Die Bedeutung von Triops jenseits davon, einfach nur cool zu sein

von Chip Hannum.

Triops mögen nicht so gut erforscht sein wie Escheria coli oder Pan troglodytus, aber für eine so kleine Ordnung von Tieren erhalten sie ihren gerechten Anteil an Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern. Es gibt fünf Hauptgründe, warum Triops sowohl wissenschaftlich als auch oft wirtschaftlich bedeutend sind oder waren. Die meisten Studien konzentrieren sich auf T. longicaudatus, obwohl auch T. cancriformis und andere Arten untersucht werden.

I. Pflanzenschädlinge

Wie jeder bezeugen kann, der Triops als Haustiere gehalten hat, sind Triops sowohl gefräßige Fresser als auch unaufhörliche Gräber. Triops gelten im Reisanbau in den USA und Europa als Pflanzenschädlinge. In diesen Ländern wird Reis direkt in den Schlamm frisch gefluteter Reisfelder gesät. Wenn der Reis keimt, schlüpfen auch die Triops. Je nach genauem Zeitpunkt können die Triops Samen ausgraben, die Wurzeln und Blätter keimender Samen abfressen, kleine Setzlinge entwurzeln und sie zum Schwimmen bringen, wo sie sterben. Ältere Setzlinge werden möglicherweise nicht vollständig zerstört, aber dennoch von den Triops stark beschädigt. Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein Landwirt zurückkehrt und ein kürzlich gesätes Reisfeld findet, das durch Triops-Befall vollständig zerstört wurde. Das Problem wird noch dadurch verschärft, dass Populationen jahrelang bestehen bleiben, sobald sie sich etabliert haben.

Als Folge davon wurde viel geforscht, um Triops im Reisanbau zu kontrollieren, sowohl mit Pestiziden als auch mit biologischen Methoden. Viel von dem, was wir über die genauen Auswirkungen der Trockenperiode und Luftfeuchtigkeit auf das Schlüpfen der Eier wissen, stammt aus diesen Studien. Als Beispiel wurde eine der vorgeschlagenen Techniken zur Kontrolle von Triops-Schäden durch sorgfältige Manipulation der Überflutung entwickelt. Es wurde entdeckt, dass die Eier eine zweiwöchige Trockenperiode sowie Bodenfeuchtigkeit unter 25% benötigen, bevor der maximale Prozentsatz der Eier schlüpft.

Dies wird von Landwirten ausgenutzt, indem sie die Reisfelder nach einer längeren Trockenperiode zunächst für einige Tage fluten und dann ablassen. Die Eier, die bei dieser Hydratation schlüpfen sollen, tun dies, und die Schlüpflinge werden getötet, wenn das Reisfeld austrocknet. Das Reisfeld darf nicht unter 25% Feuchtigkeit austrocknen und wird innerhalb von zwei Wochen wieder geflutet. Dies führt dazu, dass bei der nachfolgenden Flutung nur wenige Triops schlüpfen und der Schaden innerhalb akzeptabler Grenzen liegt.

Oben abgebildet ist ein Beispiel für die Schäden, die Triops im Reisanbau verursachen. Die Vegetation, die in der unteren rechten Ecke des Bildes schwimmt, sind die Reissetzlinge, die durch die Aktivität der Triops entwurzelt wurden.

II. Pflanzenhelfer

Auf der anderen Seite der Welt werden Triops als vorteilhaft für den Reisanbau in Japan angesehen. Diese Veränderung vom Schädling zum Helfer ist auf Unterschiede in den Anbautechniken Japans zurückzuführen. In Japan wird Reis zu kleinen Pflänzchen gezogen und dann in die Reisfelder verpflanzt. Diese Reispflanzen sind zu groß, als dass die Triops sie entwurzeln oder beschädigen könnten. Daher helfen die Triops dem Reis auf zwei Arten. Erstens fressen sie Pilze von den Pflanzenstängeln. Zweitens kontrolliert das gleiche Verhalten, das sie im Westen zu Schädlingen macht, Unkraut in den japanischen Reisfeldern.

Während US-amerikanische und europäische Wissenschaftler Zeit und Geld aufgewendet haben, um zu lernen, wie man Triops aus den Reisfeldern fernhält, haben die Japaner Zeit und Geld aufgewendet, um zu lernen, wie man Triops in die Reisfelder bekommt. Der letale pH-Bereich für T. longicaudatus wurde aus solchen Forschungen gelernt. Es wurde festgestellt, dass Triops niemals in biologischen Reisfarmen im Vergleich zu solchen mit chemischen Düngemitteln gefunden wurden. Untersuchungen ergaben, dass der Boden-pH-Wert in den biologischen Farmen im Bereich von pH 4,0-6,0 lag und Triops-Larven nach dem Schlüpfen in diesen Reisfeldern nicht überleben konnten. Die Zugabe von Gartenkalk zur Erhöhung des Boden-pH-Werts in diesen biologischen Reisfarmen macht sie wieder gastfreundlich für Triops.

III. Nahrungsquelle

Dieses Thema scheint weitgehend aufgegeben worden zu sein, aber zu einem bestimmten Zeitpunkt untersuchten afrikanische Wissenschaftler Triops als potenzielle Nahrungsquelle, die in der afrikanischen Umgebung gezüchtet werden könnte. Viele Informationen über die Einzelheiten des Lebenszyklus und der Fortpflanzung von T. granarius stammen aus diesen Studien. Am Ende wurde jedoch festgestellt, dass zwei Dinge Triops als Gegenstand der Aquakultur ungeeignet machten. Erstens machte ihre aggressive und kannibalistsche Natur unter intensivem Wettbewerb das Erreichen großer Zahlen schwierig. Zweitens macht das Chitin-zu-Protein-Verhältnis bei Triops sie ziemlich ungenießbar, außer für die hungrigsten Menschen.

IV. Mückenkontrolle

Eine der allgemeinen Bewegungen seit den 1970er Jahren ist der Versuch, sich wo möglich von der chemischen Schädlingsbekämpfung zu entfernen. Mücken sind ein führender Vektor bei der Verbreitung von Krankheiten in der menschlichen Gesellschaft, und ihre Kontrolle ist von größtem Interesse. In Gebieten mit dauerhaft stehendem Wasser ist es möglich, Fischarten einzuführen, die bevorzugt Mückenlarven jagen, um Mückenpopulationen zu kontrollieren. Diese Programme haben beträchtliche Erfolge erzielt. Einige der Einschränkungen für dieses Lösungsmodell liegen in Überschwemmungsbewässerungsfarmen oder in Auffangbecken für Hochwasserabfluss. Diese Gewässer sind von Natur aus temporär und man kann die Mückenpopulationen nicht mit Fischen kontrollieren - hier kommt die Möglichkeit ins Spiel, Triops als biologischen Vektor der Mückenkontrolle zu verwenden.

Triops sind für diese Rolle attraktiv, weil ihr Lebenszyklus die gleichen Umgebungen ausnutzt, die die Mücken zum Brüten verwenden. Die Triops schlüpfen, sobald das Wasser kommt, und bleiben bis zu zwei Monate. Danach erneuern sie natürlich ihren Bestand für die nächste Überflutung. In kontrollierten Laborexperimenten konnten Triops die Anzahl der vorhandenen Mückenlarven um 95% reduzieren. Darüber hinaus reduzierten sie die Anzahl der überhaupt gelegten Eier, indem sie weibliche Mücken störten, die versuchten, Eier abzulegen. Ihre Attraktivität wird dadurch erhöht, dass es äußerst einfach ist, Triops-Populationen in Gebieten zu etablieren, in denen das allgemeine Klima unterstützend ist.

In Kalifornien, wo diese Experimente stattfinden, haben sie festgestellt, dass die Triops nach der Einführung durch nur eine kleine Menge Eier in über 90% der Standorte erneuerbare Populationen etablieren. Es ist tatsächlich so einfach, Triops-Populationen in diesen Umgebungen zu etablieren, dass sie Pestizidregime ermitteln mussten, die die Triops aus Pools fernhalten können, ohne Mückenlarven zu beeinträchtigen, wo sie Mücken für Studienzwecke züchten möchten. Als zusätzlichen Bonus besteht keine Gefahr, dass die Triops permanente Gewässer befallen, und sie stören auch keine einheimischen Populationen, da dies von Menschen geschaffene Bewässerungsgräben und Wasserbecken sind.

Trotz dieser vielversprechenden Faktoren wird debattiert, ob sie in einer natürlichen Umgebung wirklich wirksam sind. Das erste Problem besteht darin, dass Triops zwar sehr schnell wachsen und fast gleichzeitig schlüpfen, wenn die Gräben und Becken überflutet werden, es aber dennoch eine Verzögerung zwischen dem Schlüpfen und dem Erreichen einer Größe gibt, die ausreicht, um Mückenlarven wirksam zu eliminieren. Die Sorge ist, dass in diesem Intervall eine ganze Generation von Mücken erfolgreich wachsen und auftauchen könnte.

In diesem Szenario gibt es zwar eine Eliminierung nachfolgender Generationen in diesen Gewässern, aber es gibt immer noch einen enormen Anstieg der Anzahl erwachsener Mücken in der Gegend. Zweitens erreichen Triops-Populationen nach etwa 3 Wochen ihren Höhepunkt. Wenn die Gewässer länger bleiben, ist es unbekannt, wie wirksam die schrumpfenden Triops-Populationen bei der Kontrolle von Mückenlarven sein werden. Die bedeutendste Kritik bezieht sich auf die Tatsache, dass Triops faul sind, wenn es um das Nahrungsholen geht. Obwohl sie als “cruising raptorial predator” (ich liebe das) klassifiziert werden, würden sie, wie viele sogenannte Raubtiere, viel lieber eine leichte Mahlzeit bekommen, als etwas zu jagen. Vorläufige Beweise deuten darauf hin, dass Triops zur Kontrolle von Mückenlarven unwirksam sind, wenn es Vegetation im Pool gibt, weil sie ihre Zeit damit verbringen, die leichter zu fangende Vegetation zu fressen. Da Vegetation in dieser Welt keine Seltenheit ist, muss mehr Forschung betrieben werden, um ihre Wirksamkeit in den natürlichen Umgebungen, in denen sie eingesetzt würden, im Vergleich zu Glasfaserbecken in einem Forschungszentrum zu bewerten.

V. Sie sind cool

Wissenschaftlich gesehen sind Triops aus mehreren Gründen interessante Forschungsobjekte. Unter anderem:

• Ihr Alter als Spezies legt nahe, dass ihre Physiologie und Genetik uns Einblicke in einige der frühesten komplexen Lebensformen geben können.
• Besonders bei Lepidurus-Arten ist tatsächlich sehr wenig spezifische Information über ihre natürliche Biologie in der Wildnis bekannt. T. longicaudatus, cancriformis und granarius haben bisher die meiste Studie erhalten, und das Bild ist selbst bei ihnen weit von vollständig.
• Es gibt wahrscheinlich Dutzende kryptischer Arten, die derzeit falsch klassifiziert sind und nur mit fortgeschrittener genetischer Analyse identifiziert werden können. Das sind viele Papiere und kleine Zuschüsse für Forscher und Doktoranden.
• Ihr Lebenszyklus präsentiert viele faszinierende Mechanismen, für die es derzeit nur ein schlechtes Verständnis gibt. Die Faktoren, die die Diapause mit ihren Eiern kontrollieren, genaue Fortpflanzungsmuster, ist ihr Tod ein programmierter Zellzyklus oder einfach ein Faktor fehlender Wartungs- und Reparaturmechanismen usw.
• Sie sind einfach zu handhaben. Getrocknete Eier können jahrelang auf einem Regal gelassen werden, bis sie benötigt werden, und Erwachsene können in wenigen Wochen mit sehr wenig Ausrüstung oder Platzbedarf aufgezogen werden.
• Parthenogenetische Fortpflanzungslinien eignen sich gut als Forschungskandidaten. Man erhält automatisch eine homogene Population und kann sie jahrelang mit geringen Kosten aufrechterhalten.