Die Lebensbedingungen in der Umgebung hydrothermaler Quellen der Tiefsee sind alles andere als wirtlich: Hier warten hoher Druck und Temperaturen, saures Meerwasser und giftige Chemikalien. Allerdings stoßen Tiefseeschlote wie Schwarze Raucher auch gelöste Nährstoffe aus, was Besucher anlockt. Wie sich die Garnele Rimicaris exoculata in dieser extremen Umwelt zurechtfindet, haben nun deutsche und französische Forscher untersucht.

Die hydrothermalen Quellen des Mittelatlantischen Rückens, dazu zählen auch die Schwarzen Raucher, liegen in einer Tiefe von bis zu 4.000 Metern. Im nährstoffreichen Umfeld dieser Quellen lebt auch Rimicaris exoculata. Am Meeresgrund kommen hier bis zu 3.000 Garnelen pro Quadratmeter vor. "Wir wissen also ziemlich genau, wo wir nach den vier bis fünf Zentimeter großen Organismen suchen müssen. Das Schwierige ist, sie für unsere Untersuchungen unversehrt an die Meeresoberfläche und ins Labor zu bringen," sagte Steffen Harzsch von der Universität Greifswald.

Angepasste Hirnstrukturen

Einmal im Labor angekommen, untersuchten die Forscher die Tierchen für ihre Studie im Fachblatt "eLife" mittels Röntgentomographie und Laser-Scan-Mikroskopie. Auf diese Weise konnten sie Einblicke in das Nervensystem der Organismen zu gewinnen.

Wie die Wissenschafter berichten, lokalisieren die Garnelen mithilfe chemischer Rezeproten Schwefel, Eisen und Methan. Von diesen Stoffen ernähren sich spezielle Bakterien, die in den Kiemenkammern der Garnelen leben – eine symbiotische Gemeinschaft: Die Bakterien produzieren Kohlenstoff, von dem sich wiederum die Garnele ernährt.

Die Schlote der hydrothermalen Quellen ortet die Garnele auch über optische Reize mit ihren Augen. Damit erkennt sie die thermische Strahlung der heißen Quellen. Außerdem konnten die Wissenschafter nun zeigen, dass im Gehirn der Krebstiere genau die Strukturen hochdifferenziert sind, die dem Lernen und Gedächtnis sowie der räumlichen Orientierung dienen. "Tiefseegarnelen sind faszinierende Modelle, um die Anpassungen an außergewöhnliche Umweltbedingungen zu untersuchen", schreiben die Forscher. (red, 16.8.2019)