Spröde Sterne: Geheimnisse der Ophiuroidea

28 Aug, 2013

Obwohl spröde Sterne in den meisten Riffen keine Hauptattraktion sind, machen sie eine interessante Nebenschau.

Von Daniel Knop
Web Bonusinhalte aus der September/Oktober 2013 Ausgabe des CORAL Magazins
Zusätzliche Bonusbrödsternartikel

Brüchige Sterne haben einen eigenartigen Körperplan. Eine runde zentrale Körperscheibe trägt fünf, sechs oder sogar sieben schlanke, strahlende Arme, die sich wie Schlangen bewegen. Die Arme gaben diesen Tieren nicht nur ihren anderen gebräuchlichen Namen, Schlangensterne, und ihren wissenschaftlichen Namen, Ophiuroidea (griechisch: Ophis = Schlange), sondern diese Anhängsel stoßen auch einige Hobbyisten ab — nicht jeder mag Schlangen.

Die Arme spröder Sterne hängen im Gegensatz zu denen von Seesternen nicht nahtlos an der zentralen Körperscheibe an, sondern sind scharf abgegrenzt. Bei einigen Arten bilden die Arme auch zahlreiche Äste. Ein weiterer Unterschied zwischen spröden Sternen und Seesternen besteht darin, dass spröde Sterne ihre Arme seitwärts bewegen können, was eine schnelle Fortbewegung ermöglicht. Die Arme bestehen aus einzelnen Calcit-Wirbelknöchelchen, die aneinander angelenkt sind. Ambulakrale Füße (Röhrenfüße) befinden sich am Boden des Tieres. Wie bei anderen Stachelhäutern werden die Füße durch ein hydraulisches Kanalsystem im Körper gesteuert und bewegt. Ihnen fehlen die Saugnapfverlängerungen, mit denen Seesterne am Substrat befestigt werden, aber sie haben eine gewisse Haftfähigkeit, So dass viele Arten Nahrungspartikel damit abtupfen können. Spröde Sterne benutzen ihre Füße hauptsächlich für olfaktorische Empfindungen.

Der Mund ist die einzige Öffnung des Verdauungstraktes; Es gibt keine anale Öffnung. Eigentlich ist der Begriff „Trakt“ hier eine falsche Bezeichnung, da es sich nur um eine Magenhöhle handelt, in der die Nahrung verdaut wird, um die Nährstoffe zurückzugewinnen. Danach wird der Abfall wieder über den Mund ausgeschieden. Im Prinzip ähnelt die Nahrungsaufnahme des brüchigen Sterns der des Seesterns. Diese beiden Tierklassen haben auch viele andere Ähnlichkeiten. Abgesehen von den oben beschriebenen Unterschieden haben die meisten spröden Sternarten Stacheln an den Armen, und der Madreporit, der das ambulakrale System, das die hydraulischen Füße steuert, mit dem umgebenden Wasser verbindet, befindet sich nicht wie bei Seesternen auf der Oberseite, sondern auf der Unterseite.

Die Gonaden (Schleimbeutel), in denen die Keimzellen gebildet werden, befinden sich in den Atemhöhlen auf beiden Seiten der Achselhöhlen. Der vorherige Artikel beschreibt die Lokalisation und Funktion der Schleimbeutel im Detail.

Spröde Sterne sind aus Fossilien seit dem frühen Ordovizium bekannt, einer geologischen Periode, die vor 485 Millionen Jahren begann, aber ihre wissenschaftliche Klassifizierung wurde nicht besonders gut untersucht. Wegen ihrer empfindlichen Körper, Diese Stachelhäuter bildeten nur selten kontinuierliche Fossilien, die wissenschaftliche Informationen über die Beziehungen ausgestorbener Arten liefern könnten. Daher wissen wir viel mehr über die Evolutionsgeschichte anderer Tiergruppen. Normalerweise zerfallen die Arme spröder Sterne schnell in ihre einzelnen Bestandteile. Solche fossilen Stücke werden oft gefunden, aber sie sind nicht sehr spezifisch, und selbst Experten haben normalerweise Schwierigkeiten mit ihrer taxonomischen Klassifizierung.

Lebensraum

Spröde Sterne sind heute in den Weltmeeren fast allgegenwärtig. Sie kommen in praktisch allen Lebensräumen vor, von der Gezeitenzone bis in Tiefen von mehr als 23.000 Fuß (7.000 m). In Korallenriffen und angrenzenden Lebensräumen kommen sie häufig in großen Dichten vor, beispielsweise in Sedimenten oder der Gezeitenzone. Viele Arten leben in Gemeinschaft mit Korallen oder anderen wirbellosen Tieren, insbesondere Zwergarten, die unter 0,8 Zoll (2 cm) bleiben. Sie bilden regelrechte Kolonien, die sich tagsüber mit ihren dünnen Armen an die Äste von Weich- oder Hornkorallen klammern und nachts die Arme ausstrecken, um Plankton im offenen Wasser zu fangen.

Jenseits der Riffe werden spröde Sterne jede ökologische Nische besetzen, die ihnen zur Verfügung steht. Hervorragende Beispiele sind Unterwasserberge, Ökosysteme, die erst seit wenigen Jahren bekannt und erforscht sind. Diese Berge erheben sich vom Meeresboden, erreichen aber nicht die Oberfläche. Sie werden normalerweise von unterseeischen Vulkanen gebildet. Ihre isolierte Lage macht sie ideal für die Entwicklung von Meeresgemeinschaften, die aus Schwämmen, Korallen und anderen Wirbellosen bestehen, und manchmal auch aus Krebstieren und Fischen. Larven treiben dort mit den Strömungen und können sich etablieren, aber die Entfernungen zu Korallenriffen sind so groß, dass Raubtiere jeglicher Art sie kaum erreichen können.

Diese Tiefwasser-Riffgemeinschaften werden von planktonischen Organismen gespeist, die von Meeresströmungen getragen werden. Auf einem solchen Unterwasserberg südlich von Neuseeland, dessen Gipfel sich etwa 90 m (295 Fuß) unter der Meeresoberfläche befindet, wurden Dutzende Millionen spröder Sterne in massiven Ansammlungen gefunden — an einigen Stellen mehr als 100 pro 11 Quadratfuß (1 m2).

Evolutionsgeschichte

Spröde Sterne sind mit Seerosen (Crinoiden) verwandt — sitzenden Tieren mit vereinfachten Körpern und reduzierten Strukturen. Sie gaben ihre Mobilität und ihr Umweltbewusstsein auf, um neue ökologische Nischen zu besiedeln. Die überwiegende Mehrheit ihrer Vertreter ist seit langem ausgestorben; nur noch wenige Tiefseearten existieren. Nach heutigem Verständnis entwickelten die Vorläuferformen der Krinoide aus der ursprünglichen zweiseitigen Körperform (bilaterale Symmetrie), die wir heute bei Stachelhäutern wie Seeigeln, Seesternen und brüchigen Sternen finden, die fünfsegmentradiale (pentaradiale) Symmetrie. Die ursprüngliche zweiseitige Symmetrie ist noch in den achtarmigen Ophiopluteus-Larven sichtbar, aus denen spröde Sterne hervorgehen.

Später, als Änderungen der Umweltanforderungen die Mobilität wieder als vorteilhaft oder sogar überlebenswichtig begünstigten, gaben die Nachkommen der sitzenden Krinoide ihren sitzenden Lebensstil auf und entwickelten anscheinend eine neue Mobilität. Dazu gehörte die Fähigkeit, Umweltreize wahrzunehmen und darauf zu reagieren. Diese Arten waren jedoch durch ihre heutigen anatomischen Strukturen eingeschränkt; Körperstrukturen, die sie im Laufe der Evolution aufgegeben hatten, gingen verloren. Zum Beispiel war es nicht möglich, die komplexen Augen zu entwickeln, die andere Tiergruppen hatten. Stachelhäuter mussten also ihre eigenen Lösungen für diese Herausforderungen ihrer Umwelt finden.

Ein Beispiel dafür sind die eigenartigen Sehorgane, die kürzlich in spröden Sternen entdeckt wurden. Obwohl sie keine Augen im herkömmlichen Sinne haben, können sie zwischen Hell und dunkel unterscheiden — zum Beispiel können sie einen Schattenwurf eines sich nähernden Raubtiers erkennen und in einen Felsriss entkommen. Ihre Entwicklung nahm einen sehr ungewöhnlichen Weg, wie Ophiocoma wendtii (Addadi, et al., 2001). Aus dieser Forschung wissen wir, dass O. mtii steuert die Bildung kristalliner Strukturen mit Hilfe spezifischer Proteine. Diese Kristalle sind in den Skelettelementen in sphärischen Gruppen angeordnet. Sie fokussieren das Licht ohne Streuung wie eine winzige Linse und konzentrieren es etwa 50 mal im Brennpunkt. Leitet man das Licht an Photorezeptoren weiter, erhält das Nervensystem dadurch einen entsprechenden Reiz. Auf diese Weise registrieren spröde Sterne Helligkeit ohne Augen.

Aquarienpflege

Heute bietet der Handel zahlreiche Arten an, nicht nur die wenigen großen, die in den 1980er und 1990er Jahren gefunden wurden (z. Ophiarachna incrassata, Ophiolepis superba und die leuchtend rote karibische Art Ophioderma squamosissimus). Sehr oft findet man kleine Sprödsternarten, die sich spontan vermehren und unter geeigneten Bedingungen sehr dichte Populationen bilden. Meistens gelangen sie jedoch versehentlich zusammen mit Korallen in den Tank. Ein Beispiel ist Ophiocoma pumila, das eine charakteristische rote Streifenbildung an den Armen zeigt und etwa 6 cm (2,4 Zoll) erreicht, aber auch andere kleinere Arten sind häufig.

Die meisten Sprödsternarten sind im Aquarium unproblematisch, es gibt jedoch einige Ausnahmen. Die Fütterung ist sehr einfach, da sie normalerweise fleischfressend sind und sich auch von toten Tieren ernähren. Feine Schwebeteilchen heften sich direkt an die Rohrfüße, während größere Brocken mit der Armspitze ergriffen und durch Aufrollen des gesamten Arms zur Mundöffnung transportiert werden. Viele spröde Sterne können sich weit öffnen und ihre Mundscheiben verformen, um große Stücke zu schlucken.

Beim Hinzufügen eines Exemplars zum Aquarium sollte immer mit Vorsicht vorgegangen werden. Wie bei allen Stachelhäutern ist eine langsame Anpassung an das Aquarienwasser wichtig. Spröde Sterne neigen auch dazu, einzelne Arme zu opfern, wenn sie bedroht werden. Ein abgetrennter Arm kann sich stundenlang bewegen. Dies scheint die Aufmerksamkeit eines Raubtiers vom fliehenden Stern abzulenken. Obwohl sich ein verlorener Arm unter guten Ernährungsbedingungen bald regeneriert, sollte ein solcher Verlust dennoch vermieden werden.

Besonders die kleinen Arten faszinieren Aquariengäste, da sie die Artenvielfalt erhöhen. Sie sind häufig in vielen Riffbecken zu finden. Besonders wenn es keine spezialisierten Raubtiere gibt, vermehren sich Sprödsterne schnell durch vegetative Vermehrung, um individualreiche Populationen zu bilden. Sie leben jedoch meist versteckt und werden selten gesehen — so viele Aquarianer haben keine Ahnung, wie viele in ihren Tanks leben. Ein Massenlaichereignis, bei dem die Tiere um den besten Platz konkurrieren, um ihre Keimzellen freizusetzen, bietet eine seltene Gelegenheit, die gesamte Population gleichzeitig zu beobachten.

In Internetforen werden manchmal spröde Sterne als Schädlinge bezeichnet. Diese Personen nutzen die Sterne „Hochzeitsereignisse“ — Spawns -, um die Tiere in großer Zahl zu sammeln und zu entsorgen. Das ist absurd und verschwenderisch. Wer diese faszinierenden Stachelhäuter nicht in seinen Aquarien haben möchte, sollte sie an andere weitergeben. Ihr massenhaftes Auftreten allein ist für ein Riffbecken keine Belastung, solange ihnen keine sichtbaren Schäden eindeutig zuzuordnen sind. Im Allgemeinen leben diese Aasfresser so geheim, dass Sie ihre Anwesenheit kaum bemerken.

In Bezug auf die Ernährung ist eine der genannten Ausnahmen der recht beliebte und regelmäßig angebotene Grüne Sprödstern (Ophiarachna incrassata, siehe unten). Es kann sich sogar im Aquarium vermehren. Es ist bekannt, dass diese Art Weichkorallen und Fische angreift, aber nur, wenn sie unterernährt ist — wenn sie regelmäßig zweimal pro Woche ein Stück Fisch füttert, sollte dies keine Probleme bereiten.

Sprödsternarten für das Aquarium

Innerhalb des Tierstamms Echinodermata (Seeigel, Seesterne, Seegurken und andere) gehören die Sprödsterne zur Klasse Ophiuroidea. Ophiuroidea besteht aus den drei Ordnungen Ophiurida, Oegophiurida und Euryalida (oder Phrynophiurida), die 17 Familien mit etwa 250 Gattungen enthalten. Insgesamt sind rund 2.000 Arten bekannt, was diese Tierklasse zu den vielfältigsten Stachelhäutern macht.

Die meisten spröden Sterne, die für Aquarienliebhaber interessant sind, gehören zur ersten dieser drei Ordnungen: Ophiurida. Dort finden wir die Gattungen Ophiarachna, Ophiocoma, Ophioderma, Ophiolepis, Ophiothrix und Ophiomastix, die kleinen Amphipholis und andere kleine Vertreter der Familien Amphiuridae und Ophiotrichidae.

Sehr eigenartige spröde Sterne finden sich in der dritten Ordnung, Euryalida. Sie sind primitiver als alle anderen spröden Sterne und zeichnen sich vor allem durch ihre glatten, rückgratlosen Arme aus. Darüber hinaus leben sie eng mit bestimmten wirbellosen Wirtstieren verbunden. Ihre Arme sind gewöhnlich im Verhältnis zu ihren Körpern viel kürzer als Tiere in den anderen beiden Ordnungen, und der ganze Körper ist mit einem schleimigen Sekret bedeckt.

Diese ungewöhnlichen brüchigen Sterne erscheinen gelegentlich im Handel als Mitglieder der Gattung Astrobrachion, z. B. A. constrictum. Sie sind jedoch eine absolute Seltenheit und so unauffällig, dass sie nur durch eine gezielte Suche gefunden werden. Neben diesen kleinen Arten enthält der Orden die Familie Gorgonocephalidae, große brüchige Sterne mit stark verzweigten Armen. Besonders eindrucksvoll sehen sie nachts aus, wenn sie ihre Arme in einer halbkugelförmigen Korbform ausbreiten, um planktonisches Futter zu fangen.

Die überwiegende Mehrheit der Sprödsternarten, die wir im Handel finden, gehört zur Ordnung Ophiurida. Die Gattung Ophioderma (Familie Ophiuridae) enthält den Roten Schlangenstern (Ophioderma squamosissimus), eine der schönsten Arten mit seiner orangeroten Färbung. Sein Verbreitungsgebiet reicht von den Bahamas bis Belize. Die maximale Spannweite des Roten Schlangensterns beträgt 16 Zoll (40 cm), obwohl er im Aquarium normalerweise nicht so groß wird. Sein Appetit ähnelt dem des Grünen Brüchigen Sterns (siehe unten) — auch er ist ein allesfressender Opportunist, der gut und regelmäßig gefüttert werden muss. Jedes Ersatzfutter, wie Futtertabletten oder Fischstücke, wird gierig akzeptiert. Da der Rote Schlangenstern sowohl tagsüber als auch nachts aktiv ist, ist er ideal für das Korallenriffaquarium.

Die Gattung Ophiolepis (Familie Ophiodermatidae) enthält den gebänderten brüchigen Stern (Ophiolepis superba), eine weitere sehr hübsche Art. Es trägt braune Bänder auf einem hellbeigen Hintergrund; Diese Bänder erstrecken sich über die Arme, und die runde Körperscheibe hat einen braunen Stern. Das Verbreitungsgebiet erstreckt sich über den gesamten Indopazifik, vom Roten Meer über Ostafrika bis zu den Pazifikinseln. Die Spannweite dieser Art kann fast 25 cm (10 Zoll) erreichen. Bei regelmäßiger Fütterung kann sich dieser normalerweise nachtaktive brüchige Stern daran gewöhnen, auch tagsüber nach Nahrung zu suchen. Es ist Allesfresser und sucht in Sedimenten nach organischen Resten. Diese Art ist robust und ideal für ein Korallenriffaquarium.

Der grüne Sprödstern (Ophiarachna incrassata) gehört ebenfalls zur Familie der Ophiodermatidae. Es ist langlebig und pflegeleicht. Es ähnelt den beiden oben genannten Arten, ist jedoch bei der Nahrungssuche weitaus opportunistischer. Wenn es von Nahrungsmittelknappheit bedroht ist, wird es sogar auf Xenia grasen. Der spröde Stern senkt seine Mundscheibe auf eine Weichkoralle, verschlingt sie mit seiner Magenhöhle und hebt dann den ganzen Körper an, wobei er einen Teil der Koralle abreißt. Wenn sie noch tiefer in ihre Trickkiste greifen müssen, um zu überleben, fangen sie nachts sogar kleine, schlafende Fische zwischen ihren Armen. Wenn sie jedoch zweimal pro Woche ausreichend mit einem Futtertisch oder einem Stück Futterfisch gefüttert werden, werden sie im Aquarium kaum Schaden anrichten.

Ophiarachna incrassata hat sich im Aquarium mehrfach vermehrt, dies scheint aber an eine optimale Ernährung gekoppelt zu sein. Dr. Jochen Lohner hielt zwei große grüne Sprödsterne in einem Aquarium, und als er es nach einigen Jahren auseinander nahm, fand er 13 erwachsene Exemplare.

Die Vertreter der Gattung Ophiomastix (Familie Ophiocomidae) sind etwas empfindlicher als die oben aufgeführten Arten und haben eine sehr typische Form. Die Arme haben auffällige Stacheln, und wenn Sie genau hinschauen, können Sie sehen, dass viele der Stacheln eine Keulenform haben. Viele dieser Arten haben eine schöne Farbe und erreichen eine maximale Größe von etwa 12 Zoll (30 cm). Sie sind pflegeleicht, harmlos und eine echte Bereicherung für das Korallenriffaquarium. Sie könnten auf sehr empfindlichen sitzenden wirbellosen grasen, wie kleine Meerspritzer, aber sie berühren keine Korallen.

Die Familie Amphiuridae enthält zahlreiche kleine Arten, die sich im Aquarium vegetativ vermehren. In Ermangelung spezialisierter Raubtiere können sie sehr individualreiche Populationen bilden. Sie finden sich in Sedimenten, Rissen und Spalten oder am Boden von Steinkorallen, unter Schwämmen, Algen oder anderen Orten, an denen sie sich gerne ausruhen und einige ihrer Arme im offenen Wasser hängen lassen. Wenn sie schwebende Nahrung im Wasser entdecken, beginnen sie mit den Armen zu winken oder kommen sogar ganz aus dem Versteck. Eine dieser Gattungen ist Amphiura.

Vertreter der Gattung Amphipholis stellen die kleinsten bekannten Sprödsterne dar und vermehren sich gut im Aquarium. Mindestens eine der derzeit 25 Arten taucht gelegentlich im Handel auf: Amphipholis squamata. Gefunden in tropischen und subtropischen Meeren auf der ganzen Welt, erreicht es etwa 12 mm (0,5 in). Die Körperscheibe misst nicht mehr als etwa 2 mm. Diese winzigen spröden Sterne leben hauptsächlich in feinen Sedimenten und können im Aquarium riesige Populationen erzeugen. Der Aquarianer sieht sie nur beim Reinigen eines Filters oder beim Bewegen von Gestein und darunter liegenden feinen Sedimenten. Diese spröden Sterne vermehren sich vegetativ durch Teilung, was bei Exemplaren mit unterschiedlichen Armlängen zu sehen ist, da sie verlorene Arme regenerieren.

Viele tropische Arten, die nicht zu groß sind, finden sich auch in der Familie der Ophiotrichidae. Im Gegensatz zu den Amphiuridae sind sie jedoch eng mit sitzenden Wirbellosen wie Korallen und Schwämmen verbunden, von denen sie als Kommensale leben. Ein Beispiel ist die Gattung Ophiothrix, die einige Arten mit charakteristischem Aussehen enthält. Die Färbung ist sehr variabel und artspezifisch, wahrscheinlich in Anpassung an jeden Wirt. Die Arme sind dicht mit langen Stacheln bedeckt, und die Größe in den meisten Arten ist 4-8 Zoll (10-20 cm). Natürlich trifft man diese attraktiven spröden Sterne an sitzenden Wirbellosen, wie Schwämmen. Sie verstecken sich in ihren Lücken oder Rissen und durchkämmen nachts die Oberfläche gründlich und suchen nach etwas zu essen. Verbreitungsgebiete sind je nach Art der gesamte westliche Indopazifik oder die Karibik.

Noch kleiner sind die Vertreter der Gattung Ophiothela, die hauptsächlich von sitzenden Wirbellosen wie Seefächern und Meeresschildkröten leben. Die Größe der Mundscheibe dieses Tieres beträgt 2-3 mm und die Armlänge reicht von 0,4 bis 6 Zoll (10-15 mm). Normalerweise sehen wir diese spröden Sterne, die sich mit ihren gestreiften Armen an die Zweige ihrer Wirtskorallen klammern. Mit im Wasser schwebendem Futter strecken sie ihre einzelnen Arme ins offene Wasser und spreizen ihre winzigen Röhrenfüße, die oft eine gefiederte Struktur haben, um die Oberfläche zu vergrößern. Das Verbreitungsgebiet der sechs bekannten Arten erstreckt sich über den gesamten Indischen Ozean und den westlichen Zentralpazifik, von Ostafrika bis zu den Inseln des Südpazifiks.

Leider werden diese attraktiven spröden Sterne fast nie absichtlich importiert. Sie erscheinen im Handel nur als Anhalter auf ihren Wirtskorallen, und Sie müssen speziell nach ihnen suchen. Im Aquarium benötigen sie feines Suspensionsfutter und nehmen selbst gelöste Stoffe aus dem Wasser auf. Sie überleben jedoch nur, wenn die Nahrung sehr lange täglich zur Verfügung steht. Eine oder zwei Suspensionsfütterungen pro Tag reichen nicht aus.

Die 22 Arten der Familie Ophiocomidae sind in der Regel deutlich größer als die oben genannten. Im Aquarium begegnen wir hauptsächlich Ophiocoma pumila; Es hat ein ziemlich typisches Aussehen, mit seiner rötlichen Körperscheibe und rot gestreiften Armen. Wenn Sie genau hinschauen, können Sie grünliche Elemente zwischen den roten Markierungen sehen, und beide haben das gleiche feine Linienmuster. Die Anzahl der Arme beträgt fünf oder sechs.

Ophiocoma pumila kann in Abwesenheit spezialisierter Raubtiere sehr individualreiche Populationen entwickeln. Ihre Fortpflanzung im Aquarium erfolgt vegetativ durch Teilung, und gelegentlich können Sie Exemplare mit nur drei langen Armen nach der Trennung der Körperscheibe sehen. Die gegenüberliegende Seite mit drei kurzen Armen regeneriert sich jedoch gerade. Da es immer drei lange Arme gibt, ist es denkbar, dass sich nur sechsarmige Exemplare teilen.

Besonders die Vermehrung dieser kleinen spröden Sterne macht ihre Aquarienpflege faszinierend. Und wie im vorherigen Artikel zu sehen, können die normalerweise versteckten spröden Sterne gelegentlich während des Laichens massenhaft beobachtet werden.