Die hochspezialisierte Tierwelt der Antarktis leidet auf vielfältige Weise unter dem Klimawandel. Steigende Wassertemperaturen, auch am Meeresboden, weniger salzhaltiges Wasser aufgrund schmelzender Gletscher und weitere Faktoren setzen Fische und andere Meerestiere enorm unter Stress, was ihre Anfälligkeit für Krankheiten erhöht. Fische der Unterordnung Notothenioidei (Antarktisfische) sind bereits stark betroffen. Ein Forschungsteam unter der Leitung der University of Oregon beobachtete entlang der westlichen Antarktischen Halbinsel einen Ausbruch einer Hautkrankheit bei Antarktisfischen, die von Parasiten ausgelöst wird und Tumore bildet. In ihrer jetzt im Fachjournal iScience veröffentlichten Studie nennen die Forschenden den Klimawandel als eine mögliche Ursache.
Seit etwa zehn Jahren untersuchen John Postlethwait und Thomas Desvignes, Biologen an der University of Oregon, Antarktisfische westlich der Antarktischen Halbinsel. Bei einer Forschungsreise im Jahr 2018 beobachteten sie in einem kleinen Fjord, dass eine große Zahl der Fische von Hauttumoren befallen war.
«Sobald wir das erste Schleppnetz wieder an Deck hatten, stellten wir fest, dass eine Art sehr zahlreich vertreten war und viele von ihnen große Tumore hatten», so Desvignes. «Als wir das sahen, war uns sofort klar, dass wir etwas unternehmen mussten.»
Das Team sammelte Proben sowohl von kranken als auch von gesunden Fischen. Virologen und Pathologen fanden später im Labor heraus, dass die Tumore auf eine parasitäre Krankheit zurückzuführen sind. «Es ist sehr wenig über Krankheiten bekannt, die mit diesen Tieren in Verbindung gebracht werden», so Arvind Varsani, Virologe der Arizona State University und Co-Autor der Studie.
Die genetische Analyse der Tumore ergab, dass die Krankheit von einzelligen Parasiten, sogenannten X-Zellen, verursacht wird. Die X-Zellen-Krankheit ist bisher jedoch kaum erforscht. In wilden Beständen von Kabeljau, Lachs, Heilbutt und anderen Fischarten in Island und Norwegen wurde die Krankheit sporadisch festgestellt, aber es ist nicht genau bekannt, wie sie übertragen wird. Zudem fand das Team heraus, dass die Parasiten zu einer anderen Gattung gehörten als andere Parasiten, die in früheren Fällen der X-Zellen-Krankheit nachgewiesen wurden.
Besonders häufig traten die Tumore hinter dem Kopf und in der Nähe der Analöffnung auf, was darauf hindeutet, dass die Infektionen mit der Nahrung zusammenhängen. Die Tumore beeinträchtigen die Fische derart, dass die infizierten Tiere ein geringeres Gewicht aufwiesen als die gesunden.
Das Ausmaß des Ausbruchs sei beispiellos — etwas, das das Team und auch andere, nicht an der Studie beteiligte Forschende in der Antarktis noch nie gesehen hatten. Die Ursache für das gehäufte Auftreten der Krankheit auszumachen ist schwierig. Die Ökosysteme der Antarktis sind jedoch besonders anfällig für die Auswirkungen des Klimawandels und erleben derzeit außergewöhnlich schnelle Veränderungen. So führt beispielsweise der Schmelzwassereintrag von Gletschern dazu, dass die Ozeantemperaturen in deren Nähe steigen und der Salzgehalt des Meerwassers sinkt. Das Wasser über dem Meeresboden, wo die Notothenioiden leben, erwärmt sich besonders schnell und wird weniger salzhaltig.
Die Veränderungen im Ökosystem könnten die Lebensbedingungen schwieriger machen und Druck auf die Fische ausüben, wodurch sie anfälliger werden für Krankheiten, vermutet Thomas Desvignes, leitender Wissenschaftler der Forschungsexpedition und Hauptautor der Studie. Der Klimawandel könnte sich jedoch auch auf den Lebenszyklus des Parasiten auswirken, so dass er sich vielleicht effektiver ausbreiten und die Fische infizieren kann.
Auch andere, nicht mit dem Klimawandel zusammenhängende Gründe könnten den Ausbruch erklären, aber das Team benötigt mehr Daten, um genauere Schlussfolgerungen zu ziehen. «Vielleicht hat der Parasit einen langen Lebenszyklus und löst nur ab und zu eine Krankheit aus, und wir waren vielleicht zufällig dabei, als das geschah», sagt Desvignes.
«Wir bereiten derzeit Projektanträge vor, um erneut dorthin zu reisen und diesen speziellen Ausbruch zu untersuchen, wie er sich seit 2018 entwickelt hat, und um angrenzende Gebiete zu erforschen, um zu sehen, ob wir den Erreger anderswo und bei anderen Arten nachweisen können“, so Desvignes.
Julia Hager, PolarJournal
Link zur Studie: Thomas Desvignes et al, A parasite outbreak in notothenioid fish in an Antarctic fjord, iScience (2022). DOI: 10.1016/j.isci.2022.104588
