Festlegung von Ertraeglichkeitskonzentrationen verschiedener 'Abwassergifte' auf Meeresfische unter Beruecksichtigung von Stressfaktoren (z.B. Sauerstoffmangel/Schwermetalle).
Fecundity of marine fish species is highly variable, but trade-offs between fecundity and egg quality have rarely been observed at the individual level. We investigated spatial differences in reproductive investment of individual European sprat Sprattus sprattus (Linnaeus 1758) females by determining batch fecundity, condition indices (somatic condition index and gonadosomatic index) as well as oocyte dry weight, protein content, lipid content, spawning batch energy content, and fatty acid composition. Sampling was conducted in five different spawning areas within the Baltic Sea between March and May 2012.
Sampling was conducted in the Baltic Sea during three cruises of the German RV “Alkor” in March (https://www2.bsh.de/aktdat/dod/fahrtergebnis/2012/20120331.htm), April (http://dx.doi.org/10.3289/CR_AL390), and May (http://dx.doi.org/10.3289/CR_AL392) 2012. Five different areas were sampled: KB, AB, Bornholm Basin (BB), Gdansk Deep (GD), and Gotland Basin (GB).
Fish were caught with a pelagic trawl. Trawling time was in general 30 minutes per haul. The total lengths (TL, ±0.1 cm) of at least 200 sprat per haul were measured for length frequency analysis. Only female sprat with ovaries containing fully hydrated oocytes were sampled, running ripe females were rejected to avoid possible loss of oocytes, as this would lead to an underestimation of batch fecundity. Sprat were sampled immediately after the haul was on deck and stored on crushed ice. The sampled fish were weighed (wet mass WM, ±0.1 g) and measured (TL, ±0.1 cm), and their ovaries were dissected carefully.
Oocytes were extracted from a single ovary lobe, rinsed with deionized water, and counted under a stereo microscope (Leica MZ 8). A counted number of oocytes (around 50 oocytes per fish) were transferred to pre-weighed tin-caps (8 x 8 x 15 mm). These samples were used to determine the oocyte dry weight, lipid content, and fatty acid composition. In addition, a counted number of oocytes (around 10 oocytes per fish) were sampled in Eppendorf caps for determination of protein content. Oocyte samples were stored at -80 °C for subsequent fatty acid and protein analysis in the laboratory. Finally, both ovary lobes were stored in 4% buffered formaldehyde solution for further fecundity analysis.
Ovary free body mass (OFBM, ±0.1 g) of sampled frozen fish and fixed ovary mass (OM, ±0.1 g) were measured (Sartorius, 0.01 g) in the laboratory on land, to avoid imprecise measurements due to the ship's motion at sea. Absolute batch fecundity (ABF) was determined gravimetrically using the hydrated oocyte method suggested by Hunter et al. (1985) for indeterminate batch spawners. For ascertainment of the relative batch fecundity per unit body weight (RBF), ABF was divided by OFBM. Further, a condition index (CI) was determined: CI = (OFBM/〖TL〗^3 )× 100. A gonadosomatic index (GSI) was calculated with the following formula: GSI = (OM/OFBM)× 100.
Oocyte dry weight was determined to the nearest 0.1 µg (Sartorius SC 2 micro-scale), using the samples stored in pre-weighed tin caps, after freeze-drying (Christ Alpha 1-4) for at least 24 hours. After subtracting the weight of the empty tin cap, the average oocyte dry mass (ODM) was then calculated by dividing the total weight by the number of oocytes contained in the tin cap.
The fatty acid signature of oocytes was determined by gas chromatography (GC). Lipid extraction of the dried oocytes was performed using a 1:1:1 solvent mix of dichloromethane:methanol:chloroform. A five component fatty acid methyl ester Mix (13:0 - 21:0, Restek, Bad Homburg, Germany; c = 8.5 ng component µl-1) was added as an internal standard and a 23:0 fatty acid standard (Restek, Bad Homburg, Germany, c = 25.1 ng µl-1) was added as an esterification efficiency control. Esterification was performed over night at 50 °C in 200 µl 1% H2SO4 and 100 µl toluene. The solvent phase was transferred to 100 µl n-hexane and a 1 µl aliquot measured in a Thermo Fisher Trace GC Ultra with a Thermo Fisher TRACETM TR-FAME column (10 m*0.1 mm*0.2 µm). For more details on sample preparation and GC settings, see Hauss et al. (2012). The total lipid content per oocyte was determined by adding up the weights of all detected fatty acids. To ensure comparability with past studies, results for FA are given as a percentage of the combined weights of all detected FA.
An average of 10 oocytes were transferred to 5*9 mm tin cups (Hekatech) and dried at 50 °C for >24 h. Total organic carbon (C) and nitrogen (N) content was measured using a Thermo Fisher Scientific Elemental Analyzer Flash 2000. From the total amount of N in the sample, the oocyte protein content was calculated according to Kjeldahl (Bradstreet, 1954), using a factor of 6.25.
The oocyte gross energy content was calculated on the basis of measured protein and lipid content, which were multiplied with corresponding energy values from literature. The measured amount of proteins per given oocyte (P, mg) was multiplied by a factor of 23.66 J mg-1 and was added to the total amount of lipids per oocyte (L, mg) multiplied by 39.57 J mg-1 (Henken et al. 1986). Consequently, the oocyte energy content of each individual female sprat was multiplied by its relative batch fecundity in order to obtain a standardized estimate of the total amount of energy invested into a single spawning batch (SBEC, J g-1 OFBM): SBEC = [(P × 23.66 (J )/mg)+(L × 39.57 (J )/mg)]× RBF
Auf dieser Seite stellen wir alle Rote-Liste-Daten der jeweiligen Organismengruppe zum Download zur Verfügung und geben Hinweise zu deren Verwendung. Der Download Rote-Liste-Daten als ZIP-Datei enthält: Für den neuen Rote-Liste-Zyklus 2020 ff. stehen bereits folgende PDF der gedruckten Ausgabe als Download zur Verfügung: Rote Liste der Säugetiere , Rote Liste der Reptilien , Rote Liste der Amphibien , Rote Liste der Süßwasserfische, Rote Liste der Meeresfische ; die barrierefreien PDF sind ebenfalls in der ZIP-Datei enthalten. Die neue Rote Liste der Brutvögel wurde bisher nur in den „Berichten zum Vogelschutz“ 57 (2020) veröffentlicht, die Gefährdungseinstufung der Vögel ist beim DDA zu finden.
Um die lückenhaft über große Flächen und oft unberechenbar verteilten Meeresressourcen zu nutzen, fliegen Albatrosse und Sturmvögel oft Hunderte von Kilometern pro Tag und füttern ihre Küken selten. In marinen Ökosystemen unter starkem anthropogenem Einfluss wird die Verfügbarkeit von Beute oft durch die Anwesenheit der Fischereifahrzeuge verändert, die große Mengen an Abfällen wie Innereien von verarbeitetem Fisch, Nichtzielarten und zu kleine Fische verwerfen. Dadurch erzeugen sie nicht nur eine vorhersehbare und reichliche Nahrungsquelle für Seevögel, sondern Fischerei-Abfälle erschließen Seevögeln auch den Zugriff auf demersale Organismen wie Bodenfische als neuartige Nahrungsquelle. In vielen fischreich genutzten Meeresgebieten stellen Abfälle daher einen großen Anteil der Nahrung von Seevögeln. Dies kann erhebliche Auswirkungen auf die Ernährungsökologie der Seevögel haben. Das Ziel der geplanten Studie ist es, unser Verständnis von Verhaltensanpassungen als Reaktion auf Änderungen in der Verfügbarkeit von Beute zu vertiefen. Wir schlagen dazu eine Fallstudie an Sturmtauchern Calonectris diomedea im Mittelmeer vor, einer Art, die sowohl natürliche Beute als auch Fischereiabfälle als Nahrung nutzt. Um das Ausmaß und die Auswirkungen der Nahrungsquellen zu bewerten, werden wir eine Kombination aus GPS-Tracking, Messungen der Stoffwechselrate mit 2 Methoden (Beschleunigungsdaten und Schwerwassermethode) und nicht-invasive genetische Nahrungsbestimmung verwenden. Wir werden untersuchen, ob die Nutzung der Fischereiabfälle durch die Sturmtaucher als Reaktion auf geringe Verfügbarkeit von ihrer natürlichen Beute auftritt oder ob diese Art sich an die neue Nahrungsquelle angepasst hat, und sie unabhängig von der Verfügbarkeit ihrer natürlichen Beute regelmäßig nutzt. Darüber hinaus werden wir erfahren und neue Brutpaare vergleichen, um zu bewerten, wie die Qualität von Alttieren dieses Verhalten beeinflusst, sowie die Energiebilanz der natürlichen Beute und von Fischereiabfällen vergleichen.
Anthropogene CO2 Emissionen werden zum Teil von den Ozeanen absorbiert und führen zu erniedrigten marinen pH und Karbonatwerten, dieser Prozess wird Ozeanversauerung genannt. Ozeanversauerung geht mit Ozeanerwärmung einher, zusammen bedrohen beide Umweltveränderungen das Leben im Meer. Fische wurden bisher als recht unempfindlich gegenüber diesen Veränderungen im Meerwasser eingeschätzt, da sie über hoch entwickelte Säure-Base- und Ionenregulation verfügen. Daher haben nur wenige physiologische Studien den Einfluss von Hyperkapnie auf die Physiologie und das Verhalten von Fischen untersucht, und häufig wurden dabei auch CO2 Partialdrücke eingesetzt, die weit jenseits der vom IPCC prognostizierten Werte für die nahe Zukunft liegen. Weiterhin wurden bisher nur wenige Lebensstadien untersucht, obwohl es immer mehr Anhaltspunkte dafür gibt, dass besonders die frühen Lebensstadien, die noch nicht über voll ausgeprägte homeostatische Kapazitäten und Verhaltenrepertoire verfügen, besonders empfindliche gegenüber OAW reagieren. Weiterhin lassen viele aktuelle Studien eine integrative Analyse von physiologischen Antworten auf zellulärer, Gewebe- und Ganztierebene vermissen, außerdem fehlt uns ein generelles Verständnis des evolutionären (generationenübergreifenden) Anpassungspotentials von Fischen an den Klimawandel. FITNESS versucht kritische Wissenslücken zu schließen, indem die synergistischen Auswirkungen von OAW auf Zell-, Gewebe- und Ganztierebene an verschiedenen Lebensstadien (Embryonen, Larven, Jungfische und Adulte) an warm-temperaten Wolfsbarschen (Dicentrarchus labrax) untersucht werden. Dabei untersucht FITNESS die physiologischen Reaktionen zwischen F0 und F1 Generationen von Fischen, von denen bereits die Elterntiere verschiedenen OAW-Szenarien ausgesetzt waren; weiterhin werden auch Wildpopulationen untersucht. Damit bereitet FITNESS den Weg für eine ganzheitlichere Analyse der Populationsakklimatisation und -adaptation, indem phänotypische Veränderungen mit Darwin'schen Fitnessfaktoren verknüpft und die Vererbbarkeit physiologischer Schlüsselparameter untersucht werden. Um weiterhin unser Ursache-Wirkungs-Verständnis von OAW voran zu treiben, werden konzeptionelle Modelle eingesetzt, die die Antworten auf Zell-, Gewebe- und Ganztierebene parametrisieren und in physiologisch-bioenergetische Modelle einfließen lassen, um mögliche Anpassungskapazitäten und Abstriche in Wachstum, Reproduktion und Mortalitätsrisiko abzuschätzen. FITNESS profitiert dabei von den großzügigen Aquakulturkapazitäten in Frankreich, in denen eine große Anzahl von Fischen (größer als 1000) über zwei Generationen hinweg sowohl unter Labor- als auch unter Feldbedingungen verfolgt werden kann. Weiterhin kommen FITNESS die enge Zusammenarbeit mit aktuellen Ozeanversauerungsprojekten in Deutschland (BIOACID) und Portugal zugute, die sich mit Kalt- bzw. Warmwasserfischen beschäftigen und somit Vergleiche über einen weiten Bereich von Temperaturfenstern erlauben.