Antarktischer krill, Euphausia superba, ist eine Art von im Antarktischen Wasser des Südlichen Ozeans gefundenem krill. Es ist ein einer Garnele ähnliches Krebstier, das in großen Schulen, genannt Schwärme lebt, manchmal Dichten von 10.000-30.000 individuellen Tieren pro Kubikmeter erreichend. Es frisst direkt auf der Minute phytoplankton dadurch mit der primären Produktionsenergie, dass der phytoplankton ursprünglich auf die Sonne zurückzuführen gewesen ist, um ihr ozeanisches zu stützen (öffnen Sie Ozean) Lebenszyklus. Es wächst zu einer Länge dessen, wiegt bis dazu, und kann seit bis zu sechs Jahren leben. Es ist eine Schlüsselart im Antarktischen Ökosystem und, ist in Bezug auf die Biomasse, wahrscheinlich die reichlichsten Tierarten auf dem Planeten (etwa 500 Millionen Tonnen).

Lebenszyklus

Die laichende Hauptjahreszeit von Antarktischem krill ist vom Januar bis März, sowohl über dem Festlandsockel als auch im oberen Gebiet des tiefen Meeres ozeanische Gebiete. Auf die typische Weise des ganzen krill fügt der Mann einen spermatophore der genitalen Öffnung der Frau bei. Für diesen Zweck werden die ersten pleopods (Beine, die dem Abdomen beigefügt sind) des Mannes, als Paarungswerkzeuge gebaut. Frauen legen 6.000-10.000 Eier auf einmal. Sie werden fruchtbar gemacht, weil sie aus der genitalen Öffnung gehen.

Gemäß der klassischen Hypothese von Marr, abgeleitet aus den Ergebnissen der Entdeckungsreise des berühmten britischen Forschungsbehälters RRS Entdeckung, geht Ei-Entwicklung dann wie folgt weiter: Gastrulation (Entwicklung des Eies in den Embryo) setzt während des Abstiegs der Eier auf dem Bord am Boden in ozeanischen Gebieten in Tiefen ringsherum ein. Das Ei brütet als eine nauplius Larve Junge aus; sobald sich das in einen metanauplius gemausert hat, fängt das junge Tier an, zur Oberfläche in einer als Entwicklungsaufstieg bekannten Wanderung abzuwandern.

Die folgenden zwei Larvenstufen, der genannte zweite nauplius und metanauplius, essen noch nicht, aber werden durch das restliche Eidotter genährt. Nach drei Wochen hat der junge krill den Aufstieg beendet. Sie können in riesigen Mengen erscheinen, 2 pro Liter in der Wassertiefe zählend. Wachsende größere, zusätzliche Larvenstufen folgen (der zweite und dritte calyptopis, zuerst zum sechsten furcilia). Sie werden charakterisiert, indem sie Entwicklung der zusätzlichen Beine, der Netzaugen und der echten Haare (Borsten) vergrößern. An ähnelt der jugendliche krill dem habitus der Erwachsenen. Krill erreichen Reife nach zwei bis drei Jahren. Wie alle Krebstiere muss sich krill mausern, um zu wachsen. Ungefähr alle 13 bis 20 Tage verschütten krill ihr chitinous Hautskelett und lassen es als exuvia zurück.

Essen

Die Eingeweide von E. superba können häufig gesehen werden, grün durch die durchsichtige Haut des Tieres, eine Anzeige scheinend, dass diese Art vorherrschend auf phytoplankton - besonders sehr kleine Kieselalgen (20 μm) frisst, den es vom Wasser mit einem Zufuhrkorb filtert. Die glasähnlichen Schalen der Kieselalgen werden in der "Magenmühle" geknackt und dann im hepatopancreas verdaut. Der krill kann auch fangen und copepods, amphipods und anderen kleinen zooplankton essen. Die Eingeweide bilden eine gerade Tube; seine Verdauungsleistungsfähigkeit ist nicht sehr hoch, und deshalb ist viel Kohlenstoff noch in den Fäkalien da.

In Aquarien, wie man beobachtet hat, haben krill einander gegessen. Wenn sie in Aquarien nicht gefüttert werden, weichen sie in der Größe nach dem Mausern zurück, das für Tiere die Größe von krill außergewöhnlich ist. Es ist wahrscheinlich, dass das eine Anpassung an den seasonality ihrer Nahrungsmittelversorgung ist, die in den dunklen Wintermonaten unter dem Eis beschränkt wird. Jedoch weichen die Netzaugen des Tieres nicht zurück, und so, wie man so gefunden hat, ist das Verhältnis zwischen Augengröße und Körperlänge ein zuverlässiger Hinweis des Verhungerns gewesen.

Filterfütterung

Antarktische krill verwenden direkt die Minute phytoplankton Zellen, die kein anderes Tier der krill Größe tun kann. Das wird durch die Filterfütterung mit den hoch entwickelten Vorderbeinen des krill vollbracht, für einen effizienten durchscheinenden Apparat sorgend: Die sechs thoracopods (Beine, die der Brust beigefügt sind), formen sich ein sehr wirksamer "Zufuhrkorb" hat gepflegt, phytoplankton vom offenen Wasser zu sammeln. In den feinsten Gebieten sind die Öffnungen in diesem Korb nur 1 μm im Durchmesser. In niedrigeren Nahrungsmittelkonzentrationen wird der Zufuhrkorb durch das Wasser für über einen halben Meter in einer geöffneten Position gestoßen, und dann werden die Algen zum Mund gekämmt, der sich mit speziellen echten Haaren (Borsten) auf der inneren Seite des thoracopods öffnet.

Das Eisalge-Rechen

Antarktischer krill kann den grünen Rasen von Eisalgen von der Unterseite des Packeises abkratzen. Krill haben spezielle Reihen von einem Rechen ähnlichen echten Haaren an den Tipps des thoracopods entwickelt, und streifen das Eis auf eine zickzackförmige Mode. Ein krill kann ein Gebiet eines Quadratfuß in ungefähr 10 Minuten (1.5 cm/s) klären. Es sind relativ neue Kenntnisse, dass der Film von Eisalgen sehr gut über riesengroße Gebiete entwickelt wird, häufig viel mehr Kohlenstoff enthaltend, als die ganze Wassersäule unten. Krill finden eine umfassende Energiequelle hier besonders im Frühling.

Biologische Pumpe und Kohlenstoff-Ausschluss

denkt, erleben Krill zwischen einer und drei vertikalen Wanderungen von Mischoberflächenwasser bis Tiefe jeden Tag. Der krill ist ein sehr unordentlicher Esser, und er spuckt häufig Anhäufungen von phytoplankton (Spieß-Bälle) aus, Tausende von zusammenklebenden Zellen enthaltend. Es erzeugt auch fäkale Schnuren, die noch bedeutende Beträge von Kohlenstoff und die Glasschalen der Kieselalgen enthalten. Beide sind schwer und sinken sehr schnell in den Abgrund. Dieser Prozess wird die biologische Pumpe genannt. Da das Wasser um die Antarktis sehr tief ist , handeln sie als ein Kohlendioxyd-Becken: Dieser Prozess exportiert große Mengen von Kohlenstoff (befestigtes Kohlendioxyd, CO) von der Biosphäre und sondert es seit ungefähr 1,000 Jahren ab.

Wenn der phytoplankton durch andere Bestandteile des ozeanischen Ökosystemes verbraucht wird, bleibt der grösste Teil des Kohlenstoff in den oberen Schichten. Es gibt Spekulation, dass dieser Prozess einer der größten Biofeedback-Mechanismen des Planeten, vielleicht der beträchtlichste von allen ist, die durch eine riesige Biomasse gesteuert sind. Noch ist mehr Forschung erforderlich, um das Südliche Ozeanökosystem zu messen.

Biologie

Bioluminescence

Krill werden häufig leichte Garnele genannt, weil sie Licht ausstrahlen können, das durch bioluminescent Organe erzeugt ist. Diese Organe werden auf verschiedenen Teilen des Körpers des individuellen krill gelegen: ein Paar von Organen am eyestalk (vgl das Image des Kopfs oben), ein anderes Paar auf den Hüften des zweiten und siebenten thoracopods und einzigartigen Organen auf den vier pleonsternites. Diese leichten Organe strahlen ein gelbgrünes Licht regelmäßig für bis zu 2-3 s aus. Sie werden so hoch entwickelt betrachtet, dass sie im Vergleich zu einer Fackel sein können: Ein konkaver Reflektor hinter dem Organ und einer Linse in der Vorderseite führt das Licht erzeugt, und das ganze Organ kann durch Muskeln rotieren gelassen werden. Die Funktion dieser Lichter wird noch nicht völlig verstanden; einige Hypothesen haben darauf hingewiesen, dass sie dienen, um den Schatten des krill zu ersetzen, so dass sie zu Raubfischen von unten nicht sichtbar sind; andere Spekulationen behaupten, dass sie eine bedeutende Rolle in der Paarung oder Erziehung nachts spielen.

Die bioluminescent Organe des krill enthalten mehrere Leuchtstoffsubstanzen. Der Hauptbestandteil hat eine maximale Fluoreszenz bei einer Erregung von 355 nm und Emission von 510 nm.

Flucht-Reaktion

Krill verwenden eine Flucht-Reaktion, Raubfischen auszuweichen, umgekehrt sehr schnell durch das Schnipsen ihrer hinteren Enden schwimmend. Dieses Schwimmen-Muster ist auch bekannt als Hummerfang. Krill kann Geschwindigkeiten erreichen. Die Abzug-Zeit zum optischen Stimulus, ist trotz der niedrigen Temperaturen, nur 55 Millisekunden.

Geografischer Vertrieb

Antarktischer krill hat einen circumpolar Vertrieb, überall im Südlichen Ozean und so weiten Norden gefunden werden, wie die Antarktische Konvergenz. Isolierte Bevölkerungen von Larven können gelegentlich viel weiterer Norden mit Aufzeichnungen aus dem so weiten Norden getragen werden wie Isla Guarello in Chile an 50 ° nach Süden. An der Antarktischen Konvergenz taucht das kalte Antarktische Oberflächenwasser unter dem wärmeren subantarktischen Wasser unter. Diese Vorderseite läuft grob an 55 ° nach Süden; von dort zum Kontinent bedeckt der Südliche Ozean 32 Millionen Quadratkilometer. Das ist 65mal die Größe der Nordsee. In der Winterzeit belegen sich mehr als drei Viertel dieses Gebiets durch das Eis, wohingegen Eis frei im Sommer werden. Die Wassertemperatur schwankt daran.

Das Wasser des Südlichen Ozeans bildet ein System von Strömen. Wann auch immer es einen Westwind-Antrieb, das Oberflächenschicht-Reisen um die Antarktis in einer östlichen Richtung gibt. In der Nähe vom Kontinent läuft der Ostwindantrieb gegen den Uhrzeigersinn. An der Vorderseite zwischen beiden entwickeln sich große Wirbel zum Beispiel im Weddell Meer. Die krill Schulen treiben mit diesen Wassermassen, um ein einzelnes Lager rundum die Antarktis mit dem Genaustausch über das ganze Gebiet zu gründen. Zurzeit gibt es wenige Kenntnisse der genauen Wanderungsmuster, da individueller krill nicht noch markiert werden kann, um ihre Bewegungen zu verfolgen.

Ökologie

Antarktischer krill ist die Schlussstein-Arten des Ökosystemes von Antarktis, und stellt eine wichtige Nahrungsmittelquelle für Walfische, Siegel, Leopard-Siegel, Pelz-Siegel, Crabeater Siegel, Tintenfisch, icefish, Pinguine, Albatrosse und viele andere Arten von Vögeln zur Verfügung. Siegel von Crabeater haben sogar spezielle Zähne als eine Anpassung entwickelt, um diese reichliche Nahrungsmittelquelle zu fangen: Seine ungewöhnlichen mehrgelobbten Zähne ermöglichen dieser Art, krill vom Wasser zu sieben. Sein Gebiss sieht wie ein vollkommenes Sieb aus, aber wie es funktioniert, im Detail ist noch unbekannt. Crabeaters sind das reichlichste Siegel in der Welt; 98 % ihrer Diät werden aus E. superba zusammengesetzt. Diese Siegel verbrauchen mehr als 63 Millionen Tonnen von krill jedes Jahr. Leopard-Siegel haben ähnliche Zähne (45 % krill in der Diät) entwickelt. Alle Siegel verbrauchen 63-130 Millionen Tonnen, alle Walfische 34-43 Millionen Tonnen, Vögel 15-20 Millionen Tonnen, Tintenfisch 30-100 Millionen Tonnen, und fischen 10-20 Millionen Tonnen, sich auf 152-313 Millionen Tonnen des krill Verbrauchs jedes Jahr belaufend.

Der Größe-Schritt zwischen krill und seiner Beute ist ungewöhnlich groß: Allgemein macht es drei oder vier Schritte von den 20 μm kleinen phytoplankton Zellen bis einen krill-großen Organismus (über kleinen copepods, großen copepods, mysids zu 5-Cm-Fisch). Der folgende Größe-Schritt in der Nahrungsmittelkette zu den Walfischen ist auch, ein im Antarktischen Ökosystem nur gefundenes Phänomen enorm. E. superba lebt nur im Südlichen Ozean. Im Nordatlantik, Meganyctiphanes norvegica und im Pazifik, sind Euphausia pacifica die dominierenden Arten.

Biomasse und Produktion

schätzt, ist die Biomasse von Antarktischem krill 125 bis 725 Millionen Tonnen. Der Grund Antarktische krill sind im Stande, solch eine hohe Biomasse und Produktion aufzubauen, besteht darin, dass das Wasser um den eisigen Kontinent Antarktis einen des größten Plankton-Zusammenbaues in der Welt, vielleicht das größte beherbergt. Der Ozean wird mit phytoplankton gefüllt; als sich das Wasser von den Tiefen bis die Licht-überschwemmte Oberfläche erhebt, bringt es Nährstoffe von allen Ozeanen in der Welt zurück in die Lichtzone, wo sie wieder für lebende Organismen verfügbar sind.

So hat primäre Produktion - die Konvertierung des Sonnenlichtes in die organische Biomasse, das Fundament der Nahrungsmittelkette - ein jährliches Kohlenstoff-Fixieren von 1-2 g/m im offenen Ozean. In der Nähe vom Eis kann es 30-50 g/m erreichen. Diese Werte sind nicht hervorragend hoch, im Vergleich zu sehr produktiven Gebieten wie die Nordsee oder upwelling Gebieten, aber ist das Gebiet, über das sie stattfindet sogar im Vergleich zu anderen großen primären Erzeugern wie Regenwälder enorm. Außerdem während des Südlichen Sommers gibt es viele Stunden des Tageslichts, um dem Prozess Brennstoff zu liefern. Alle diese Faktoren machen das Plankton und den krill einen kritischen Teil des ecocycle des Planeten.

Niedergang mit dem Schrumpfen des Packeises

Ein möglicher Niedergang in der Antarktischen krill Biomasse kann durch die Verminderung der Packeis-Zone wegen der Erderwärmung verursacht worden sein. Antarktische krill, besonders in den frühen Stufen der Entwicklung, scheinen, die Packeis-Strukturen zu brauchen, um eine schöne Chance des Überlebens zu haben. Das Packeis stellt natürliche einer Höhle ähnliche Eigenschaften der der Krill-Gebrauch zur Verfügung, ihren Raubfischen auszuweichen. In den Jahren von niedrigen Packeis-Bedingungen neigen die krill dazu, zu salps, ein barrelgeformter frei schwimmender Filteresser nachzugeben, der auch auf dem Plankton streift.

Ozeanansäuerung

Eine andere Herausforderung für Antarktischen krill, sowie viele verkalkende Organismen (Korallen, zweischalige Miesmuscheln, Schnecken usw.), ist die Ansäuerung der verursachten Ozeane durch die Erhöhung von Niveaus des Kohlendioxyds. Hautskelett von Krill enthält Karbonat, das gegen die Auflösung unter niedrigen PH-Bedingungen empfindlich ist. Es ist bereits gezeigt worden, dass vergrößertes Kohlendioxyd die Entwicklung von krill Eiern stören und sogar den jugendlichen krill am Ausbrüten verhindern kann. Die weiteren Effekten der Ozeanansäuerung auf dem krill Lebenszyklus bleiben jedoch unklar, aber Wissenschaftler fürchten, dass es auf seinen Vertrieb, Überfluss und Überleben bedeutsam einwirken konnte.

Fischereien

Die Fischerei von Antarktischem krill ist auf der Ordnung von 100,000 Tonnen pro Jahr. Die ansteckenden Hauptnationen sind Südkorea, Norwegen, Japan und Polen. Die Produkte werden als Tieressen und Fischköder verwendet. Fischereien von Krill sind schwierig, in zwei wichtiger Hinsicht zu funktionieren. Erstens muss ein krill Netz sehr feines Ineinandergreifen haben, eine sehr hohe Schinderei erzeugend, die eine Bogen-Welle erzeugt, die den krill zu den Seiten ablenkt. Zweitens neigt feines Ineinandergreifen dazu, sich sehr schnell zu verstopfen.

Und doch bringt ein anderes Problem den Krill-Fang an Bord. Wenn das volle Netz aus dem Wasser, die Organismus-Kompresse einander gezogen wird, auf großen Verlust von Flüssigkeiten des krill hinauslaufend. Experimente sind ausgeführt worden, um krill, während noch in Wasser durch eine große Tube an Bord zu pumpen. Spezielle krill Netze sind auch zurzeit unter der Entwicklung. Die Verarbeitung des krill muss sehr schnell sein, da sich der Fang innerhalb von mehreren Stunden verschlechtert. Sein hoher Protein- und Vitamin-Inhalt macht krill ziemlich passend sowohl für den direkten menschlichen Verbrauch als auch für die Tierfutter-Industrie.

Zukünftige Visionen und Ozeantechnik

Trotz der über das ganze Antarktische Ökosystem verfügbaren Unwissenheit werden in großem Umfang Experimente, die krill verbunden sind, bereits durchgeführt, um Kohlenstoff-Ausschluss zu vergrößern: In riesengroßen Gebieten des Südlichen Ozeans gibt es viele Nährstoffe, aber dennoch wächst der phytoplankton viel nicht. Diese Gebiete werden HNLC (hoher niedriger Nährkohlenstoff) genannt. Das Phänomen wird das Antarktische Paradox genannt und kommt vor, weil Eisen vermisst wird. Relativ kleine Einspritzungen von Eisen von Forschungsbehältern lösen sehr große Blüten aus, viele Meilen bedeckend. Die Hoffnung besteht darin, dass solche in großem Umfang Übungen unten Kohlendioxyd als Entschädigung für das Brennen von fossilen Brennstoffen ziehen werden.

Weiterführende Literatur

Außenverbindungen

• Krill Graf Project
• Tagebuch von RRS James Clark Ross, eine populäre Einführung in den Antarktischen krill gebend
• Euphausia superba von MarineBio
• Eine Zeit zu krill, australische Antarktische Abteilung
• Netzkamera des krill Aquariums, australische Antarktische Abteilung
• Antarktische Krill tatsächliche Angaben, australische Antarktische Abteilung