Studie: Fischparasiten nehmen Einfluss auf Süßwasser-Nahrungskette

Es gibt viele Studien dazu, wie Parasiten ihre Wirtstiere beeinflussen – zum Beispiel das Wachstum, das Verhalten oder die Überlebensrate. Wie sich diese Effekte auf Nahrungsnetze auswirken, ist jedoch weniger bekannt. Ein Forschungsteam um Dr. Jaime Anaya-Rojas und Prof. Dr. Joachim Kurtz vom Institut für Evolution und Biodiversität hat nun experimentelle Belege dafür gefunden, wie Bandwurminfektionen von Dreistachligen Stichlingen mehrere Ebenen eines Nahrungsnetzes verändern. Durch die Infektion verursachte Verhaltensänderungen hatten im Experiment ähnlich starke Folgen für die Nahrungskette wie eine Verringerung des Stichlingbestands, auch wenn die Auswirkungen gegenläufig waren.

Bei einer Infektion mit dem Bandwurm Schistocephalus solidus verändert sich das Verhalten der Stichlinge drastisch. Der Bandwurm manipuliert den Fisch so, dass er viel frisst und so groß wie möglich wird. Anschließend bewegt er ihn zu risikoreichem Verhalten, das die Wahrscheinlichkeit erhöht, von einem Vogel gefressen zu werden. Im Darm dieses Endwirts kann sich der Bandwurm letztlich vermehren. Die Infektion mit Bandwürmern beeinträchtigt allerdings die Gesundheit der Fische und führt zu einer höheren Sterblichkeit.

Angesichts dieses Populationsrückgangs erwarteten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass eine Kette in Gang gesetzt würde: Sie vermuteten, dass sich zunächst das Zooplankton vermehrt, denn diese tierischen Wasserorganismen dienen den Stichlingen als Nahrung. Die Zunahme des Planktons, so die Überlegung, hätte wiederum einen Rückgang der einzelligen Algen zur Folge gehabt, die die wichtigsten Biomasse-Produzenten im Lebensraum Süßwasser sind und vom Plankton gefressen werden. Diese Veränderungen blieben jedoch aus, weil die überlebenden infizierten Fische mehr Zooplankton fraßen als gesunde Fische. Der gesteigerte Appetit der verbleibenden Stichlinge glich die Auswirkungen des Fischverlusts aus.

Die Ergebnisse sind vor allem für die ökologische Grundlagenforschung relevant. Sie liefern Belege dafür, dass Parasiten Treiber von Veränderungen in Nahrungsnetzen sein können. Langfristig könnte dieses Wissen auch für das Management von Süßwasserökosystemen relevant sein. „Dass Parasiten eine Rolle spielen könnten, wenn sich Nahrungsnetze verändern, wird bislang noch wenig beachtet und experimentell getestet“, unterstreicht Doktorandin Maja Drakula. Das Verständnis solcher Prozesse könne helfen, ökologische Veränderungen in Seen und Teichen besser einzuordnen.

Die Biologinnen und Biologen führten ihr Experiment in künstlichen Freiluftteichen durch, in denen natürliche Nahrungsnetze nachgebildet wurden. Sie infizierten die Stichlinge mit dem Parasiten und maßen über mehrere Zeitpunkte hinweg den körperlichen Zustand der Fische, die Plankton-Biomasse und weitere ökologische Variablen. Zur statistischen Auswertung der indirekten Effekte im Nahrungsnetz setzten sie sogenannte Strukturgleichungsmodelle ein.

Der untersuchte Bandwurm Schistocephalus solidus kann weltweit in wenigen Forschungseinrichtungen über seinen komplexen Lebenszyklus im Labor gezüchtet werden. Das Labor an der Universität Münster gehört zu diesen spezialisierten Einrichtungen und kann dadurch kontrollierte Experimente zur Infektion des Dreistachligen Stichlings realisieren.

 

Förderung

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstütze die Studie finanziell (DFG; SFB-TRR 212, NC³).

 

Originalveröffentlichung

Maja Drakula, Lena Gerigk, Ella S. Rothe, Jacob-Josef Brüning, Mats Reckert, Alexander Brinker, Beatriz Elias Ranelli, Joachim Kurtz, Jaime M. Anaya-Rojas (2026): Can manipulative parasites modify host-mediated trophic effects? Experimental evidence from Schistocephalus solidus and three-spined sticklebacks. Functional Ecology; DOI: 10.1111/1365-2435.70326

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• Animal Evolutionary Ecology Group (AG Kurtz)