Patrick Steinmann

Gewässerbiologe, Stein am Rhein

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Schwämme

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Schwamm- Make-up!

In Russland wurden zur Zarenzeit getrocknete Süsswasserschwämme von Damen zur Rötung Ihrer Wangen verwendet: Beim Reiben des Schwamms auf der Wange entstand die gewünschte Rötung infolge von winzigen Verletzungen der Haut durch die Kieselsäurenadeln im Schwammskelett. Diese Art von Rouge hielt mehrere Tage und war absolut unverwischbar!


Wussten Sie, dass in unseren Gewässern Schwämme leben? Und wussten Sie überhaupt, dass Schwämme Tiere sind? Im Gegensatz zu ihren auffälligen Verwandten im Meer gehören unsere fünf Arten von Süsswasserschwämmen zwar zu den eher unscheinbaren Tieren. Ihre Lebensweise bietet dennoch spannende Einblicke in eine sehr urtümliche Lebensform.
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Ephydatia fluviatilis in der Aare
Der Finger- oder Geweihschwamm (Spongilla lacustris) im Zürichsee (Foto: H. Maag)

Wo findet man Schwämme?

Schwämme kommen in praktisch allen grösseren Seen und Flüssen vor. Schwämme sind sessile Tiere und benötigen feste Unterlagen wie Pfähle, Schiffstege, Holz oder Steine. Sie wachsen bereits knapp unter der Wasseroberfläche und bis in einer Tiefe von ca. 20 Metern. Seltener findet man Schwämme auch auf Muschelschalen, Metallstücken und Wasserpflanzen. Sie lieben schattige Nischen und Überhänge. Ihre Farbe kann rötlich, gelb, braun oder grünlich sein und wird durch verschiedene Einlagerungen hervorgerufen. Die grünliche Farbe bei vielen Schwämmen kommt durch symbiontische einzellige Grünalgen zustande, die sich in der Schwammoberfläche eingenistet haben. Die Algen geniessen dort einen guten Schutz vor Frassfeinden und werden stets mit frischem Wasser versorgt. Der Schwamm erhält von den Algen Sauerstoff und Kohlehydratverbindungen

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Schwämme im Zürichsee: Grüne Form mit eingelagerten symbiontischen Algen und gelbliche, fingerbildende Form unter einem Überhang.

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Ephydatia fluviatilis in der Aare: Kissenförmige...
...und krustige Formen

Körperbau

Der Schwammkörper hat keine klar definierte Form. Meistens bilden sich kissenartige Polster oder flache Krusten, die mit Poren, kleinen Höckern oder Rippen durchsetzt sind. Die schönen, strauchartig verzweigten "Finger" oder "Geweihe" des Fingerschwamms entstehen nur bei guten Bedingungen im Sommer. Sie sollen bis zu einem Meter lang werden können, in der Regel sind sie aber zwischen zehn und zwanzig Zentimeter gross.

Was wir gemeinhin als "Wandtafelschwamm" kennen, ist das mazerierte Skelett eines Schwamms aus dem Mittelmeer. Es besteht aus Spongin, einer für Schwämme typischen zähen und sehr widerstandsfähigen Eiweissverbindung. Im lebenden Schwamm sind die elastischen Sponginfasern zur Verstärkung mit unzähligen winzigen Kieselsäurenadeln durchsetzt. Diese werden von speziellen Zellen, den Skleroblasten aufgebaut. Die Form der Kieselsäurenadeln ist von Art zu Art verschienden und gilt als einigermassen zuverlässiges Bestimmungsmerkmal. Beim gekauften Wandtafelschwamm wurden diese Skelettnadeln herausgelöst, um ihn weich und geschmeidig zu machen. Im natürlichen Zustand sind die meisten Schwämme rauh und hart. Lebende Süsswasserschwämme haben übrigens einen stechenden, jodähnlichen Geruch.

Die Schwämme stehen auf einer sehr "primitiven" Entwicklungsstufe. Wir finden im Schwamm verschiedene Typen von Zellen mit unterschiedlichen Funktionen, die zusammen einen Organismus bilden. Die einzelnen Zelltypen sind aber noch nicht in Organen zusammengefasst, wie bei höheren Tieren, sondern bilden ein lockeres Gewebe innerhalb des labyrinthartigen Skelettgerüstes. Schwämme besitzen auch noch keinerlei Nerven- oder Sinneszellen.

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Links: Schematischer Querschnitt durch einen Süsswasserschwamm. Durch die kleinen Poren wird Wasser angesaugt. Im labyrinthartigen Innern wird Sauerstoff aufgenommen und Nahrungspartikel werden ausgefiltert. Anschliessend fliesst das Wasser durch die dickeren Röhren wieder hinaus.

Unten: Skelettnadeln von Spongilla lacustris (nadelförmige Makroskleriten) und Ephydatia fluviatilis (sternförmige Mikroskleriten). Die Skelettnadeln können in einem mikroskopischen Schwammpräparat mittels Einwirkung von Eau de Javelle freigelegt werden. Für die exakte Bestimmung einer Schwammart ist die Untersuchung der Skleriten notwendig.

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Skleritenfotos: Zoolog. Museum der Uni Zürich
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Ephydatia fluviatilis
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Ein rosaroter Schwamm im Vierwaldstättersee.

Die "Finger" von Spongilla lacustris (links) können
über 20cm lang werden. Krustig wachsende
Schwämme können Flächen von über einem Quadratmeter überwachsen (oben).
Finger von Spongilla lacustris direkt am Flussboden im Rhein. Dieses exponierte Habitat ist für Spongilla lacustris eher ungewöhnlich. Alte, abgebrochene "Finger" von S, lacustris und dazwischen zwei sehr schöne andere Schwämme (Ephydatia sp.?)

Atmung und Nahrungsaufnahme

Die Nahrungsaufnahme und auch die Atmung erfolgt, indem Wasser und darin enthaltene Partikel durch feine Poren auf der ganzen Schwammoberfläche angesaugt, gefiltert, und über grössere Sammelkanäle wieder ausgestossen wird. Der Wasserstrom durch den Schwamm wird von Kragengeisselzellen (Choanozyten) angetrieben, die in Gruppen entlang der Porenkanäle sitzen. Frei bewegliche Fresszellen (Amöbozyten) nehmen die Nahrung im Schwamminnern auf und verteilen sie an die übrigen Zellen, die nicht selbständig fressen können.

Eine Kragengeisselzelle (Choanozyte). Die Geissel erzeugt einen winzigen Wasserstrudel. Mit dem "Kragen" werden Nahrungspartikel ausgefiltert. Die Kragengeiselzellen sitzen in Gruppen zusammen in den "Geisselkammern" im Schwamminnern. Die Summe der Geisselbewegungen aller Choanozyten erzeugt einen konstanten Wasserstrom durch den Schwamm.
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Fortpflanzung

Schwämme sind getrennt geschlechtlich, aber äusserlich nicht zu unterscheiden. Im Sommer werden im Innern des männlichen Tieres Spermien gebildet, die mit dem Wasserstrom aus dem Schwamm herausgespült werden. Sie gelangen mit dem eingesaugten Atemwasser des weiblichen Tieres zu den Eiern in seinem Innern. Aus den befruchteten Eiern entstehen bewegliche Larven, die den Schwamm verlassen und während kurzer Zeit im Freiwasser herumschwimmen. Sie setzen sich auf einer geeigneten Unterlage fest und wachsen zu einem neuen Schwamm heran. Die sexuelle Vermehrung scheint bei Süsswasserschwämmen aber von untergeordneter Bedeutung zu sein. Viel erfolgreicher ist die vegetative Vermehrung via Winterstadien (Gemmulae).


Schwämme im Winter

Während der kalten Jahreszeit finden wir von unseren Schwämmen meistens nur die kugelförmigen gelb-roten Winterstadien (Gemmulae). Diese enthalten Ur- oder Stammzellen (Archaeozyten), die als einzige den Winter überleben. Der Rest des Schwamms ist bereits im Spätsommer abgestorben und zerfallen. Im Frühjahr verlassen die Urzellen die stecknadelkopfgrossen Kapseln und entwickeln sich zu Skelettzellen, Kragengeisselzellen, Fresszellen und anderen Zelltypen, die zusammen einen neuen Schwamm bilden. Gewisse Schwämme bilden im Herbst aber keine Gemmulae und bleiben auch den Winter hindurch am Leben. Warum sie sich einige Schwämme so verhalten, während andere gleich daneben die Winterstadien bilden und absterben, ist nicht bekannt.

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Gemmulae von Spongilla lacustris
auf einem Holzbalken im Zürichsee.

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Dies ist kein Spiegelei, sondern eine
Gemmulakapsel (Mitte) mit ausgeschlüpften
Zellen rundherum, die einen neuen Schwamm
bilden. Die Gemmulakapsel rechts im Bild ist
noch nicht geschlüpft. Nat. Grösse: ca 2 mm.

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Einzelne frisch geschlüpfte Schwammpölsterchen in einer Gemmulagruppe.

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Junge Schwämme im Frühling (nat. Grösse ca. 20mm).


Ein bisschen Systematik

Die Schwämme (Porifera) bilden mit rund 5000 Arten den urtümlichsten Stamm im Tierreich. Die Hornkieselschwämme (Demospongiae), zu denen unter anderem auch die Süsswasserschwämme gehören, bilden die artenreichste Klasse dieses Stammes. Die beiden anderen Klassen, die Kalkschwämme (Calcarea) und Glasschwämme (Hexactinellidae) bestehen nur aus wenigen Vertretern, die ausschliesslich im Meer anzutreffen sind.

In der Schweiz kommen drei Gattungen von Süsswasserschwämmen (Familie Spongillidae) mit insgesamt fünf Arten vor. Die Artbestimmung ist nicht einfach. Nur die mikroskopische Untersuchung der Skelettnadeln in den Dauerstadien (Gemmulae) ermöglichen eine sichere Bestimmung.
Die häufigste und auffälligste Art in unseren Gewässern ist der Geweih- oder Fingerschwamm (Spongilla lacustris). Eine weitere Art dieser Gattung (Spongilla fragilis) ist kleiner, unscheinbarer und auch seltener als der Fingerschwamm. Im Genfersee lebt eine weitere Form (S. helvetica), bei der es sich wahrscheinlich aber nur um eine Unterart des Fingerschwamms handelt.
Die zweite Gattung (Ephydatia) ist bei uns mit zwei Arten vertreten: Ephydatia mülleri ist im Bodensee recht verbreitet und bildet dort oft eine rötliche Krustenform aus. E. fluviatilis dringt von allen einheimischen Schwämmen am weitesten in die Tiefe vor (bis knapp 20 Meter ). Die dritte Gattung (Trochospongilla) tritt in der Schweiz mit einer Art (T. horrida) vor allem im Bodensee auf.

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Literatur:
- Schellenberg U., Burla H., Schwämme im Zürichsee, 1972, Revue suisse de Zoologie, 79/319-332.
- Engelhardt W., Was lebt in Tümpel Bach und Weiher, Kosmos Naturführer
- Streble H., Krauter D., Das Leben im Wassertropfen, Kosmos Naturführer


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