(openPR) Der Indopazifik ist die größte marine biogeographische Region der Erde und gilt als globales Zentrum mariner Biodiversität. Dennoch ist das Verständnis von Diversität, Ausbreitung und Endemismus vieler Tiergruppen in diesem riesigen Raum bislang lückenhaft, besonders in Bezug auf Schwämme. Dieses Wissen ist jedoch entscheidend, um Veränderungen der Biodiversität langfristig erfassen und bewerten zu können. Ein Team um den LMU-Geobiologen Professor Gert Wörheide hat nun mithilfe genetischer Analysen nachgewiesen, dass es bei Schwämmen ungewöhnlich viele endemische Arten gibt, die nur in einem bestimmten Gebiet des Indopazifiks vorkommen.
Schwämme spielen eine zentrale Rolle in Meeresökosystemen, insbesondere in Korallenriffen, wo sie wichtige ökologische Funktionen übernehmen. Beispielsweise schützen sie exponierte Bereiche durch Überwucherung vor bohrenden Organismen, stabilisieren Korallenfragmente in gestörten Riffen und fördern so deren Konsolidierung. Die Erforschung ihrer Biodiversität ist anspruchsvoll, da viele Arten sich äußerlich kaum unterscheiden und deshalb morphologisch nicht zuverlässig erkannt werden können.
DNA-Barcodes zur Artbestimmung
Eine zuverlässigere Identifizierung erlauben genetische Daten, sogenannte DNA-Barcodes. „Für unsere Studie haben wir die Daten zahlreicher DNA-Barcoding-Kampagnen zusammengeführt und umfassend ausgewertet“, erzählt Professor Dirk Erpenbeck, Erstautor der Studie. Das Untersuchungsgebiet erstreckte sich dabei vom Roten Meer über den Indischen Ozean bis nach Polynesien. Dadurch konnten die Forschenden das bislang größte molekulargenetische Datenset zu Korallenriff-Schwämmen im Indopazifik analysieren.
„Unsere Ergebnisse belegen einen sehr hohen Grad an Endemismus“, sagt Erpenbeck. Zwar fanden die Forschenden faunistische Überschneidungen zwischen dem Roten Meer und dem Persischen Golf, aber mit anderen Regionen des westlichen Indischen Ozeans hatten die Populationen in diesem Gebiet nur wenig gemeinsam. Darüber hinaus identifizierten die Forschenden eine deutliche biogeographische Grenze zwischen dem westlichen Indischen Ozean und dem zentralen Indopazifik. Auch die polynesischen Schwammfaunen erwiesen sich als vergleichsweise isoliert.
Kleinräumige Ausbreitung
„Auffällig ist zudem, dass sich die Ausbreitung von Schwämmen deutlich von der anderer mariner Organismengruppen unterscheidet“, sagt Erpenbeck. Dies hängt vermutlich mit ihrer vergleichsweise kurzen freischwimmenden Larvenphase zusammen: Die meisten Schwämme besitzen nur kurzlebige planktonische Larven, die innerhalb weniger Tage einen geeigneten Siedlungsplatz finden müssen. Deshalb können sie nur schwer große Distanzen überwinden. Zusätzlich fehlen häufig geeignete „Stepping Stones“ wie zusammenhängende Riffstrukturen, sodass die Populationen geographisch isoliert bleiben.
Auch historische geologische Trennungen, etwa während niedriger Meeresspiegelstände, haben nach Ansicht der Forschenden zur langfristigen genetischen Differenzierung und damit zum hohen Endemismus beigetragen.
„Unsere Ergebnisse bestätigen damit frühere Fallstudien, die das häufig postulierte Vorkommen kosmopolitischer, also weltweit verbreiteter Schwammarten infrage stellen“, sagt Erpenbeck. „Der stark ausgeprägte regionale Endemismus, den wir gefunden haben, deckt sich mit ähnlichen Beobachtungen bei anderen wirbellosen Meerestieren und unterstreicht die Notwendigkeit einer regional differenzierten Überwachung der Biodiversität.“
wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Dirk Erpenbeck
Department of Earth and Environmental Sciences & GeoBio-Center LMU
https://www.geo.lmu.de/de/fakultaet-geowissenschaften/personen/kontaktseite/dirk-erpenbeck-e7cb8568.html
Originalpublikation:
D. Erpenbeck et al.: Barcoding-inferred biodiversity of shallow-water Indo-Pacific demosponges. Journal of Biogeography 2026
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jbi.70171
