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Projekt
Transmission zweier Parasiten im Kaulbarsch: Effekte der Koevolution (Diplomarbeit)

Projektleitung

Dr. Alexander Brinker

Projektbearbeitung

Julia Unger

Laufzeit

September 2007 bis Juni 2008

Ziel

Untersuchung der Transmission eines eingeschleppten und eines einheimischen Parasiten im Kaubarsch.

Arbeitsschritte / angewandte Methoden

Der Schwimmblasenwurm (Anguillicola crassus) ist ein blutsaugender Nematode, der die Schwimmblase des Aals (Anguilla anguilla) parasitiert. Es wird diskutiert, dass er maßgeblich für den Rückgang der Aalbestände verantwortlich ist.
Erste obligate Zwischenwirte des Schwimmblasenwurms sind vor allem Copepoden, wichtigster Stapelwirt ist der Kaulbarsch (Gymnocephalus cernuus). Sowohl der Schwimmblasenwurm als auch der Kaulbarsch sind Neozoa im Bodensee und wurden 1982 (Schwimmblasenwurm) bzw. 1987 (Kaulbarsch) das erste Mal im Bodensee beschrieben.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll im Vergleich zu einem etablierten Wirt-Parasit-System (Kaulbarsch und Raphidascaris acus) herausgearbeitet werden, welche Unterschiede in der Transmission der Parasiten im Kaulbarsch auftreten. Diese sollen dann vor dem Hintergrund erfolgter oder nicht erfolgter Koevolution analysiert werden.
Dazu werden getrennte Gruppen parasitenfreier Copepoden, in welchen sich die Larven der Parasiten zum Fisch-infektiösen Stadium weiterentwickeln, mit beiden Parasiten infiziert. Unter Laborbedingungen werden Einzelindividuen von parasitenfreien Kaulbarschen mit definierten Anzahl an Nematodenlarven infiziert. Die erfolgreiche Etablierung und das Wachstum der Larven im Kaulbarsch ist der erste Schritt, Unterschiede in den Transmissionen sichtbar zu machen.
Anhand verschiedener immunologischer Untersuchungen (bspw. Chemotaxisantwort von Makrophagen) sollen dann weitere Erkenntnisse auf zellulärer Ebene gewonnen werden.

Ergebnisse / Fazit

Zusammenfassend kann man sagen, dass beide Parasiten eine ähnlich starke Immunantwort hervorgerufen haben und die physiologischen Konsequenzen der Infektionen vergleichbar waren. Der Erfolg der Abwehrreaktion war jedoch deutlich effektiver für den neozoischen A. crassus.
Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigen, dass ein immunkompetenter, gesunder und wohl genährter Kaulbarsch den neozoen Schwimmblasenwurm aufgrund fehlender Evasions- bzw. Schutzmechanismen zu fast 100 % abwehren kann. Dies wird auch durch das schlechtere Größenwachstum der etablierten Parasiten belegt, die offenbar in den Versuchsfischen deutlich schlechtere Entwicklungsbedingungen als in den Bodenseefischen vorgefunden haben (deutlich kleiner als im Freiland).
Nach den vorliegenden Ergebnissen scheint es wahrscheinlich, dass die hohen Infektionsraten im Freiland durch eine Herunterregulierung des Abwehrsystems des Kaulbarsches zustande kommen. Im Freiland sind Kaulbarsche unter anderem mit natürlichen Stressoren, ständigen Superinfektionen (chronischer Stress) und häufigen Parallelinfektionen konfrontiert. Dies müsste ihre Fitness deutlich herabsetzen und weitere Infektionen begünstigen. Es scheint, dass durch den kumulativen Effekt verschiedener Stressoren die Infektion mit A. crassus im Freiland eine bedeutende Belastung für den Kaulbarsch darstellt, welche seine Fitness drastisch reduziert.

Publikationen

Unger J, Brinker A., Stick H.-B. (2008). Transmission of neozoic Anguillicoloides crassus and established Camallanus lacustris in ruffe Gymnocephalus cernuus. Journal of Fish Biology 73: 2261-2273.