Patrick Steinmann

Gewässerbiologe, Stein am Rhein

Meeresbiologie

Seesternprojekt


Frühling 2008: Larvalentwicklung von Astropecten jonstoni



Es hat wieder mal geklappt und ich konnte im Frühling 08 wieder für einen Monat "Salzwasser schnuppern". Im Laufe von Experimenten mit Astropecten jonstoni in Feraxi (Sardinien) wurden zufälligerweise reife Gameten beider Geschlechter gefunden. Mit den Eiern von 2 Weibchen und den Spermien von 3 Männchen habe ich einen Befruchtungsversuch durchgeführt und anschliessend die Larven bis zur Metamorphose aufgezogen. Die Larven wurden in Meerwasser gehältert, das während der Aufzucht drei mal gewechselt wurde. Die Larven wurden mit fein pulverisierten Spirulina-Tabletten gefüttert. Ausserdem waren im Meerwasser diverse Mikroorganismen vorhanden, die wohl auch als Nahrung gedient haben.

Die Aufnahmen wurden zu Beginn mit einer Olympus C5050 direkt durch das Okular einer Wild M3 Binokularlupe mit einer Auflicht-Ringleuchte bei 40x Vergrösserung gemacht, später mit einer Olympus C5060 durch einen Fototubus. Einige Aufnahmen wurden mit der Olympus C5050 durch das Okular eines Wild M11 Mikroskops gemacht. Für die Aufnahmen wurden jeweils einige Eier, Embryonen oder Larven in eine Blockschale oder in einen Hohlschliff- Objektträger pipettiert.

Da dieses Experiment nicht geplant war, hatten wir auch keine geeignetere Foto- / Mikroskopausrüstung nach Sardinien mitgenommen. Ich habe mit dem was ich zur Verfügung hatte versucht das beste zu machen. Die Qualität der Fotos ist z.T. mangelhaft und ungeeignet für Detailstudien. Meines Wissens ist dies aber immerhin die erste Fotoserie der kompletten Larvalentwicklung von Astropecten jonstoni.

27.5.08, 21:30h: Unbefruchtete Eier

27.5.08, 22:00h: Befruchtungsmembranen haben sich gebildet (Befruchtung: 21:40h)

27.5.08, 00:30h: Erste Zellteilungen

27.5.08, 09:30h: Blastulae

27.5.08, 14:10h: Rotierende Gastrulae, Membranen lösen sich auf. Ciliaten im Wasser vermehren sich stark

27.5.08, 20:20h: Späte Gastrulae schwimmen aktiv herum. Verdauungstrakt bildet sich.

28.5.08, 15:10h: Mundfeld senkt sich seitlich ein, Mundöffnung bricht durch

28.5.08, 22:40h: Frühe Bipinarienlarven von Astropecten jonstoni

29.5.08, 18:40h:

30.5.08: Keine wesentlichen Veränderungen, Konturen des Larvenkörpers etwas stärker „geschwungen“. Weisse Stelle am Hinterende der Larven hat sich gebildet

1.6.08: Die weisse Scheibe entwickelt sternförmig kleine Spitzchen. Die Larven haben Spirulina Pulver gefressen (grüne Färbung im Darm)

2.6.08: Die Spitzchen an der weissen Scheibe sind deutlich länger und bewegen sich. Bei einigen Larven ist der übrige Körper stark zurückgebildet.

3.6.08: Die Larven bewegen sich deutlich weniger. Sie liegen mit der Sternscheibe nach unten am Boden. Bei einigen Larven bewegen sich die Spitzchen der Sternscheibe. Wasserwechsel am Vormittag: 2/3 des Wassers mit frischem Meerwasser ersetzt. Einige Larven sehen degeneriert aus, auch die Sternscheibe bei diesen Tieren ist kaum entwickelt.

4.6.08: Keine wesentliche Veränderung. Spitzchen an der Sternscheibe sind nochmals etwas länger geworden.

5.6.08: Einzelne erste Sternchen ohne Larvenkörper gefunden. 5 strahlige Symmetrie erstmals erkennbar (5 Paar Spitzchen, Pentagonförmige Struktur auf dem Körper). Die Sternchen halten sich mit vielen kleinen Füsschen an der Glasschale fest und bewegen sich (Kontraktionen des Körpers, Bewegungen der Füsschen).

6.6. und 7.6.08: Die Füsschen werden länger und bewegen sich stärker. Bei einigen Sternchen sind 5 rote Punkte sichtbar. Die Bewegungsrichtung der Sternchen ist klarer definiert. Einige Sternchen haben noch einen kurzen Stummel des Larvenkörpers, bei anderen ist der Stummel schon vollständig resorbiert. Daneben gibt es immer noch viele Larven mit dem vollständigen Larvalkörper.

8.6.08: Die Sternchen sehen „löchrig“ aus. Erste Marginalplatten bilden sich. Die Bewegungen sind schneller und gradliniger. Die Sternchen halten sich recht gut am Boden fest, sie können nicht mehr einfach abpipettiert werden, sondern müssen vorsichtig vom Boden gelöst werden. Bisher war noch kein Grössenwachstum der Sternchen erkennbar.

9.6.08: Etwa 1/3 der Larven sind vollständig metamorphiert und sehen aus wie Schneeflocken, die übrigen haben noch den ganzen oder Teile des Larvenkörpers. Die Grösse der Sternchen liegt bei ca. 0.5 mm.

Dorsalansicht Hellfeld

Dorsalansicht Dunkelfeld

Ventralansicht Hellfeld

Ventralansicht Dunkelfeld

Erste Marginalplatten auf der Sternscheibe erkennbar. Larvenkörper noch vorhanden

11.6 bis 13.6: Keine Veränderungen beobachtet. Etwa 2/3 der Sternchen wurden nun dem Meer zurückgegeben, der Rest am 12. und 13.6. in die Schweiz transportiert, um die weitere Entwicklung zu beobachten.
14.6.08: Keine Veränderungen beobachtet, immer noch viele „degenerierte“ Larven
15.6.08: sehr lange Ambulacralfüsse bei einigen Sternchen, Marginalplatten deutlich sichtbar.



Nach knapp drei Wochen ist die Metamorphose ist abgeschlossen. Die kleinsten Sternchen, die wir bisher bei Feraxi im Meer gefunden haben entsprachen von Form und Grösse etwa diesem Stadium. Gefunden haben wir sie Ende Juni. Die Entwicklung der Sternchen vom Ei bis zu diesem Stadium dauerte in meinem Versuch drei Wochen. Daraus läst sich ableiten, dass die Laichzeit von A. jonstoni im Süden Sardiniens in der ersten Maihälfte stattfindet. Die pelagische Phase der Larven dauerte nur knapp zwei Wochen. Dies ist deutlich kürzer als wir bisher angenommen haben. Die Verdriftung der Larven während der pelagischen Larvalphase dürfte somit geringer sein als angenommen.

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