Mehr

15.10: Meerestiere in benthischen Umgebungen - Echinodermata - Geosciences

15.10: Meerestiere in benthischen Umgebungen - Echinodermata - Geosciences


Stachelhäuter

Stachelhäuter sind Meerestiere, die an ihrer (meist fünfpunktigen) Radialsymmetrie erkennbar sind. Sie gehören zu den Organismengruppen, die sich erfolgreich in der Tiefsee vermehren.

Krinoiden haben „blumenartige“ Kronen, die Plankton filtern. Die Kronen sind mit Beständen verbunden, die am festen Meeresboden befestigt sind (was sie zu „sessilen“ Organismen macht). Andere Stachelhäuter sind mobil, können sich bewegen, um Beute zu vermeiden, Beute zu suchen oder sich an sich ändernde Bedingungen auf dem Meeresboden anzupassen.

Die meisten Stachelhäuter scheinen ein „fünfseitiges“ oder fünfeckiges oder sternförmiges Aussehen zu haben (es ist wirklich eine bilaterale Symmetrie). Sanddollars und Seekekse haben kleine Stacheln, die den Stacheln von Seeigeln ähneln. Sie verwenden sie, um sich zu bewegen und Nahrung in Richtung ihrer mundähnlichen Öffnungen zu bearbeiten.

Stachelhäuter treten erstmals im frühen Paläozoikum in Hülle und Fülle auf. Stachelhäuter haben verknöchert Skelette (bestehend aus Kalziumkarbonat) und trugen massive Mengen biogener Sedimente zu vielen der alten massiven Kalksteinablagerungen der Welt bei.

Abbildung 15.53. UrchinAbbildung 15.54. CrinoideAbbildung 15.55. SeesternAbbildung 15.56. Schlangenstern
Abbildung 15.57. SeegurkeAbbildung 15.58. SanddollarAbbildung 15.59. KrinoidenAbbildung 15.60. Meereskekse

15.10: Meerestiere in benthischen Umgebungen - Echinodermata - Geosciences

Stamm Weichtiere ist der vorherrschende Stamm in marinen Umgebungen. Es wird geschätzt, dass 23 Prozent aller bekannten Meeresarten Mollusken sind, es gibt über 75.000 beschriebene Arten, was sie zum zweitdiversesten Tierstamm macht. Der Name „Mollusca“ bedeutet einen weichen Körper, da die frühesten Beschreibungen von Weichtieren aus Beobachtungen von ungeschälten Tintenfischen stammen. Mollusken sind überwiegend eine Meeresgruppe von Tieren, sie sind jedoch dafür bekannt, dass sie sowohl Süßwasser- als auch terrestrische Lebensräume bewohnen. Weichtiere weisen in jeder Klasse und Unterklasse ein breites Spektrum an Morphologien auf, haben jedoch einige Schlüsselmerkmale gemeinsam, darunter einen muskulösen Fuß, eine viszerale Masse mit inneren Organen und einen Mantel, der eine Hülle aus Kalziumkarbonat absondert oder nicht (Abbildung 1). .

Abbildung 1. Es gibt viele Arten und Variationen von Weichtieren. Diese Abbildung zeigt die Anatomie einer Wasserschnecke.

Fragen zum Üben

Welche der folgenden Aussagen zur Anatomie eines Weichtiers ist falsch?

  1. Weichtiere haben eine Radula zum Mahlen von Nahrung.
  2. Eine Verdauungsdrüse ist mit dem Magen verbunden.
  3. Das Gewebe unter der Schale wird als Mantel bezeichnet.
  4. Das Verdauungssystem umfasst einen Muskelmagen, einen Magen, eine Verdauungsdrüse und den Darm.

Mollusken haben einen muskulösen Fuß, der zur Fortbewegung und Verankerung verwendet wird und je nach Art der untersuchten Molluske in Form und Funktion variiert. Bei geschälten Mollusken hat dieser Fuß normalerweise die gleiche Größe wie die Öffnung der Schale. Der Fuß ist ein ein- und ausfahrbares Organ. Der Fuß ist das am weitesten ventral gelegene Organ, während der Mantel das begrenzende Rückenorgan ist. Mollusken sind Eukoelomat, aber die Zölomhöhle ist bei erwachsenen Tieren auf eine Höhle um das Herz beschränkt. Die Mantelhöhle entwickelt sich unabhängig von der Zölomhöhle.

Die viszerale Masse befindet sich oberhalb des Fußes im viszeralen Höcker. Dazu gehören Verdauungs-, Nerven-, Ausscheidungs-, Fortpflanzungs- und Atmungssystem. Weichtiere, die ausschließlich im Wasser leben, haben Kiemen zum Atmen, während einige terrestrische Arten Lungen zum Atmen haben. Darüber hinaus ist ein zungenähnliches Organ namens a radula, das chitinartige zahnähnliche Ornamente trägt, kommt in vielen Arten vor und dient zum Zerkleinern oder Schaben von Nahrung. Das Mantel (auch Pallium genannt) ist die dorsale Epidermis bei Weichtieren Schalentiere sind darauf spezialisiert, eine chitinhaltige und harte Kalkschale abzusondern.

Die meisten Weichtiere sind zweihäusige Tiere und die Befruchtung erfolgt extern, obwohl dies bei Landmollusken wie Schnecken und Nacktschnecken oder bei Kopffüßern nicht der Fall ist. Bei einigen Mollusken schlüpft die Zygote und durchläuft zwei Larvenstadien:Trochophor und veliger- Bevor sie ein junger Erwachsener werden, können Muscheln ein drittes Larvenstadium aufweisen, Glochidien.


Abstrakt

Wir berichten über die Verhältnisse von Neben- (K/Ca, Na/Ca, P/Ca, S/Ca) und Spurenelementen (Al/Ca, Ba/Ca, Fe/Ca, Mn/Ca und Zn/Ca) in Skeletten von fünf arktische Stachelhäuterarten, die drei Klassen repräsentieren: Asteroidea, Ophiuroidea, Crinoidea. Wir fanden heraus, dass Skelette arktischer Stachelhäuter eine einzigartige, artspezifische Spurenelementzusammensetzung aufweisen, die darauf hindeuten könnte, dass der Einbau von Elementen in das Skelett vom Organismus biologisch kontrolliert wird. Andererseits weist die Konzentration einiger Nebenelemente in Skelettteilen Muster auf, die mit den Elementkonzentrationen im Meerwasser übereinstimmen, was darauf hindeutet, dass die Bildung von Stachelhäuternskeletten umweltkontrolliert ist. Meerwasser ist die Hauptquelle für Ionen und Verbindungen, die für die Skelettbildung benötigt werden, und die Aufrechterhaltung ähnlicher Konzentrationen verringert höchstwahrscheinlich die biologischen Kosten im Zusammenhang mit der selektiven Aufnahme von Ionen. Darüber hinaus zeigten Al, Ba, Fe, Mg und Mn eine stationäre Variation der Elementkonzentration, was wiederum darauf hindeutet, dass die Ansammlung von Metallen durch die Umweltkonzentrationen beeinflusst werden kann.


Einführung

Jahrzehntelange Untersuchungen zur Quantifizierung von Meeresmüll haben bestätigt, dass Kunststoffe zu den Hauptschadstoffen in Küstensedimenten, Oberflächen- und pelagischen Gewässern sowie im Benthos gehören. Während makroskopische Plastikgegenstände im Mittelpunkt vieler Untersuchungen zur Meeresverschmutzung standen, haben mehrere neuere Untersuchungen die winzigen Plastikfragmente, die aus der Verwitterung (George, 1995) größerer Plastikgegenstände resultieren, als allgegenwärtigen Schadstoff identifiziert. Große Mengen an mikroskopischen („Mikroplastik“, Terminologie von Thompson et al., 2004) und kleinen Plastikfragmenten (< 10 mm längste Abmessungen) wurden in Strand- und Gezeitensedimenten identifiziert (McDermid und McMullen, 2004, Thompson et al., 2004 , Rios et al., 2007) sowie Oberflächen- und Untergrundwasser (Colton et al., 1974, Shaw und Day, 1994, Moore et al., 2001, Moore et al., 2002, McDermid und McMullen, 2004) aus Regionen von intensiver menschlicher Aktivität zu den Sedimenten abgelegener Atolle. Trotz des positiven Auftriebs bei fast der Hälfte der hergestellten Kunststoffpolymere (U.S. EPA, 2006), wurden Kunststoffe häufiger auf dem Meeresboden als in Oberflächen- oder pelagischen Gewässern beobachtet (Thompson et al., 2004).

Kunststoffe in der Meeresumwelt können eine Reihe von Auswirkungen auf Meeresorganismen haben. Viele schädliche Wirkungen aufgrund von Verhedderung und Nahrungsaufnahme wurden bei über 267 Meeresarten dokumentiert (Laist, 1997), insbesondere Seevögel, Meeresschildkröten, Fische, Flossenfüßer und Wale. Zu den Auswirkungen der Einnahme von Plastik gehörten eine Obstruktion der Speiseröhre, eine Blockade des Darmtrakts, eine Unterbrechung der Magensekretion und -prozesse, Komplikationen bei der Fortpflanzung sowie verminderter Appetit und Wachstum (Robards et al., 1997, Derraik, 2002, Mascarenhas et al., 2004).

Über die Aufnahme von Plastik wurde hauptsächlich bei Wirbeltieren berichtet. Untersuchungen zu den Auswirkungen von Kunststoffen auf benthische Wirbellose sind praktisch nicht vorhanden. Wenn jedoch Plastikfragmente im Benthos häufig vorkommen, neigen Organismen, die im Sediment nach Nahrung suchen, dazu, sie aufzunehmen, insbesondere Organismen, die sich von Ablagerungen ernähren und nicht selektive Methoden zur Partikelerfassung verwenden. Darüber hinaus kann Plastik, das von benthischen Sammlern aufgenommen wird, von denen viele eine niedrige trophische Ebene einnehmen, ein Mittel sein, um abgesetzte Plastikabfälle wieder in die Nahrungsnetze von Küsten, Nektonen und pelagischen Tieren einzuführen.

Zusätzlich zu den physikalischen Eigenschaften von Kunststoffen, die bei der Einnahme zu physiologischen Komplikationen führen, können Kunststoffe eine Reihe toxischer Chemikalien enthalten, die tierisches Gewebe durchdringen können (Ryan et al., 1988) und biochemische Prozesse weiter stören. Polychlorierte Biphenyle (PCBs) sind eine Klasse von persistenten organischen Schadstoffen, die von den 1930er bis 1980er Jahren in den Vereinigten Staaten und anderen Industrienationen weit verbreitet waren. Eine häufige Anwendung von PCB war als Additiv in Kunststoffprodukten zur Erhöhung der Geschmeidigkeit und Weichheit oder als Flammschutzmittel. PCBs wurden nicht nur Kunststoffpolymeren während der Herstellung zugesetzt, sondern die chemischen Eigenschaften von PCBs ermöglichen ihnen eine Affinität zu Kunststoffen nach der Produktion. Tatsächlich haben Studien PCB auf marinen Plastikmüll identifiziert (Carpenter und Smith, 1972, Carpenter et al., 1972, Mato et al., 2001, Endo et al., 2005), und neuere Untersuchungen haben bestätigt, dass Kunststoffe PCBs leicht in ein wässriges Medium (Mato et al., 2001, Endo et al., 2005, Pascall et al., 2005, Rios et al., 2007).

In dieser Studie wurde die Aufnahme von Plastikpartikeln durch Holothurianer (d. h. Seegurken) untersucht. Benthische Holothurianer sind ein hervorragendes Modell für die Untersuchung der Plastikaufnahme in ablagerungsfressenden Organismen. Als nicht selektive Futterfresser schaufeln, schaufeln und harken Holothurianer große Mengen Sediment in ihren Mund, um Nahrung aus Biofilmen, organischen Abfällen und Mikroorganismen zu gewinnen. Die von Holothurianern aufgenommene Sedimentmenge variiert und hängt davon ab, ob die Nahrungsaufnahme durch Ablagerungen die primäre Technik der Art ist oder ob die Nahrungsaufnahme durch Ablagerungen sekundär zur Suspensionsfütterung ist. Von Ablagerungen ernährende Holothurianer, die auf Riffebenen um Lizard Island, Australien, leben, nehmen schätzungsweise jedes Jahr die obersten 5,0 mm Sediment in einer Fläche von 1000 m 2 auf (Uthicke, 1999) oder weltweit ein durchschnittliches Tagesvolumen von mehr als 8,3 × 10 6 m 3 (Roberts et al., 2000).

Ob Holothurianer Plastik aufnehmen, wurde getestet, indem im Labor vier Spezies PVC- und Nylonfragmenten im Sediment ausgesetzt wurden: zwei Aspidochirotiden-Spezies (Holothuria floridana und H. grisea), die ausschließlich Einlagenfresser waren, und zwei dendrochirotide Arten (Cucumaria frondosa und Thyonella gemmata), die in erster Linie auf Suspensionsfütterung beruhte, aber auch Futtermittel hinterlegen würde. Es wurde die Hypothese aufgestellt, (1) dass alle vier Arten Plastikfragmente zusammen mit dem Sediment aufnehmen würden und (2) dass die Plastikaufnahme in einer Menge erfolgen würde, die für den relativen Volumenanteil der Plastikpartikel im Sediment repräsentativ ist.

Um die ökologische Relevanz unserer Laborstudien zu beurteilen, wurden Sedimente aus der Umgebung unserer holothurischen Feldsammelstellen auf das Vorkommen von Plastikpartikeln untersucht. Darüber hinaus wurden die aus diesen Feldproben gesammelten Kunststoffe auf Aroclors analysiert, den Markennamen für kommerzielle Mischungen von PCB-Kongeneren, die in den USA vor dem Verbot der PCB-Produktion hergestellt und verkauft wurden.


Materialen und Methoden

Systematische Überprüfungsverfahren

Um eine systematische Überprüfung und Metaanalysen der globalen Literatur zu MP-Kontaminationsdaten für einzelne Meeresarten durchzuführen, wurde ein etabliertes Protokoll befolgt (PRISMA [30], Abb. 1). Insbesondere wurde eine gründliche Literaturrecherche durchgeführt, um zu bewerten, ob entweder eine Bioakkumulation und Biomagnifikation von MPs und assoziierten Zusatzstoffen stattfindet vor Ort oder unter experimentellen Laboreinstellungen. Die Suche wurde in Google Scholar und Web of Science TM durchgeführt, abgeschlossen im Juli 2019, und deckte die Jahre 1969 bis 2019 ab. Die Suche umfasste die folgenden Begriffe: Mikroplastik, Plastik, Ingestion, trophischer Transfer, Toxizität, Fisch, Plastikadditive, Effekte , und Auswirkungen. Zusätzliche Datensätze wurden auch durch Referenzlisten in verschiedenen Übersichtsstudien identifiziert. Nach Entfernung der doppelten Aufzeichnungen wurden die verbleibenden Publikationen auf der Grundlage von Studienorganismen und besorgniserregenden Kontaminanten (d. h. MPs und/oder zugehörige Zusatzstoffe) gescreent. Aufzeichnungen, in denen MPs und/oder zugehörige Zusatzstoffe in aquatischen Arten aus Küsten-, Hochsee-, Riff- und Tiefseeumgebungen nicht untersucht wurden, wurden anschließend entfernt. Da der Schwerpunkt dieser Studie auf MPs und zugehörigen chemischen Additiven lag und nicht auf an MPs adsorbierten Umweltschadstoffen, wurden hier betrachtete Kunststoffadditive auf die in Hahladakis et al. [31] und Hermabessiere et al. [3], und nur, wenn ein direkter Bezug zur MP-Kontamination vorliegt. Für die verbleibenden Aufzeichnungen wurden nach Möglichkeit Volltextartikel erstellt und auf ihre Eignung für die Aufnahme in die qualitative und quantitative Bewertung der Nachweise für Bioakkumulation und Biomagnifikation in einem allgemeinen marinen Nahrungsnetz geprüft. Zu den Ausschlusskriterien gehörten das Fehlen artspezifischer Informationen, keine wissenschaftlichen Namen, die Unfähigkeit, Arten eine trophische Ebene zuzuordnen, nicht im Wasser lebende Arten (z. B. Vögel) und Kontaminanten waren keine MP oder damit verbundene Zusatzstoffe. Fehlende Polymerzuordnung mutmaßlicher MPs mit einer validierten Labormethode, dh Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR), Raman-Spektroskopie oder Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) [32], wurde nicht als Kriterium herangezogen, da dies der Fall gewesen wäre zu viele Berichte von der Überprüfung ausgeschlossen. Schließlich wurde zwar diskutiert, dass die größere Größengrenze von MPs entweder < 1 mm [33] oder < 5 mm [34] beträgt, aber der häufiger verwendete Schwellenwert von < 5 mm wurde bei der Einbeziehung von Literatur verwendet [1].

Die Überprüfung konzentrierte sich auf Mikroplastik und damit verbundene chemische Zusatzstoffe, die in Meerestieren aus Küsten-, Hochsee-, Riff- und Tiefseeumgebungen nachgewiesen wurden.

Standardisierung von Kontaminationsdaten

Um einen Vergleich der Kontaminationsdaten in einem einheitlichen Format zu ermöglichen, wurden die Ergebnisse geeigneter Berichte zur MP-Kontamination zusammengestellt und in die Anzahl der MPs pro Einzelorganismus (MPs individuell -1 dh Körperbelastung) für jede einzelne Spezies standardisiert (S1 Abb. in S1-Datei) . Für Artikel, die ursprünglich in dieser Einheit gemeldet wurden, wurden die Kontaminationsdaten unverändert verwendet, während für Artikel, die in MP g -1 gemeldet wurden, die Kontaminationsdaten unter Verwendung der gemeldeten Einzelgewichte in MPs individuell -1 umgewandelt wurden. Die Einheit MPs individuell -1 ist repräsentativ für MPs pro Anzahl der Gesamtorganismen in der Probengröße für eine bestimmte Spezies, anstatt nur von der Anzahl der Organismen genommen zu werden, die eine MP-Kontamination aufwiesen. Darüber hinaus enthalten die in dieser Studie präsentierten durchschnittlichen (± Standardabweichung, SD) MPs-Einzelwerte -1 Daten, die aus Berichten über eine Null-Kontamination zusammengestellt wurden, mit Konzentrationen, die für MPs pro Anzahl der Gesamtorganismen in der Probengröße für eine bestimmte Spezies repräsentativ sind und nicht entnommen wurden nur von der Anzahl der Organismen, die MP-Kontamination aufwiesen. Ebenso wurden die Konzentrationen von Kunststoffzusatzstoffen pro Individuum (ng g -1 d. h. Körperbelastung) für jede einzelne Spezies standardisiert und basierten auf gemeldeten und quantifizierten Konzentrationen von Zusatzstoffen in den Geweben der Zielorganismen. Alle verfügbaren ergänzenden Materialien wurden geprüft, wenn solche Daten zu MP oder Zusatzstoffen nicht im Originalartikel gemeldet wurden. Alle Kontaminationsdaten, die aufgrund der präsentierten Informationen nicht standardisiert werden konnten, wurden aus der Analyse entfernt. Dazu gehörten Daten, die als Prozentsatz dargestellt wurden, ohne die Anzahl der aus Organismen extrahierten Partikel zu quantifizieren, sowie Daten ohne Probengröße. Um eine einheitliche Überprüfung zu ermöglichen, wurde die Terminologie für MP-Formen, die im Originalartikel beschrieben wurden, in vier Kategorien zusammengefasst, nämlich Fasern (alternativ „Filamente“, „Seil“ und „Angelschnur“), Fragmente (alternativ „Partikel“, „unregelmäßige“ ' und 'Kristall'), Filme und Kugeln (alternativ 'Perlen' und 'Pellets') [35].

Zuordnung zum Trophäenlevel

Um einen Vergleich von Kontaminationsdaten innerhalb und zwischen trophischen Ebenen zu ermöglichen, wurde jeder einzelnen Art eine bestimmte trophische Ebene mit FishBase [36] für alle Fischarten und SeaLifeBase [37] für alle anderen Meeresarten zugeordnet. Diese Datenbanken verwenden aktuelle Informationen über Nahrungszusammensetzung und Nahrungsmittel, kombiniert mit Modellen, um einen numerischen trophischen Wert für einzelne Arten zu erhalten. Kurz gesagt, das trophische Niveau einer bestimmten Art wird anhand der folgenden Gleichung geschätzt: einschließlich eines gewichteten Mittelwerts basierend auf dem Beitrag der verschiedenen Lebensmittel zur Gesamternährung der Art [36, 37]. Für die Zwecke dieser Studie wurde jede Art einer von fünf Haupttrophiestufen zugeordnet, nämlich: (1) Primärproduzenten (dh Autotrophe, Stufe 1) (2) Primärkonsumenten (dh Pflanzenfresser, Stufe 2) (3) Sekundärkonsumenten (Stufen 2.1 bis 2.9), (4) tertiäre Verbraucher (Stufen 3 bis 3.9) und (5) quaternäre Verbraucher (Stufen 4 bis 4.9).

Vor der Zuweisung wurde die taxonomische Nomenklatur für einzelne Arten anhand des World Register of Marine Species [38] verifiziert. Als nächstes wurden einzelne Arten wie oben erwähnt einer der folgenden fünf trophischen Kategorien zugeordnet. Erstens werden Primärproduzenten (oder Autotrophe) als trophische Stufe 1 angesehen. Während Autotrophe ihre eigene Nahrung produzieren, haben Primärproduzenten immer noch das Potenzial, durch Anheftung an äußere Anhängsel mit MPs zu interagieren und als Eintrittspunkt in das Nahrungsnetz zu fungieren [ 39]. Zweitens gehören zu den Hauptkonsumenten (oder Pflanzenfressern) eine Vielzahl von Zooplankton, Muscheln und Rifffischen. Allesfresser und Fleischfresser kommen in den Stufen 2.1 bis 4.5 vor und umfassen eine Vielzahl von Organismen (z. B. Muscheln, Fische, Säugetiere) mit einer Vielzahl von Fütterungsstrategien. Tertiäre und quartäre Verbraucher sind häufig Spitzenprädatoren und ein wichtiger Bestandteil mariner Nahrungsnetze. Diese Arten sind von besonderem Interesse aufgrund der potentiellen Biomagnifikation von Kontaminanten, die aus dem Verzehr niedrigerer tropischer Konzentrationen resultieren, sowie ihrer eventuellen Verwendung für den menschlichen Verzehr [40].

Nach der trophischen Zuordnung wurde auch die Ernährungsweise jeder einzelnen Art anhand der Informationen von FishBase [36] und SeaLifeBase [37] notiert. Organismen können eine Vielzahl von Fütterungsstrategien aufweisen, die sich auf die MP-Aufnahme auswirken können, nämlich Filterfütterung, Beweidung oder Verbiss, selektive Nahrungsaufnahme von Plankton, Raubtier, Aasfresser und Veränderlichen. Filterfütternde Organismen nutzen die Bewegung externer oder interner Anhängsel, um einen Strom zu erzeugen, der Partikel anzieht [41]. Grazer und Browser sind pflanzenfressende Organismen, die sich von Algen ernähren, die entlang des Substrats wachsen, normalerweise durch Schaben [42]. Selektiv fütternde Planktivoren und Räuber nutzen die Fangfütterung, bei der Beute auf markante Weise gewonnen wird (z. B. Meroplankton, Rifffische) [43]. Aasfresser sind Organismen, die das Benthos opportunistisch verbrauchen und pflanzliche und/oder tierische Stoffe durchsieben [44]. Schließlich weist die Variable darauf hin, dass Arten mehrere Fütterungsstrategien aufweisen.

Bewertung der Bioakkumulation und Biomagnifikation

Um zu beurteilen, ob Bioakkumulation und Biomagnifikation in einem allgemeinen marinen Nahrungsnetz vorhanden waren, wurden standardisierte Daten zur Kontamination mit MP und chemischen Zusatzstoffen aus Feldbeobachtungen oder Laborexperimenten innerhalb und über trophische Ebenen hinweg verglichen. Für die Bioakkumulation wurde das Vorhandensein und die Häufigkeit von MPs und chemischen Zusatzstoffen für einzelne trophische Ebenen und für einzelne Arten innerhalb jeder trophischen Ebene untersucht. Zur Bewertung der Bioakkumulation wurde feldbasierten Berichten besondere Aufmerksamkeit gewidmet, die sowohl Schätzungen der Schadstoffexposition als auch der quantifizierten Kontamination innerhalb einer Art lieferten, sowie laborbasierten Berichten, die Schätzungen der Schadstoffexposition sowie der Aufnahme und Retention von Kontaminanten innerhalb eines Spezies. Für die Biomagnifikation wurden Daten untersucht, um festzustellen, ob die Kontamination von MPs und chemischen Zusatzstoffen mit steigenden trophischen Ebenen zunahm. Um die Biomagnifikation zu beurteilen, wurde feldbasierten Studien besondere Aufmerksamkeit gewidmet, die die Kontaminationsniveaus über die einzelnen trophischen Ebenen hinweg quantifizierten, und Laborberichten, die eine trophische Transferkomponente enthielten.


15.10: Meerestiere in benthischen Umgebungen - Echinodermata - Geosciences

Alle von MDPI veröffentlichten Artikel werden sofort weltweit unter einer Open-Access-Lizenz verfügbar gemacht. Für die Wiederverwendung des gesamten oder eines Teils des von MDPI veröffentlichten Artikels, einschließlich Abbildungen und Tabellen, ist keine besondere Genehmigung erforderlich. Bei Artikeln, die unter einer Open-Access-Creative Common CC BY-Lizenz veröffentlicht wurden, darf jeder Teil des Artikels ohne Genehmigung wiederverwendet werden, sofern der Originalartikel eindeutig zitiert wird.

Feature Papers stellen die fortschrittlichste Forschung mit erheblichem Potenzial für eine große Wirkung auf diesem Gebiet dar. Feature Papers werden auf individuelle Einladung oder Empfehlung der wissenschaftlichen Herausgeber eingereicht und vor der Veröffentlichung einem Peer Review unterzogen.

Das Feature Paper kann entweder ein origineller Forschungsartikel, eine umfangreiche neue Forschungsstudie sein, die oft mehrere Techniken oder Ansätze umfasst, oder ein umfassendes Übersichtspapier mit prägnanten und präzisen Updates zu den neuesten Fortschritten auf diesem Gebiet, das die aufregendsten Fortschritte in der Wissenschaft systematisch überprüft Literatur. Diese Art von Papier gibt einen Ausblick auf zukünftige Forschungsrichtungen oder mögliche Anwendungen.

Editor’s Choice-Artikel basieren auf Empfehlungen der wissenschaftlichen Herausgeber von MDPI-Zeitschriften aus der ganzen Welt. Die Herausgeber wählen eine kleine Anzahl von kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Artikeln aus, die ihrer Meinung nach für Autoren besonders interessant oder in diesem Bereich wichtig sind. Ziel ist es, eine Momentaufnahme einiger der spannendsten Arbeiten zu geben, die in den verschiedenen Forschungsbereichen der Zeitschrift veröffentlicht wurden.


Wo Meeresschutzgebiete am besten 30 % der Artenvielfalt der Ozeane repräsentieren würden

Der Weltnaturschutzkongress der IUCN (International Union for Conservation of Nature) forderte den vollständigen Schutz von 30 % jedes marinen Lebensraums weltweit und von mindestens 30 % des gesamten Ozeans. Daher haben wir die Gebiete mit den höchsten 30 % für Meeresschutzgebiete (MPAs) weltweit quantitativ priorisiert, indem wir globale Maßnahmen der Biodiversität von der Arten- bis zur Ökosystemebene verwendet haben. Die Analyse verwendete (a) Ökosysteme, die auf der Grundlage von 20 Umweltvariablen kartiert wurden, (b) vier Biome (Seegras, Seetang, Mangroven und Flachwasserkorallenriffe) plus die Unebenheiten des Meeresbodens als Proxy für den Lebensraum und (c) Artenreichtum innerhalb jeder biogeografischen Reich (zeigt Gebiete mit endemischer Art an), um die Repräsentativität der Biodiversität insgesamt zu maximieren.

Wir fanden heraus, dass sich die mit 30 % priorisierten Gebiete hauptsächlich an kontinentalen Küsten, Inselbögen, ozeanischen Inseln, dem südwestlichen Indischen Rücken, dem nördlichen Mittelatlantischen Rücken, dem Korallendreieck, dem Karibischen Meer und dem arktischen Archipel befanden. Sie bedeckten im Allgemeinen 30% der Ökosysteme und über 80% der Biome. Obwohl sich 58 % der Gebiete innerhalb der Länder befanden Exclusive Economic Zonen (AWZ), nur 10 % waren in MPAs und <1 % in No-take-MPAs (IUCN-Kategorie Ia). Diese priorisierten Gebiete zeigen, wo es optimal wäre, MPAs für die Wiederherstellung der marinen Biodiversität innerhalb und außerhalb der AWZ des Landes anzusiedeln. Unsere Ergebnisse liefern somit eine Karte, die sowohl der nationalen als auch der internationalen Planung hilft, wo die marine Biodiversität insgesamt geschützt werden soll.


Paläontologie/Geobiologie

Das Paläontologieprogramm der Jackson School zeichnet sich durch seine vielfältige und aktive Fakultät, moderne Ausstattung und umfangreiche Referenzsammlung aus. Es gilt seit jeher als eines der besten Paläontologieprogramme der Nation.

Die paläontologische Forschung an der Jackson School wird von mehreren übergreifenden Fragen motiviert: Was waren die Ursachen und Mechanismen für die Veränderung der wichtigsten Linien, die im Fossilienbestand vertreten sind? Was ist die Evolutionsgeschichte von Abstammungslinien wie Stachelhäutern, Reptilien und Säugetieren? Wie können wir den Fossilienbestand und phylogenetische Hypothesen nutzen, um aktuelle Theorien zu testen und Vorhersagen über mögliche Folgen aktueller globaler Veränderungsphänomene zu treffen?

Wirbeltierpaläontologen der Jackson School konzentrieren sich auf die evolutionäre Morphologie von Wirbeltieren, evolutionäre Ökologie (neuere und alte), phylogenetische Systematik und die Evolution der Entwicklung. Ein wichtiges Werkzeug in dieser Arbeit ist ein hochauflösender computergestützter Tomographie-Scanner für die 3D-Bildgebung fossiler Wirbeltiere.

Paläontologen für Wirbellose an der Jackson School konzentrieren sich auf die Entwicklung der frühen paläozoischen Stachelhäuter. Dazu gehört der Versuch, den Ursprung, die frühe Evolutionsgeschichte, die Paläoökologie und die nächsten Verwandten der frühesten Crinoiden im frühen Ordovizium anhand neuer Sammlungen aus den Rocky Mountains zu bestimmen. Die Forscher untersuchen auch die Ausbreitung aller Arten von Stachelhäutern während der Kambrium-Explosion und des Großen Ordovizium-Biodiversifizierungsereignisses.

Unter den wirbellosen Paläontologen der Schule besteht auch ein Interesse an den Beziehungen zwischen Organismen im Laufe der Zeit, insbesondere in Riffumgebungen. Rudisten, eine Art ausgestorbener Muscheln, die in Riffumgebungen wichtig sind, stehen im Mittelpunkt des Interesses. Forscher untersuchen die Zusammenhänge zwischen den Veränderungen wichtiger Riff-bildender Organismen im Laufe der Zeit, um besser zu verstehen, wie sich die Bedingungen im globalen Ozean verändert haben. Da sie eine einzigartige langfristige Perspektive bieten, werden die umfangreichen Fossiliensammlungen der Universität von Forschern verwendet, um antike mit modernen Klimaänderungen in Verbindung zu bringen.


Abstrakt

Plastikmüll im Mikro- und möglicherweise auch im Nanobereich ist in der Umwelt weit verbreitet. Mikroplastik hat sich in den letzten Jahren weltweit in Ozeanen und Sedimenten angesammelt, mit Höchstkonzentrationen von 100 000 Partikeln m 3 . Aufgrund ihrer geringen Größe kann Mikroplastik von niedrigtrophischen Fauna aufgenommen werden, mit ungewissen Folgen für die Gesundheit des Organismus. Diese Übersicht konzentriert sich auf marine Wirbellose und ihre Anfälligkeit für die physikalischen Auswirkungen der Aufnahme von Mikroplastik. Einige der diskutierten Hauptpunkte sind (1) eine Bewertung der Faktoren, die zur Bioverfügbarkeit von Mikroplastik beitragen, einschließlich Größe und Dichte (2) eine Bewertung der relativen Anfälligkeit verschiedener Fütterungsgilden (3) eine Übersicht über die Faktoren, die am wahrscheinlichsten einen Einfluss haben die physikalischen Auswirkungen von Mikroplastik wie Akkumulation und Translokation und (4) der trophische Transfer von Mikroplastik. Diese Erkenntnisse sind wichtig, um zukünftige Forschungs- und Managementstrategien für Meeresmüll zu leiten.


15.10: Meerestiere in benthischen Umgebungen - Echinodermata - Geosciences

Alle von MDPI veröffentlichten Artikel werden sofort weltweit unter einer Open-Access-Lizenz verfügbar gemacht. Für die Wiederverwendung des gesamten oder eines Teils des von MDPI veröffentlichten Artikels, einschließlich Abbildungen und Tabellen, ist keine besondere Genehmigung erforderlich. Bei Artikeln, die unter einer Open-Access-Creative Common CC BY-Lizenz veröffentlicht wurden, darf jeder Teil des Artikels ohne Genehmigung wiederverwendet werden, sofern der Originalartikel eindeutig zitiert wird.

Feature Papers stellen die fortschrittlichste Forschung mit erheblichem Potenzial für eine große Wirkung auf diesem Gebiet dar. Feature Papers werden auf individuelle Einladung oder Empfehlung der wissenschaftlichen Herausgeber eingereicht und vor der Veröffentlichung einem Peer Review unterzogen.

Das Feature Paper kann entweder ein origineller Forschungsartikel, eine umfangreiche neue Forschungsstudie sein, die oft mehrere Techniken oder Ansätze umfasst, oder ein umfassendes Übersichtspapier mit prägnanten und präzisen Updates zu den neuesten Fortschritten auf diesem Gebiet, das die aufregendsten Fortschritte in der Wissenschaft systematisch überprüft Literatur. Diese Art von Papier gibt einen Ausblick auf zukünftige Forschungsrichtungen oder mögliche Anwendungen.

Editor’s Choice-Artikel basieren auf Empfehlungen der wissenschaftlichen Herausgeber von MDPI-Zeitschriften aus der ganzen Welt. Die Herausgeber wählen eine kleine Anzahl von kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Artikeln aus, die ihrer Meinung nach für Autoren besonders interessant oder in diesem Bereich wichtig sind. Ziel ist es, eine Momentaufnahme einiger der spannendsten Arbeiten zu geben, die in den verschiedenen Forschungsbereichen der Zeitschrift veröffentlicht wurden.


Schau das Video: Phylum Echinodermata