INFLOW – using INtertidal Fish to study life’s tolerance to LOW oxygen
Im Rahmen einer neuseeländisch-deutschen Zusammenarbeit zwischen dem Leigh Marine Laboratory (LML) in Leigh/Warkworth und dem Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie (ZMT) in Bremen wurden als weitere Partner die School of Biological Sciences (SBS) der Universität Auckland, das Alfred-Wegener Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven und die Botanische Abteilung der Universität Bremen eingebunden. In diesem Vorhaben wurden erstmals die zugrundeliegenden Mechanismen von Hypoxietoleranz (HT) in verwandten hypoxietoleranten und -sensitiven Fischen der Gezeitenzone untersucht. Ein Vergleich zwischen warm-temperierten Arten (Triplefins, neuseeländische Grundeln) und tropischden Arten (Clownsfischen) liefert eine Reihe neuer Ergebnisse. Daraus sind entstanden, bzw. entstehen: eine Publikation im Vorfeld (Methodenpaper), eine abgeschlossene Examensarbeit auf deutscher Seite, eine noch nicht abgeschlossene Examensarbeit auf neuseeländischer Seite und zur Begutachtung eine eingereichte Publikation.
Dabei zeigte sich u.a., dass der Faktor Schutz (z.B. in einer Anemone) zu keiner wesentlichen Reduzierung des Routine und Ruhestoffwechsels (RMR Routine Metabolic Rate; SMR Standard Metabolic Rate) in Clownsfischen führt, obwohl dieser Effekt für andere Fischarten im Zusammenleben mit Korallen gezeigt werden konnte. Die Sauerstoffkonzentrationen innerhalb der Anemone fallen sowohl am Tage, aber besonders in der Nacht stark ab. Sie liegen immer unter 80%, im Mittelwert bei 60%, lassen aber mit dieser Messmethode kaum signifikante Unterschiede zwischen den Tages- und Nachtzeiten erkennen. Es konnte ferner gezeigt werden, dass sich die Clownsfische in der Nacht immer innerhalb der Anemone aufhalten und in einen Ruhemodus verfallen. In diesem bewegen sie sich kaum bis gar nicht über die gesamte Zeit der Nacht hinweg. Versuche mit Amphiprion frenatus unter Sauerstoffmangelbedingungen sollten die Hypoxietoleranz aufzeigen. Die Ergebnisse für Sauerstoffsättigungen unter 50% im Wasser zeigen einen klaren Abfall der Respirationsraten an, sowohl bei den adulten als auch bei den juvenilen Tieren. Zusätzlich wurde der Ruhemetabolismus (standard metabolic rate/ SMR) mit identischer Methode gemessen, um die Ergebnisse vergleichbar zu machen. Die Ruhe-Metabolismusraten der adulten und juvenilen Fische sind auf ähnlichem Niveau. Beide Experimente wurden mit einem intermittent-flow Respirometer durchgeführt und fanden in der MAREE des ZMT, Bremen statt.
In 2014 und 2015 erfolgte die Durchführung von 14 Kurzzeit-Experimenten mit zwei Triplefin-Fischarten, Bellapiscus medium, Forsterygion lapillum. Die Bestimmung der Standard Metabolic Rate SMR und der Routine Metabolic Rate RMR (12 h Messungen über Nacht) erfolgte durch stufenweise Absenkung der O2-Konzentration durch Stickstoff, von 100% über 75, 60, 50, 40, 30, 20 %, bis zum sogenannten Pcrit. Hypoxie-Experimente (8h Messungen über Tag). Anfang 2016 war bei den Experimenten dann der Focus auf Langzeithypoxie. D.h. die Tiere wurden über Nacht (> 12h) jeweils einer konstanten aber erniedrigten Sauerstoffkonzentration ausgesetzt.
Publication:
https://link.springer.com/article/10.1007/s00360-019-01216-w
Thesis:
Kontakte 
Arbeitsgruppen