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Neue Tiefsee-Schneckenfische vor Kaliforniens Küste entdeckt
MBARIs hochmoderne Unterwasserwerkzeuge decken einzigartige Arten auf, die in der Tiefsee leben. 2019 beobachteten Forschende einen rosa Schneckenfisch, der knapp über dem Meeresboden glitt und keiner bekannten Art entsprach. Folgeuntersuchungen haben nun bestätigt, dass es sich um eine neu identifizierte Art handelt: den buckligen Schneckenfisch (Careproctus colliculi).
Die Entdeckung wurde von Forschern der State University of New York at Geneseo (SUNY Geneseo) in Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen der University of Montana und der University of Hawaiʻi at Mānoa in der Zeitschrift Ichthyology and Herpetology veröffentlicht. Die Arbeit beschreibt formal drei zuvor unbeschriebene Schneckenfischarten, die in abyssalen Tiefen vor der Küste Zentral-Kaliforniens gesammelt wurden.
Der bucklige Schneckenfisch (Careproctus colliculi) zeichnet sich durch eine auffällige rosa Farbe, Brustflossen mit langen Flossenstrahlen und eine einzigartige, knotige Oberflächenstruktur aus.
Was das Team fand: drei neue Liparidae‑Arten
Die Forschenden identifizierten und beschrieben drei neue Vertreter der Familie Liparidae (Schneckenfische): den buckligen Schneckenfisch (Careproctus colliculi), den dunklen Schneckenfisch (Careproctus yanceyi) und den schlanken Schneckenfisch (Paraliparis em). Jede Art zeigt morphologische Merkmale und genetische Sequenzen, die sie von bekannten Verwandten unterscheiden.
Der bucklige Schneckenfisch fiel in Videoaufnahmen des ferngesteuerten Fahrzeugs (ROV) als kleiner, rosa Fisch auf, der über der abyssalen Ebene schwebte. Das später für Laborexperimente gesammelte Exemplar war ein erwachsenes Weibchen mit einer Länge von 9,2 Zentimetern. Es ist durch einen gerundeten Kopf mit verhältnismäßig großen Augen, breite Brustflossen mit verlängerten obersten Strahlen und eine markante körnige oder bucklige Hautstruktur gekennzeichnet.
Der dunkle Schneckenfisch ist einheitlich schwarz, besitzt einen gerundeten Kopf und einen horizontalen Mund. Der schlanke Schneckenfisch ist langgestreckt und seitlich abgeflacht, schwarz gefärbt, besitzt keine ventrale Haftscheibe (ein bei vielen Lipariden übliches Merkmal) und hat einen stark geneigten Kiefer. Der Artnamensteil für Paraliparis em ehrt Station M, die langjährige abyssale Forschungsstation, die über Jahrzehnte Tiefseeüberwachung und Entdeckungen unterstützt hat.
Wie die Entdeckungen zustande kamen: Methoden und Werkzeuge
Das ROV Doc Ricketts von MBARI wird von einem Team aus Wissenschaftlerinnen, Wissenschaftlern und Piloten an Bord eines Forschungsschiffs an der Oberfläche betrieben. Es ist ein robotisches Tauchfahrzeug, ausgestattet mit fortschrittlichen Kameras und wissenschaftlichen Instrumenten zur Erforschung der Mitternachtszone und der abyssalen Meeresböden.
Die Untersuchung kombinierte In-situ-Beobachtungen, Probensammlung und Laboranalysen. MBARIs ROV Doc Ricketts lieferte hochauflösende Videoaufnahmen, die es den Forschenden ermöglichten, den ungewöhnlichen Schwimmer im Monterey Canyon in 3.268 Metern Tiefe zu entdecken und zu verfolgen. Zusätzliche Exemplare – die dunklen und schlanken Schneckenfische – wurden 2019 mit dem bemannten Tauchboot Alvin in der Nähe von Station M in ~4.000 Metern Tiefe geborgen.
Im Labor nutzte das Team einen integrativen Taxonomie-Workflow: hochauflösende Bildgebung, Mikroskopie, Mikro-Computertomographie (Micro-CT), sorgfältige Messungen (Morphometrie) und DNA-Sequenzierung. Micro-CT ermöglichte detaillierte 3D-Einblicke in die innere Skelettstruktur, ohne die empfindlichen Exemplare zu beschädigen; die Mikroskopie dokumentierte äußere Details wie Hautstruktur und Flossenstrahlzahlen. Genetische Daten ordneten die neuen Exemplare innerhalb der Liparidae-Phylogenie ein und bestätigten, dass es sich um eigenständige Arten handelt. Das Forschungsteam stellte CT-Scan-Datensätze über MorphoSource zur Verfügung und reichte genetische Sequenzen bei GenBank ein (PV300955–PV300957 und PV298545–PV298546).
Viele Tiefsee-Schneckenfische sind allein anhand von Videoaufnahmen schwer zu identifizieren. MBARI-Forschende haben einen Schneckenfisch beobachtet, der vermutlich dem neu beschriebenen schlanken Schneckenfisch (Paraliparis em) entspricht; ohne ein gesammeltes Exemplar zum genaueren Nachweis lässt sich das jedoch nicht sicher bestätigen.
Biologie und Anpassungen der Schneckenfische
Schneckenfische (Familie Liparidae) sind eine vielfältige Gruppe von benthischen und benthopelagischen Fischen, bekannt für ihre weichen, oft gelatineartigen Körper, großen Köpfe und reduzierte Verknöcherung – Merkmale, die ihnen helfen, mit hohem hydrostatischem Druck und geringem Nahrungsangebot in großen Tiefen zurechtzukommen. Viele besitzen eine ventrale Haftscheibe, gebildet aus modifizierten Bauchflossen; diese Struktur kann zum Festhalten an Substraten oder als Befestigung an größeren Tieren wie Krabben dienen. Andere Arten fehlen die Scheibe und sind stärker schwimmend aktiv.
Weltweit wurden inzwischen mehr als 400 Schneckenfisch-Arten beschrieben. Sie besiedeln ein bemerkenswertes Spektrum von Lebensräumen, von Küstenpools bis zu hadalen Gräben. Tatsächlich ist der tiefste dokumentierte Fisch ein Schneckenfisch, was die außergewöhnliche Fähigkeit der Familie zeigt, sich an extremen Druck, nahezu gefrierende Temperaturen und ständige Dunkelheit anzupassen. Die Forschung an diesen Fischen verbindet Taxonomie, funktionelle Morphologie und Physiologie, um zu erklären, wie Organsysteme, Auftriebsregulierung und Skelettmerkmale Energieaufwand minimieren und Funktion unter enormem Druck aufrechterhalten.
Wissenschaftlicher Kontext und Folgen
Die drei neuen Arten erweitern eine lange Reihe von Entdeckungen durch MBARI und seine Forschungspartner. In den vergangenen Jahrzehnten haben MBARI-Teams Hunderte zuvor unbekannter Tiefseeorganismen dokumentiert, und Station M liefert insbesondere eine Datenreihe abyssaler Ökologie, die sich über etwa 30 Jahre erstreckt. Dieser Datensatz ist entscheidend, um langfristige Veränderungen in benthischen Gemeinschaften, Kohlenstoffflüssen und die Verbindung zwischen oberflächenbezogener Klimavariabilität und Tiefseeökosystemen zu verstehen.
Die Begegnung von Haddock ist die einzige bestätigte Beobachtung des buckligen Schneckenfischs, sodass das vollständige geografische Verbreitungsgebiet und der Tiefenbereich dieser Art noch unbekannt sind. Eine Durchsicht des MBARI-Videoarchivs deutet jedoch darauf hin, dass ähnliche Exemplare 2009 vor Oregon beobachtet und fälschlich als Bigtail-Schneckenfisch (Osteodiscus cascadiae) identifiziert worden sein könnten. Erweiterte Aufzeichnungen durch gezielte Probenahme und Archivvideountersuchungen werden entscheidend sein, um Verbreitungen zu kartieren, Populationsgrößen abzuschätzen und ökologische Rollen zu bestimmen.
Die Dokumentation von Tiefseearten hat auch praktische Schutzimplikationen. Tiefseelebensräume sind zunehmend menschlichen Belastungen ausgesetzt, darunter Klimawandel, Veränderungen im Export organischer Substanz, Plastikverschmutzung und Vorschläge zum Tiefseebergbau. Die Festlegung taxonomischer Baselines und das Verständnis von Lebensgeschichten der Arten sind notwendige Schritte für jede Politik oder Managementmaßnahme zum Schutz der abyssalen Biodiversität.
Expert Insight
Dr. Elena Moreno, Fellow für Tiefseeökologie, Marine Biodiversity Institute (fiktiv), kommentiert: "Entdeckungen wie diese unterstreichen, wie wenig wir vom tiefen Ozean wirklich wissen. Integrative Ansätze – die Video, Proben und genomische Daten kombinieren – sind der verlässlichste Weg, um kryptische Arten in abyssalen Umgebungen zu identifizieren. Jede neue Art liefert einen Datenpunkt dafür, wie Leben sich an extremen Druck und geringe Energieverfügbarkeit anpasst, und verbessert unsere Fähigkeit, ökologische Veränderungen über die Zeit zu erkennen."
Dieser Kommentar spiegelt eine realistische Perspektive vieler Tiefseeforscher wider: Die Dokumentation von Artenvielfalt und funktionalen Merkmalen in der Tiefe ist sowohl eine wissenschaftliche Priorität als auch ein notwendiger Schritt für die Schutzplanung.
Datenaustausch, Zusammenarbeit und Ausblick
MBARI betont offene Wissenschaft: Videoaufnahmen, Probendaten, CT-Scans und genetische Daten werden archiviert und mit Taxonomen und anderen Forschenden weltweit geteilt. Kooperative Netzwerke zwischen Institutionen – wie SUNY Geneseo, der University of Montana, der University of Hawaiʻi at Mānoa und MBARI – bündeln taxonomische Expertise und beschleunigen Artbeschreibungen.
Zukünftige Forschungsprioritäten für diese und andere Tiefseetaxa umfassen gezielte Erhebungen zur besseren Eingrenzung geografischer Verbreitungen, populationsgenetische Studien zur Erforschung der Konnektivität zwischen abyssalen Becken, physiologische Experimente zur Prüfung der Toleranz gegenüber Temperatur- und Sauerstoffveränderungen sowie ökologische Studien zur Bestimmung der Ernährung und trophischer Interaktionen. Technologische Fortschritte – autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs), verbesserte Tiefsee-Bildgebung, Umwelt-DNA (eDNA)-Probenahme und höher skalierbare genomische Sequenzierung – werden in den kommenden Jahren die Erfassungs- und Identifikationsmöglichkeiten erweitern.
Fazit
Die formale Beschreibung des buckligen Schneckenfischs (Careproctus colliculi) und zweier weiterer Schneckenfische von den abyssalen Ebenen Kaliforniens unterstreicht die anhaltende Fähigkeit der Tiefsee, zu überraschen. Diese Entdeckungen basieren auf einer Kombination aus fortschrittlichen ozeanographischen Werkzeugen, langjährigen Beobachtungsstationen und interdisziplinärer taxonomischer Arbeit. Über das Hinzufügen neuer Namen zum Baum des Lebens hinaus schafft die Dokumentation der Tiefseebiodiversität die Grundlagen, um Veränderungen zu erkennen und künftige Schutz- und Managemententscheidungen für den größten Lebensraum des Ozeans zu informieren.
Quelle: scitechdaily
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