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Hermit crabs and their symbionts
reactions to artificially induced anoxia on a sublittoral sediment bottom
Katrin Pretterebner
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Michael Stachowitsch
DOI
10.25365/thesis.14645
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30369.24109.792565-3
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Einsiedlerkrebse spielen aufgrund ihrer Häufigkeit, Vielzahl an Symbionten und Strukturierung der gesamten Lebensgemeinschaft in der Nordadria eine wesentliche Rolle. Mit einem speziellen Unterwasserinstrument (EAGU – experimental anoxia generating unit) wurde auf einem sublitoralen Sedimentboden in 24 m Tiefe im Golf von Triest kleinflächig Hypoxie und Anoxie erzeugt, um so die Auswirkungen von abnehmendem Sauerstoff auf das Verhalten des Einsiedlerkrebses Paguristes eremita aufzuzeichnen. Diese Verhaltensänderungen wurden mit fünf Sauerstoffgrenzwerten in Bezug gesetzt und stellten eine Abfolge von atypischen Reaktionen, letztlich Mortalität dar. Bei Normoxie (≥2,0 ml l-1 DO) wurde ein für Einsiedlerkrebse typisches Verhalten festgestellt. Während milder Hypoxie (2,0 bis 1,0 ml l-1 DO) versuchte P. eremita geringe Sauerstoffkonzentrationen zu vermeiden und flüchtete auf höher gelegene, sauerstoffreichere Bioherme. Dieses Verhalten wurde von einer Reihe von Reaktionen begleitet: verringerte lokomotorische Aktivität, erhöhte Körperbewegungen und ein Herausstrecken aus der Schale, sodass Teile des weichen Carapax' sichtbar wurden. Zuvor initiierte Verhaltensänderungen waren auch während moderater Hypoxie (1,0 bis 0,5 ml l-1 DO) sichtbar. Fortgeschrittene Hypoxie (0,5 bis 0,01 ml l-1 DO) war von einer subletalen Phase gekennzeichnet: Die meist unbeweglichen Krebse befanden sich in umgedrehten Gehäusen mit nach oben gerichteten Öffnungen und reduzierten ihre Körperbewegungen. Einsiedlerkrebse verließen ihr Gehäuse während Anoxie (0 ml l-1 DO) und versuchten zu flüchten. Der Tag-Nacht-Rhythmus der normalerweise tagaktiven Einsiedler war während milder Hypoxie und Anoxie verändert. Atypische interspezifische Interaktionen wurden beobachtet z.B. von milder Hypoxie bis Anoxie war die Krabbe Pisidia longimana meist auf Einsiedlerkrebsgehäusen aggregiert. Nach längerer Anoxie (~1,5 Tage) und einer erhöhten Schwefelwasserstoffkonzentration (~128 µmol) lösten diese beiden Faktoren den Tod der Krebse aus. Einsiedlerkrebse sind im Vergleich zu den meist wenig hypoxieresistenten Crustaceen relativ tolerant gegenüber Sauerstoffkrisen. Dies unterstreicht die Bedeutung der Einsiedlerkrebse als Überlebende kurz andauernder Hypoxie und Wiederbesiedler der beeinträchtigten Gebiete.
Abstract
(Englisch)
Hermit crabs play an important role in the Northern Adriatic Sea due to their abundance, wide range of symbionts, and function in structuring the benthic community. Among the crustaceans, which are a sensitive group to oxygen depletion, the hermit crab Paguristes eremita is relatively tolerant. A specially designed underwater device (EAGU – experimental anoxia generating unit) was deployed to artificially create and document small-scale hypoxia and anoxia (0.25 m2) on a sublittoral soft bottom in 24 m depth in the Gulf of Trieste and enabled studying the behaviour and mortality of the hermit crab P. eremita.
The crabs exhibited a sequence of atypical responses and ultimately mortality, which was correlated with five oxygen thresholds. Initially, at mild hypoxia (2.0 to 1.0 ml l-1 DO), hermit crabs showed an avoidance response by moving onto better oxygenated, elevated substrata. This was accompanied by a series of responses including decreased locomotory activity, increased body movements and extension from the shell. During a moribund phase at severe hypoxia (0.5 to 0.01 ml l-1 DO), crabs were mostly immobile in overturned shells and body movements decreased. Anoxia triggered emergence from the shell, with a last brief “escape movement” of shell-less crabs. The activity pattern of normally day active crabs was altered during mild hypoxia and anoxia. Atypical interspecific interactions were initiated: the crab Pisidia longimana increasingly aggregated on hermit crab shells from mild hypoxia to anoxia. Response patterns partially varied according to the housing of crabs. Mortality occurred after extended anoxia (~1.5 d) and increased hydrogen sulphide levels (H2S ~128 µmol). This study emphasizes the important role of relatively tolerant hermit crabs in this benthic community as potential survivors and recolonizers of affected areas.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
hypoxia behaviour eutrophication sublitoral sediment bottom benthos mortality dead zones hydrogen sulfide
Schlagwörter
(Deutsch)
Hypoxie Verhalten Eutrophierung sublitoraler Sedimentboden Benthos Mortalität Dead zones Schwefelwasserstoff
Autor*innen
Katrin Pretterebner
Haupttitel (Englisch)
Hermit crabs and their symbionts
Hauptuntertitel (Englisch)
reactions to artificially induced anoxia on a sublittoral sediment bottom
Paralleltitel (Deutsch)
Einsiedlerkrebse und ihre Symbionten: Reaktionen auf experimentelle Anoxie in der Nordadria
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
64 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Michael Stachowitsch
Klassifikation
42 Biologie > 42.94 Meeresbiologie
AC Nummer
AC08560128
Utheses ID
13137
Studienkennzahl
UA | 444 | | |