmentiert und hat feine Borsten. Diese Borsten bestehen aus Chitin und Proteinen und können mit Hilfe besonderer Muskeln bewegt werden. Ferner weist er wie der Tauwurm (Lumbricus terrestris) eine Mund- und Afteröffnung auf. Als Mitglied der Familie Enchytraeidae hat auch er markante Peniallappen. Am auffälligsten ist bei dem Gletscher-Eiswurm die dunkelbraune bis schwarze Färbung. Wenn sich der Gletscher-Eiswurm im Wasser aufhält, weist er allerdings eine rote oder rötlich-braune Färbung auf. Weit mehr als jeder andere Wurm enthält die Haut des Gletscher-Eiswurms Melanozyten. Melanozyten sind die Pigmentzellen der Haut und liegen in der Basalzellschicht der Epidermis und in den Haarfollikeln. Die Pigmentzellen synthetisieren Melanin und geben dieses in Form von Melanosomen an die umgebenden Keratinozyten ab. Melanin stellt einen wichtigen Schutz der Haut gegenüber der UV-Strahlung dar. Trotz der dunkelbraunen bis schwarzen Pigmentierung flüchtet der Gletscher-Eiswurm förmlich vor der direkten Sonneneinstrahlung, indem er sich in Eis oder Schnee eingräbt. Es ist kein Zufall, dass das Art-Epitheton solifugus heißt. Solifugus bedeutet frei übersetzt "Vor der Sonne flüchten".

Neuere Untersuchungen genetischen Materials von North Cascade Glacier Climate Project (NCGCP) und aus anderen Regionen des Pazifischen Nordwestens zeigten die Präsenz von zwei geographisch getrennten Gruppen der Gletscher-Eiswürmer im Norden und im Süden. Die nördliche Gruppe umfasst alle Alaska-Populationen, während die südliche Gruppe die Populationen von Britisch-Kolumbien, vom Bundesstaat Washington sowie vom Bundesstaat Oregon umfasst. Zwischen diesen beiden Linien oder zwischen den Gletschern - nicht während ihrer geographischen Reichweite - wurden keine Beweise für einen Genfluss festgestellt. Die Lebensdauer eines Gletscher-Eiswurms kann etwa fünf bis zehn Jahre betragen.

Lebensweise

Der Gletscher-Eiswurm lebt nur in und auf Gletschern. Man findet ihn nicht mehr als ein Paar Meter vom Rand eines Gletschers. So dient der Gletscher-Eiswurm als ein ausgezeichneter Indikator für das Vorhandensein eines Gletschers unter dem Schnee. Das Gletschereis spielt für das Überleben des Gletscher-Eiswurms eine entscheidende Rolle. Im Zuge der täglichen vertikalen Migration ist er in der Lage dünne Schneedecken zu spüren, wobei der Gletscher-Eiswurm von Gletscher zu Gletscher nicht migrieren kann, so dass die Populationen voneinander isoliert sind.
Ptarmigan Gletscher
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Ptarmigan Gletscher
Am Suiattle Gletscher, auf der Südseite der Gletscherspitze wurden im Jahre 2002 etwa 2.600 Gletscher-Eiswürmer pro Quadratmeter gezählt. Noch höhere Dichten wurden auf den Gletschern Sholes, Ptarmigan und Iceworm Peak in Kenai Peninsula County, Alaska, USA, gesichtet. Allerdings schrumpft die Population auf dem North Cascades Gletscher immer mehr und an einigen Stellen ist die Population sogar schon verschwunden. Während des Tages sieht man den Gletscher-Eiswurm wegen der direkten Sonneneinstrahlung kaum. Er erscheint erst am späten Nachmittag gegen 15.00 Uhr je nach schattigem Standort und je nach Jahreszeit an der Schneeoberfläche des Gletschers. Besonders am späten Abend erscheinen die Gletscher-Eiswürmer zahlreich verstreut auf dem Gletscher Alaskas. Die Gletscher-Eiswürmer halten sich oft im Schmelzwasser des Gletschers, im Schneematsch und in Gletscher-Bächen oder oben auf dem Gletschereis auf. Manchmal sieht man die Gletscher-Eiswürmer dann auch während des Tages. Man vermutet, dass das Wasser die langwellige Strahlung filtert und es für die Gletscher-Eiswürmer ausreicht bis es hell wird. Der Gletscher-Eiswurm findet seine Nahrung häufig in Pools und in Flüssen, dabei hakt er das eine Ende in das Eis, während das andere Ende, offenbar der Mund, wellenartig im Wasser hin und her bewegt wird. Auch in sehr schnellen fließenden Gewässern ist er bei der Nahrungssuche erfolgreich, jedoch sucht der Gletscher-Eiswurm häufig seine Nahrung in langsam fließenden Flüssen auf oder in Gletschern. In stillen Pools kann man die Gletscher-Eiswürmer in extrem hoher Dichte auf schlammigem Sediment finden. Manchmal liegen die Gletscher-Eiswürmer eng umschlungen oder wie ein windendes Bündel auf dem schlammigen Boden. Diese Bündelung kann mehr als 100 Gletscher-Eiswürmer aufweisen und ist wahrscheinlich Teil ihres reproduktiven Zyklus.

Der Gletscher-Eiswurm ist nur bei Temperaturen um den Gefrierpunkt aktiv. Bei einigen Graden darunter friert er ein. Der Gletscher-Eiswurm stirbt bei Temperaturen von mehr als 10 Grad Celsius und beginnt bei Temperaturen über 20 Grad Celsius zu zerfallen. Aufgrund der Akklimatisierung zu niedrigeren Temperaturen ist die Physiologie des Gletscher-Eiswurms nicht vererbbar. Die Populationsdichte ist von Gletscher zu Gletscher unterschiedlich. Dies bedeutet, dass der Gletscher-Eiswurm am Mittag kaum anzutreffen ist, daher ist die tatsächliche Dichte der Gletscher-Eiswürmer viel niedriger. Die Populationsdichte in Ptarmigan Ridge ist im Gegensatz zu den anderen relativ höher, da dort die Gletscher-Eiswürmer keine "Mittagsruhe" halten. Es bestehen dramatische Unterschiede zwischen den Gletscher-Eiswürmern von Easton, Honeycomb, Sholes und Suiattle und den Gletscher-Eiswürmern von Columbia, Daniels und Lower Curtis. Die Populationsdichte in Alaska ist in der Regel sehr viel niedriger als im North-Cascades-Nationalpark. Der jüngste rasche Rückzug der Gletscher im North-Cascades-Nationalpark ist ein Verlust von 20 bis 40 Prozent des gesamten Volumens seit 1984. Ferner ist das Verschwinden von 8 Prozent der Gletscher äußerst problematisch. Es ist sicherlich eine dramatische Veränderung der alpinen Lebensräume zu beobachten.

Unterarten

Verbreitung

Das Verbreitungsgebiet des Gletscher-Eiswurms erstreckt sich über die Gletscher im Süden Alaskas und reicht bis zur Küste von Britisch-Kolumbien. Ferner findet man den Gletscher-Eiswurm im North-Cascades-Nationalpark von Washington sowie im Gebiet der Three Sisters von Oregon und auf den Olympic Mountains der Halbinsel Olympic Peninsula im westlichen Teil des Bundesstaates Washington.
Ptarmigan Gletscher
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Ptarmigan Gletscher
Die Three Sisters sind drei Vulkangipfel im mittleren Teil der Kaskadenkette im Bundesstaat Oregon, USA. Zu den Three Sisters gehören North Sister, Middle Sister und South Sister. Der Gletscher-Eiswurm hält sich auch südlich der Cordilleren Eiskappe auf, was darauf hinweist, dass diese Eiskappe nicht nur die einzige Methode zur Zerstreuung des Gletscher-Eiswurms ist. Bemerkenswert ist auch, dass der Gletscher-Eiswurm sich nicht nur in hohen Gebirgszügen von Britisch-Kolumbien oder in den Rocky Mountains aufhält, sondern auch in gemäßigten Klimazonen leben kann. Der Gletscher-Eiswurm kommt auch auf dem Vulkan Mount St. Helens vor, der immerhin noch aktiv ist und eine besonders große Explosionsenergie aufweist. Bemerkenswert ist auch, dass der Gletscher-Eiswurm nur das Gletschereis bewohnt. Vorwiegend erscheinen die Gletscher-Eiswürmer in großer Anzahl nach Sonnenuntergang, pro Quadratmeter können sich manchmal bis zu 1.000 Gletscher-Eiswürmer am Gletscherrand einfinden.

In erster Linie erscheinen die Gletscher-Eiswürmer in den Abendstunden und in den Nachtstunden auf der Schneeoberfläche am Gletscher und manchmal auch auf blankem Eis. Während des Tages verstecken sich die Gletscher-Eiswürmer unter der Oberfläche des Gletschers, um das extreme Sonnenlicht der Mittagsstunden zu meiden. Die Gletscher-Eiswürmer halten sich in einigen Zentimetern bis zu mehreren Metern unter der Schneeoberfläche des Gletschers auf und wie berichtet wurde, sogar in Eishöhlen zig Meter unter der Oberfläche. Aufgrund der enormen Schneefälle in den Jahren 1999 und 2000 bildete sich eine beträchtliche Schneedecke und erstreckte sich über den Grat des Gletscherrandes. Auf dieser frischen Schneedecke fanden sich kaum Gletscher-Eiswürmer und innerhalb von 30 Metern wurde nur ein einziger Gletscher-Eiswurm gesichtet. Das gilt auch in Fällen, wo die Schneedecke neben dem Gletscher den Sommer überlebte. Dies deutet darauf hin, dass die Gletscher-Eiswürmer mehrjähriges Gletschereis zum Überleben bevorzugen. Der Gletscher von Whitechuck Mountain vom Pugh Mountain ist in den 60 Jahren dramatisch zurückgegangen, so dass auch die dort lebende Population allmählich verschwindet.

Ernährung

Der Gletscher-Eiswurm ernährt sich vorwiegend von Schneealgen. Bei den Schneealgen handelt es sich um mikroskopische Süßwasseralgen, die auf den ewigen Schneeflächen und auf den Gletscherflächen der polaren und alpinen Regionen der Erde vorkommen. Besonders auffällig ist die Rotfärbung der Schneealgen wie zum Beispiel bei der Algen-Art Chlamydomonas nivalis, die auf die Sporen der Algen zurückzuführen ist. Die Rotfärbung dient dem UV-Schutz, da sonst die Algen verbrennen würden. Die Gletscher-Eiswürmer grasen die Schneealgen im Schnee förmlich ab.
North Cascades National Park
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North Cascades National Park
Des Weiteren ernähren sich die Gletscher-Eiswürmer von pflanzlichen Organismen und von tierischen Mikroorganismen. Man fand außerdem bei toten Gletscher-Eiswürmern symbiotische einzellige Mikroorganismen im Körper. Die Rolle der Gletscher-Eiswürmer in der Ökologie ist wahrscheinlich sehr groß, sowohl in Bezug auf die Biomassen als auch in Bezug auf andere Kohlenstoff- und Nährstoff-Verarbeitung. Die mikrobielle Gletscher-Gemeinschaft, von dem der Gletscher-Eiswurm abhängt und für ihn auch lebensnotwendig ist, wird von einzelligen Algen-Arten, von zahlreichen Bakterien, von mikroskopischen Pilzen sowie von mehrzelligen Algen dominiert. Die mikrobielle Dichte beträgt im Durchschnitt etwa 1,5 Organismen pro µl. Für einen Gletscher mit einer Fläche von einem Quadratkilometer beträgt der Abfluss durchschnittlich im Sommer etwa 0,3 Kubikmeter pro Sekunde, etwa 300 Liter. So kann ein North Cascades Gletscher dieser Größe mit einem Abfluss von 28 Kubikmeter pro Sekunde etwa über 500 Millionen Organismen im Sommer aufweisen. Wissenschaftliche Studien haben ergeben, dass die Eiswürmer ein bis zwei Jahre lang ohne Nahrung auskommen können.

Fortpflanzung

Über die Fortpflanzung der Gletscher-Eiswürmer ist wenig bekannt. Aufgrund zahlreicher Studien bei etwa 100 Exemplaren stellte man fest, dass bei den Gletscher-Eiswürmern kein sichtbares Clitellum vorhanden ist, jedoch fand man bei dem Gletscher-Eiswurm markante Peniallappen. Im Gegensatz zum Gletscher-Eiswurm ist zum Beispiel bei dem Tauwurm während der Paarung das Clitellum sehr gut ausgeprägt. Das Clitellum wird von Körpersegmenten gebildet und erscheint insbesondere während der Paarungszeit als verdickte schleimige Manschette, die von den großen Drüsen in den Körpersegmenten bei der Paarung gebildet wird. Die sogenannte schleimige Manschette hält die Geschlechtspartner bei der Paarung zusammen. Diese Fortpflanzungsweise wurde bei den Gletscher-Eiswürmern noch nicht beobachtet. Was die Ansammlung der Gletscher-Eiswürmer in den Gletscherflüssen bedeutet, darüber rätseln die Forscher heute noch. Man vermutet, dass die Bündelung von Gletscher-Eiswürmern vielleicht mit der Reproduktion zusammenhängt.

Anhang

Literatur und Quellen

  • Prof. Dr. Irenäus Eibl-Eibesfeldt, Prof. Dr. Bernhard Grzimek, Prof. Dr. Otto Koehler, Prof. Dr. Otto Kraus, Prof. Dr. Bernhard Rensch, Prof. Dr. Peter Rietschel und Prof. Dr. Erich Thenius: Grzimeks Tierleben. Niedere Tiere. Erster Band. Deutscher Taschenbuch Verlag GmbH & Co.KG, München Oktober 1993. ISBN 3-423-05970-2

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