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von Oliver Moore, Studentin der Meeresbiologie, Universität Plymouth
Quallen sind vielleicht einige der missverstandenen Lebensformen auf dem Planeten. mit ihrer unverwechselbaren Morphologie erinnert eher an ein Science-Fiction-Alien als an ein echtes Tier. Trotz ihres einzigartigen Aussehens sie gehören zu den erfolgreichsten Organismen der Welt und sind möglicherweise einer der wenigen Gewinner des Klimawandels.
Anschließend, sie haben in den letzten 50 Jahren begonnen, unsere Ozeane zu dominieren, sich in kolossaler Zahl ansammeln und zu erheblichen Schäden an offenen Meeresaquakulturbetrieben auf der ganzen Welt führen.
Während dies ursprünglich allgemein als ein riesiges Problem angesehen wurde, In der wissenschaftlichen Gemeinschaft ist das Interesse daran gestiegen, wie wir diese Blüten zu unserem Vorteil nutzen können, speziell bei der Verwendung von Aquakulturfutter.
Drei verschiedene Klassen von gallertartigem Zooplankton
Das Wort „Qualle“ umfasst tatsächlich eine Vielzahl von Organismen, da es sich auf drei verschiedene Klassen von gallertartigem Zooplankton innerhalb des Stamms „Cnidaria“ bezieht. Dazu gehören die Cubozoa (Kastenqualle), Hydrozoa und Scyphazoa (echte Quallen). Jedoch, "Qualle" bezieht sich typischerweise auf ein Mitglied der Scyphozoa, mit Schlüsselarten wie Rhizostoma pulmo (Fassqualle) und Aurelia aurita (Mondqualle).
Scyphozoa-Quallen zeichnen sich durch ihre charakteristische Morphologie aus, mit einer glockenförmigen Haube, die eine innere Struktur umschließt (wo Tentakel aufgehängt sind) sowie das Vorhandensein von Nematozysten (Kapseln mit an Widerhaken befestigten gewundenen Filamenten). Neben ihrer Anatomie, Scyphozoen sind für ihren einzigartigen mehrstufigen Lebenszyklus bekannt.
Die hohe Fruchtbarkeit von Quallen in ihrer Lebensgeschichte ermöglicht die sehr schnelle Entwicklung einer unglaublich großen Anzahl von Individuen, was zu einer Quallenblüte führt. Diese Blüten kommen natürlich in der Meeresumwelt vor, mit frühesten Berichten aus dem Jahr 4, 000 Jahre bis zur alten kretischen Keramik.
Nichtsdestotrotz, Es wurde von der wissenschaftlichen Gemeinschaft weithin spekuliert, dass anthropogene Aktivität zu einer erhöhten Häufigkeit der Blüten geführt hat, die jedes Jahr statt in jedem Jahrzehnt auftreten (Lamm, 2017).
Obwohl es eine Vielzahl von Faktoren gibt, die für diese vermehrten Blüten verantwortlich sein können, Lucas Brotz von der University of British Columbia glaubt, dass Überfischung der Hauptgrund dafür sein könnte. „Der Mensch entfernt jedes Jahr etwa 100 Millionen Tonnen Wildtiere aus den Ozeanen.
Dies entspricht einer absolut überwältigenden Anzahl von Organismen, viele von ihnen sind Raubtiere oder Konkurrenten von Quallen. Es ist sehr wahrscheinlich, dass Quallen in vielen Regionen von dieser Befischung und Überfischung profitieren“.
Andere Theorien umfassen Eutrophierung, Ozeanversauerung und Klimawandel, Dies ist hauptsächlich auf die natürliche Widerstandsfähigkeit von Quallen zurückzuführen.
Quallenblüten sind schädlich für die Aquakultur
Unabhängig davon, warum diese Blüten auftreten, Es ist offensichtlich, dass sie der Aquakultur schaden. Es gibt viele Berichte über Quallen, die die Aquakultur von Open Pen Sea Cage dezimieren, ein aktuelles Beispiel dafür sind Blüten von Muggiaea atlantica und Pelagia noctiluca, die 2017 80 Prozent der Zuchtlachsbestände vor der Westküste Irlands zerstörten, Schäden in Millionenhöhe verursachen.
Es gibt eine Reihe von Mechanismen, bei denen gallertartiges Zooplankton der Aquakultur erheblichen Schaden zufügen kann. Zuerst, sie können die Netze umschließen und den Sauerstofffluss in die Buchten verhindern, im Wesentlichen eine lokalisierte hypoxische Zone verursachen; Dies führt zum „Ersticken“ von Personen, die darin eingeschlossen sind.
Netze können Quallen abbauen, was dazu führt, dass lose Nematozysten oder sogar kleine Individuen von den Fischen eingeatmet werden. Dieser Nematozystenausfluss kann ihre Kiemen stechen, was zum Verlust von Epithelzellen führt. fokale Blutungen und beginnende Nekrose. Quallen können auch als Vektor für das Bakterium Tenacibaculum maritimum fungieren, das das Potenzial hat, Kiemenverletzungen (durch Kiemenabrieb) und weitere Schäden an Fischbeständen zu verschlimmern.
Schon eine geringe Expositionszeit von zwei Stunden ist schädlich für die Gesundheit des Einzelnen, wobei sich die Schäden bei längerer Exposition deutlich verschlechtern (Bosch Belmar &M'Rabet. 2016). Obwohl es ursprünglich so aussieht, als ob diese Blüten überwiegend negativ auf die Aquakulturindustrie wirken, Es kann die Möglichkeit geben, diese Blüten zu unserem Vorteil zu nutzen.
Die Verwendung von Quallen in einem kommerziellen Umfeld ist keine neue Offenbarung, mit einer Vielzahl von Branchen, die bereits von ihnen und ihren Produkten profitieren. Beispiele hierfür sind der Kosmetikbereich, das Kollagen aus Quallen extrahiert, um es in Anti-Aging-Produkten zu verwenden.
Es gibt auch einen bedeutenden Markt für den direkten Verzehr von Quallen, da sie in mehreren südostasiatischen Ländern als Delikatesse gelten. anschließend über 321, 000 Tonnen Quallen, die 2001 zu Nahrungszwecken gefangen wurden (Omori, Makoto; Nakano, Eiji 2001). Diese Beweise deuten darauf hin, dass die Idee, Quallen zu fangen, bereits ein etabliertes Konzept ist und möglicherweise für den Einsatz in der Zuchtfischerei erweitert werden kann. Anthropogen bedingte Quallenblüten könnten daher von der Fischerei ausgebeutet werden, Anwendung von Techniken, die bereits beim Fang wilder Quallen etabliert sind, und dann an den Aquakultursektor verkauft.
Quallen als potenzielle Meereszutat
Frühere Perspektiven zur Einführung von Quallen in die Aquakultur beinhalteten ihre Umwandlung in einen marinen Inhaltsstoff als potenzielle Proteinquelle für Zuchtfische. Jedoch, die Körperzusammensetzung von Quallen kann bedeuten, dass dies wirtschaftlich nicht vertretbar ist und stattdessen als funktioneller Futtermittelzusatz besser geeignet ist.
Quallen bestehen zu 95 Prozent aus Wasser und 3-4 Prozent Protein (Nassgewicht) mit einer sehr geringen Gesamttrockenbiomasse. und dieser Prozess der Umwandlung in trockene Biomasse für Fischfutter ist auch unerschwinglich zeitaufwendig.
Dies geschieht durch Einweichen der Quallen in reinem Ethanol oder Alaun für 20-40 Tage. die Herstellung sehr lange dauert (insbesondere im Vergleich zu anderen Proteinquellen aus der Fischerei). Deswegen, Es wäre unrealistisch anzunehmen, dass die Verwendung von Quallenfutterprodukten eine praktikable primäre Proteinalternative für die Verwendung in der Aquakultur wäre.
Es ist auch erwähnenswert, dass Quallen ein wichtiger Bestandteil in der Wildernährung mehrerer Arten mit hohem FIFO sind, die wir derzeit züchten. wie der Blauflossen-Thunfisch. Es könnte eine Option sein, die Quallen direkt in ihre Ernährung aufzunehmen, wie wir es in freier Wildbahn sehen würden. Der Nachteil dabei ist jedoch, dass es unmöglich ist, alle Aspekte der Ernährung zu kontrollieren und unbeabsichtigt zu Mangelerscheinungen in der Ernährung führen kann.
Trotz ihrer Unpraktikabilität als primäres Fischfutter, Quallen können bei der Herstellung funktioneller Futtermittelzusatzstoffe unglaublich nützlich sein, da sie mehrere Verbindungen enthalten, die die allgemeine Fischgesundheit fördern können. was zu einer höheren Qualität des produzierten Fisches führt. Quallen sind in ihrer Umgebung osmokonform und haben große Salzmengen, die mit dem umgebenden Meerwasser isotonisch sind.
Dies führt zu einer beträchtlichen Menge an Natrium in der Gesamtzusammensetzung von Quallen, die den sehr spezifischen Zweck der Konditionierung von Anadromen (vom Süßwasser ins Meerwasser) haben können, Arten wie Atlantischer Lachs auf Veränderungen des Salzgehalts. Dies kann daher dazu beitragen, Prozesse zu simulieren, die in ihrer natürlichen Lebensgeschichte auftreten würden, und den Gesamtstress des Einzelnen zu reduzieren.
Dieser Quallenfutterzusatz könnte relativ früh in den Smolt-Lebensstadien dieser Fische zugesetzt werden, um die an Kiemen- und Darmepithel gebundenen Na+K+/ATPase-Enzyme und andere biochemische Stoffwechselwege zu stimulieren, die natürlicherweise bei der physiologischen Regulierung des Wasser- und Salzhaushalts vorkommen. Dies dient dazu, die Homöostase zu fördern und den osmotischen Schock zu verringern, wenn Lachssmolts zum Wachsen in Meerwasser mit vollem Salzgehalt überführt werden.
Die Fülle an Antioxidantien in Quallen
Ein großer Vorteil von Quallen in funktionellen Futtermittelzusatzstoffen ist ihr hoher Gehalt an Antioxidantien. Proteine, die aus der Quallenart Rhopilema esculentum isoliert wurden, haben nachweislich signifikante antioxidative Fähigkeiten, beide zeigen starke Superoxidanionen- und Hydroxylradikal-Fängerfähigkeiten (Hua-hua et al. 2006). Dies kann als Ergänzung zum Fischfutter von großem Nutzen sein, da diese Antioxidantien speziell dazu beitragen können, den oxidativen Verlust an empfindlichen Schlüsselvitaminen wie E und A zu verhindern.
Beide fettlöslichen Vitamine spielen eine bedeutende Rolle für die allgemeine Gesundheit und Qualität aller Zuchtfische und Garnelen. Deswegen, Es ist unglaublich wichtig, Möglichkeiten zu nutzen, um ihren Ertrag mit Quallenprodukten zu maximieren, Dies bietet eine potenzielle Lösung für viele Probleme beim Management der Gesundheit von Wassertieren.
Während die Verwendung von Quallen in Nahrungsergänzungsmitteln für Fische ideal klingen mag, dabei sind noch große Hürden zu überwinden, vor allem in Bezug auf ihre Gefangennahme. Wie Mark Gibbons et al. in ihrem wegweisenden Papier aus dem Jahr 2016 demonstrierten, es gibt immer noch massive Unbekannte in der Ökologie von Quallen. Es wäre unglaublich schwierig, Quallen nachhaltig zu fangen, ohne ihre Gesamtpopulationsgröße zu kennen. die aufgrund ihrer großen jahreszeitlichen Schwankungen schwer zu berechnen sind.
Die großflächige Entfernung von Quallen aus einem Ökosystem kann unbeabsichtigte Folgen für die Meeresumwelt haben, aber es ist noch unklar, inwieweit sich dies aufgrund fehlender Literatur zu diesem Thema auswirken könnte. Es wurde bereits bewiesen, dass Quallen eine bedeutende Rolle in der Ökosystemdynamik spielen, indem sie als Schlüsselart die Dominanz von Zooplanktonarten (durch Prädation) reduzieren, die Populationen glätten und in der Folge die Vielfalt fördern.
Ein Fehlen von Quallen in diesen Ökosystemen könnte die Dynamik erheblich verändern und sich nachteilig auf die lokale Region auswirken. überwiegen bei weitem die positiven Wirkungen, die durch ihre Verwendung als Fischfutterergänzungsmittel entstehen. Diese negativen Aspekte könnten durch eine nachhaltige Bewirtschaftung der Fischerei, aber es wäre eine große Herausforderung, Quoten weltweit durchzusetzen.
Entwicklung eines behutsamen und nachhaltigen Ansatzes
Abschließend, Der Schlüssel zur effektiven Nutzung von Quallenblüten zu unserem Vorteil wäre ein vorsichtiger und nachhaltiger Ansatz. Es ist schwer zu leugnen, dass Quallen einen enormen Nutzen für die Aquakultur haben können. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass dies noch ein relativ wenig erforschtes Gebiet der Wissenschaft ist und dass zufällige Wirkungsweisen massive unbeabsichtigte Schäden an der Meeresumwelt verursachen können.
Es ist offensichtlich, dass noch erhebliche Forschung erforderlich ist, um die sekundären Auswirkungen des Fangs von Quallenblüten vollständig zu verstehen. bevor wir beginnen können, sie in einem Umfang zu nutzen, der für die Versorgung einer wachsenden Aquakulturindustrie erforderlich ist.
