Identifikation von Dinoflagellaten (oder: die Mär von der Zooxanthelle)

  • Das Wort „Dinoflagellat“ wird den meisten bekannt vorkommen, im Zusammenhang mit unschönen braun-gelben Belägen, die wir nicht in unserem Aquarium haben möchten. Es spukt aktuell in der deutschsprachigen Riffaquaristik-Community das hartnäckige Gerücht herum, dass es sich bei den Dinoflagellaten, die diese Beläge auslösen, um ausgestoßene Zooxanthellen unserer Korallen handelt. Dies entspricht nicht den Tatsachen.


    Was sind Dinoflagellaten?
    Zuerst ein Wort zum Thema Taxonomie: In der Biologie redet man von Familien, Gattungen, Arten etc. Wir Menschen zum Beispiel sind eine Gattung der Familie der Menschenaffen. Andere Gattungen sind z. B. Schimpansen, Gorillas und Orang-Utans.
    Dinoflagellaten sind keine einzelne Algenart; es handelt sich um eine ganze Familie, und zwar um eine Familie von Einzellern. Sie zählen zu den Algen, weil sie im Wasser leben und zur Fotosynthese befähigt sind. Ich werde nur bis auf Gattungsebene runtergehen, weil die Unterscheidung verschiedener Arten sehr komplex und teilweise ohne genetische Untersuchung nicht möglich ist - und zum Glück ist sie zum Verständnis „unserer“ Dinos auch gar nicht notwendig! Es gibt relativ offensichtliche Unterschiede zwischen den zur Diskussion stehenden Dinoflagellaten, zum Beispiel zwischen der Gattung Ostreopsis und der Gattung Symbiodinium.
    Es gibt Dinoflagellaten sowohl im Süßwasser als auch im Meerwasser. Sie spielen in der Meeresökologie eine extrem wichtige Rolle und sind daher auch in unseren Aquarien immer vorhanden und auch erwünscht. Die verschiedenen Gattungen können frei in der Wassersäule leben oder als Aufsitzer auf Makroalgen, sie können Substrat besiedeln oder mit anderen Organismen eine Symbiose eingehen.


    Zooxanthellen – die Gattung Symbiodinium


    Die Dinoflagellaten, die mit unseren Korallen in Symbiose leben, gehören zur Gattung Symbiodinium. Verschiedene Symbiodinium-Arten leben frei oder auch in Symbiose mit anderen Organismen wie zum Beispiel Muscheln, Quallen, Würmern, Schwämmen etc., spielen aber im Folgenden keine Rolle. Ich beziehe mich ausschließlich auf die in den Korallen lebenden Symbionten.

    Zooxanthellen (Bildquelle: Wikipedia)


    Was genau Zooxanthellen sind und welche Symbiodinium-Art in welcher unserer Korallen lebt, hat Dana Riddle in einem großartigen und sehr umfangreichen Artikel zusammengefasst: "An update on Symbiodinium species and their hosts"


    Das Wichtigste ist: Die in Wirtszellen lebenden Symbiodinium-Dinoflagellaten sind immer kugelförmig, und relativ klein (6 – 13 µm) im Verhältnis zu den benthischen Gattungen, zu denen ich noch komme.


    Die Stabilität der Symbiose ist ein unglaublich komplexes Thema – am besten untersucht ist sicherlich das Ausstoßen von Zooxanthellen bei Hitzestress, die allseits bekannte Korallenbleiche, die aktuell die natürlichen Riffe massiv bedroht. Ich habe zwar eine umfangreiche Literaturrecherche zum Thema Ausstoßen von Zooxanthellen betrieben, aber daraus hauptsächlich die Erkenntnis gewonnen, dass von definitiven Aussagen über Ursachen und den Vorgang an sich Abstand zu nehmen ist. Spielt auch für die Bekämpfung einer Dino-Plage keine Rolle, denn es handelt sich, wie gesagt, bei den die braunen Beläge bildenden Gattungen nicht um Zooxanthellen.
    Falls an dem Thema Interesse besteht kann ich wärmstens die Forschung von Dr. Lisa Fujise empfehlen, die bereits einiges dazu veröffentlicht hat.


    In deutschen Artikeln und Foren habe ich schon öfter gelesen, dass diese roten Fäden, die die Korallen manchmal aus der Mundöffnung absondern, abgestoßene Zooxanthellen sind. Als meine Euphyllia neulich also mal wieder so einen roten Faden aus der Mundöffnung abgesondert hat, habe ich mir das Zeug mal geschnappt und unter das Mikroskop gepackt:

    "Zooxanthellen" frisch verdaut bei 100facher Vergrößerung. Die Zellen waren um die 10 - 12 µm groß (gemessen mit der Software der Mikroskopkamera).
    Man sieht einen deutlichen Unterschied zu den Mikroskop-Bildern, die regelmäßig von Proben der braunen Beläge gemacht und auf Foren gepostet werden. Und auch einen Unterschied zu der Aufnahme gesunder Zellen weiter oben!


    Plagegeister – die benthischen Gattungen, die uns quälen
    Benthische Dinoflagellaten sind - wie oben bereits erwähnt – Dinoflagellaten, die im Bodensubstrat, auf dem Gestein oder auf Makroalgen leben. Sie spielen in der Ökologie eines gesunden Korallenriffes eine Schlüsselrolle, so dass ihre Anwesenheit wichtig und erwünscht ist. Jedoch können sie auch Algenblüten auslösen, indem sie sich aus irgendwelchen Gründen massenhaft vermehren, und dann Probleme verursachen.


    Der User taricha (Jonathan Begnaud) von der amerikanischen Community Reef2Reef hat diesen schönen Guide zur Identifikation von Dinos zusammengestellt:
    Dinoflagellaten-Identifikationsguide von Reef2Reef
    Der Guide enthält auch Fotos, reinschauen lohnt sich also!


    Die „großen Drei“, also die häufigsten in Aquarien vorgefundenen Dino-Gattungen sind laut seinem Guide Ostreopsis, Prorocentrum und großzellige Amphidinium. Als weniger häufigere Art nennt er kleinzellige Amphidinium, Coolia und "Symbiodinium-Ähnliche". Er schreibt außerdem: „Von den über 2000 Dino-Arten könnten theoretisch alle im Aquarium vorhanden sein, aber die Riffaquarien scheinen alle ähnliche Bedingungen bereitzustellen, die immer den gleichen Dinoflagellaten zur Blüte verhelfen. Wenn man allerdings ein unübliches System fährt, zum Beispiel ohne Abschäumer, könnte das Aquarium auch von völlig anderen Dinoflagellaten-Arten als den hier besprochenen bewohnt werden.“


    Im Folgenden übersetze ich euch die Beschreibungen von Jonathan, die sich auch mit dem Bestimmungsschlüssel in dem Buch „Marine benthic dinoflagellates“ von Dr. Mona Hoppenrath decken.


    Ostreopsis



    Bildquelle: keksi


    “Der häufigste Übeltäter, der für die Mehrheit von an Dinos verlorene Aquarien verantwortlich ist, kann lange Fäden bilden, in dem er Mikrofasern und Mucus (Schleim) kombiniert. Zwei Arten von Zysten – Kurzzeit-Zysten für Stunden bis Tage, und Langzeit-Zysten, die monatelang haltbar sind, bis Wärme und Nährstoffe günstig sind. In der freien Natur bildet Ostreopsis meistens riesige Blüten, die Makroalgen überziehen. Geformt wie ein Sesamsamen mit einer hell gefärbten Spitze. Dreht sich meistens im Kreis mit der Spitze in der Mitte. Meistens gut sichtbare klare Zellhülle. Steigt in der Nacht in die Wassersäule auf.“
    Größe: 40 – 80 µm (also mindestens viermal so groß wie Symbiodinium-Zellen)


    Amphidinium (großzellig)


    „Braune und staubige Beläge, die an Kieselalgen erinnern. Oval mit einem „Schnabel“. In manchen Populationen zeigt der Schnabel nach rechts oder links. Unbepanzert; die Zellen können in der Form flexibel sein. Bleibt auf oder im Sand und kann so nicht per UV oder anderen Filtrationsmethoden entfernt werden, zudem ist er nicht anfällig für chemische Methoden. Längerfristige Dunkelheit macht ihm nichts aus. Nicht so giftig wie die anderen, könnte eventuell von Schnecken oder Amphipoden etc. gefressen werden.“
    Größe: 30 – 60 μm


    Prorocentrum



    Bildquelle: keksi


    „Symmetrisch oval mit einer kleinen Kerbe an der Spitze. In der Mitte der Zelle kann man eine kreisförmige Struktur erkennen. Die Zellwand kann man normalerweise nicht sehen. Ziemlich unbeweglich. Kann jede Oberfläche bewohnen – sogar lebende Copepoden. Können in die Wassersäule aufsteigen, aber es braucht eine Veränderung der Bedingungen, zum Beispiel eine kurze Dunkelheitsphase, um eine größere nächtliche Wanderung auszulösen.“


    Ich selbst habe in meinem Aquarium bisher hauptsächlich Prorocentrum und Ostreopsis beobachtet. Gerade diese beiden können Gifte produzieren, Ostreopsis auch Palytoxin, das Zoanthus- und Palythoa-Haltern ein Begriff sein wird. Als "harmful benthic microalgae" erfahren sie in der Forschung relativ viel Aufmerksamkeit, weil sie im Fall einer größeren Blüte im Meer gesundheitsgefährdend sein können.


    Ich hoffe, dass die Unterschiede jetzt klarer sind. ^^

  • Hallo keksi,


    super Beitrag! Leider habe ich ihn erst jetzt gesehen. Da bist Du ja richtig in die Materie eingestiegen, tiefer als ich das getan habe, obwohl ich auch zwei Bücher über "Harmful Algal Blooms" deswegen angeschafft habe.


    Genau über dieses Thema habe ich mich vor ein paar Wochen mit einem anderen größeren deutschen Hersteller, der dort einen Vortrag gehalten hat, auf der "Vivarium" in Rosmalen, NL, unterhalten. Ich habe den gleichen Standpunkt wie Du vertreten: "Das können doch gar keine Zooxanthellen sein weil wir verschiedene Dinoflagellaten mikroskopisch bis zur Gattung bestimmen können, und keine davon ist Symbiodinium oder auch nur ähnlich Symbiodinium.


    Die Dinoflagellaten, mit denen wir die meisten Probleme haben, sind Prorocentrum, Ostreopsis und noch ein oder zwei Gattungen. Das sind keine Zooxanthellen."


    Vielen Dank auch für den Link. Die dort gezeigte Goldalge (? Chrysophyte?) mit den gleichmäßig verteilt in einer Gallerte eingebetteten Zellen, sind die einzigen Goldalgen, die ich bisher im Riffaquarium (nach einer Neueinrichtung) gefunden habe, obwohl "Goldalge" lange Zeit eine Standard-Antwort auf alle goldbraunen Beläge mit Fadenbildung war. Diese Art/Gattung bildet einen sehr festen Gallertüberzug.


    Sehr schöne Bilder! Welches Mikroskop hast Du verwendet?


    Gruß
    Hans-Werner

  • Vielen Dank. ^^


    Genau, Hans-Werner - man sieht unter dem Mikroskop, ob es Zooxanthellen sind oder etwas anderes. Wenn ein Bild von Prorocentrum gepostet wird, sind es auch Prorocentrum und keine Zooxanthellen. Sonst wären ja Zooxanthellen auf dem Bild. Ist eigentlich ganz einfach. :boing:


    Mein Mikroskop ist ein Omegon VisioStar, die Fotos sind mit einer Mikroskopkamera von Bresser gemacht.

  • Danke keksi,


    habe gerade mal nach dem Mikroskop geschaut. Es ist offenbar Baugleich mit dem Bresser Biolux AL, das gerade hinter mir im Schrank steht und das ich ab und an für eine erste Kontrolle verwende. Das gab es ein paarmal günstig bei Lidl.


    Ich bin erstaunt, dass Du damit so gute Bilder machst. Hätte ich jetzt gar nicht gedacht, ich habe auch schon damit Fotos gemacht. ^^


    Gruß


    Hans-Werner

  • Ich bin ehrlich gesagt gar nicht so zufrieden mit den Fotos. Bei meiner damaligen Dino-Plage habe ich reichlich Bilder von Prorocentrum und Ostreopsis machen können, aber als ich für das Forum welche raussuchen wollte, habe ich mich sehr schwer getan. Alles blass, unscharf, grrr. Am besten werden die Bilder eigenartigerweise mit der Handykamera, aber das ist ein ziemliches Gefummel.

  • Ich hätte den Kontrast in einer Bildbearbeitung (Z. B. IrfanView) nochmal verstärkt. Ansonsten finde ich die Bilder schon ziemlich klar, und vor allem sind kaum farbige Ränder erkennbar, ein Hauptproblem bei preiswerten Mikroskop-Objektiven.


    Bezüglich Schärfe sind Mikroskop-Bilder nicht mit "normalen" Bildern vergleichbar. Durch die enorme Vergrößerung ist entweder die Tiefenschärfe extrem gering oder die Allgemeinschärfe nimmt durch Beugung ab. Einen Tod muss man hier sterben.


    Gruß


    Hans-Werner

  • Gab es da Anhänger von? :phat:

    Gruß Micha
    :EV02A9~123:


    Aqua Medic Armatus XD 375 Neues Projekt


    Aqua Medic Armatus xd 375 Mixbecken Weich/LPS /SPS
    Licht: ATI Straton
    Abschäumer: Royal Exklusiv Mini bubble King 180
    Rückförderpumpe: Jebao DCP 5000
    Strömungspumpe: Tunze 6055/ Mlw 20 Jebao
    Totgestein/ Riffäste


    Thema AM Cubicus
    Licht: Nicrew Hyper reef led
    Abschäumer: Coral Box 500
    Rückförderpumpe: Aqualight 3000
    Totgestein/ Korallengestein.

  • Moin,


    Keine Beiträge der Anhänger der "ausgestoßene Zooxanthelen" Theorie?

    hm. warum sollte man? keksi hat in diesem bereich so wie es aussieht einige jahre vorsprung. ich kann als "laie" nur mit meinen beobachtungen dagegenhalten das wäre wie mit einem messer zu einer schiesserei zu gehen.


    ohne ihr zu nahe treten zu wollen, und ich gebe jetzt nur meinen persönlichen eindruck wieder, hat sie eine andere möglickeit als ihre annahme von vorneherein nicht gelten lassen. ich kann mich da jetzt aber auch wieder irren, weil es ist eine weile her und ich habe das thema von damals nicht nochmal gelesen. ich gebe daher nur meinen eindruck wieder. kann durchaus sein, dass der nicht stimmt.ich habe mir aber mal die mühe gemacht und nach ein paar alten bilder (von 2014 und 2015) gesucht und kann vielleicht so ein wenig von meiner erfahrung dokumentieren.


    ich hatte bereits mehrfach heftigen dinobefall (glaube es war so sieben oder acht mal). die gemeinsamkeiten dabei:
    1. es betraf immer neu eingerichtete becken
    2. die eingesetze lichtleistung war immer sehr hoch im bereich von 0,8 bis 1,2 watt/liter
    3. mit einer einzigen ausnahme fing das immer mit einem schleimigen, braunen faden an einer pinnigorgia an. es war aber im prinzip immer das gleiche tier bzw. ableger davon.



    hier die bilder die ich dazu noch habe:



    so wie ich das damals herausgelesen und in einem anderen forum bestätigt bekommen habe, handelt es sich um dinos. Laienhaft gesprochen. Eine nähere bestimmung war mir nicht möglich, aber ihr dürft euch gerne darüber austoben.
    der zusammenhang war für mich, aufgrund der mehrmaligen erfahrungen die ich gemacht habe, und viele andere aquarianer in diversen foren offensichtlich:


    1. auftreten erst an einem tier (in meinem fall reproduzierbar sogar ein bestimmtes)


    2. schnelle verbreitung innerhalb weniger tage im gesamten becken.
    ich brauchte das nicht wissenschaftlich im kleinklein zu zelegen. letztlich war wichtig eine methode zu finden der plage herr zu werden. die habe ich. für meinen teil ist damit alles gut.

    lg, sven :EV790A~137:




    mein becken: 150x100x60 mit 856l (berechnet) plus technikbecken 140x45x45

    licht: 4x ati straton; strömung: 5x jebao mlw30; 1x jebao mdc 6000; filterung: rollermat; deltec 1000i; deltec 22w uvc; zeolith; aktivkohle und adsorber

  • Nabend Sven,


    Ich hab's ja nicht böse gemeint. :3_small30:


    Sie hat jedoch nicht andere Annahmen nicht gelten lassen, sondern Gegenbeweise erbracht.
    Nun wäre es schön wenn man den Grund für die Plagen herausfindet.


    "das wäre wie mit einem messer zu einer schiesserei zu gehen". Hehe...das hast du knallhart analysiert :EV9A87~129:

  • ich auch nicht. aber mir kam die diskussion zu verbissen vor.

    lg, sven :EV790A~137:




    mein becken: 150x100x60 mit 856l (berechnet) plus technikbecken 140x45x45

    licht: 4x ati straton; strömung: 5x jebao mlw30; 1x jebao mdc 6000; filterung: rollermat; deltec 1000i; deltec 22w uvc; zeolith; aktivkohle und adsorber

  • Kann sein, dass die Pinnigorgia Zooxanthellen ausgestoßen hat (oder andere Verdauungsprodukte). Das auf den Mikroskop-Fotos vom Befall sind aber Ostreopsis-Dinos. Diese können nicht aus der Pinnigorgia stammen.

  • Danke für die bestimmung.
    was bleibt wäre aber der zusammenhang.
    das eine wäre die beobachtung. der braune faden, die mikroskopierten dinos daraus, und der kurz darauf stattfindende (ich meine maximal drei bis fünf tage später. ging jeden falls immer sehr schnell) befall des ganzen beckens. und auch die reproduzierbarkeit dieser beobachtung.


    das andere wäre die bestimmung, nach der die dinos nicht aus der koralle kommen können.
    da haben wir ein delta. der zusammenhang liegt nahe, aber ich als laie jedenfalls kann das unmöglich auflösen. dafür fehlen mir das entsprechende wissen und auch die mittel.

    lg, sven :EV790A~137:




    mein becken: 150x100x60 mit 856l (berechnet) plus technikbecken 140x45x45

    licht: 4x ati straton; strömung: 5x jebao mlw30; 1x jebao mdc 6000; filterung: rollermat; deltec 1000i; deltec 22w uvc; zeolith; aktivkohle und adsorber

  • Ursachen und Zusammenhänge beknurpse ich noch und möchte/kann dazu noch keine definitiven Aussagen tätigen. Ist aber in Arbeit und ich hoffe, dass ich dazu auch irgendwann einen Artikel fertig haben werde, den ich hier posten kann.


    Diese roten Fäden sind "Abfall" bzw. Verdauungsprodukte, die die Korallen aus ihrer Mundöffnung ausscheiden. Das Ausstoßen von Zooxanthellen ist nicht nur eine Stressreaktion, sondern etwas, das die Korallen regelmäßig machen, um die Dichte ihrer Symbionten zu regulieren. Das kann über die Verdauung passieren, aber auch direkt über die Haut. Die Zooxanthellen, die über die Mundöffnung ausgestoßen werden, befinden sich üblicherweise in unterschiedlichen Stadien der Verdauung oder haben sonstige Schäden; es sind also im Normalfall keine reproduktionsfähigen Zellen.


    Weiterhin existiert ein Video, das Forscher der Queensland University von einer Heliofungia unter Hitzestress gemacht haben:
    "Korallen beim Ausspucken ihrer Symbionten gefilmt"
    Das Video zeigt etwas völlig anderes: Pulsieren, Aufblähen, einen "grünen Schleier".


    Aus diesen Gründen habe ich die roten Fäden zwar im Hinterkopf, da es ja schließlich mehrfach beobachtet wurde, aber ehrlich gesagt glaube ich persönlich aktuell, dass höchstens ein indirekter Zusammenhang besteht. Ist aber wie gesagt glauben und nicht wissen.

  • Hallo zusammen,


    ehrlich gesagt würde ich das Bild von der Pinnigorgia völlig anders interpretieren.


    Eigentlich sieht man Octocorallia, zu denen die Gorgonien gehören, eher nicht dabei, wie sie Zooxanthellen ausstoßen. Octocorallia, egal ob Leder- oder Weichkorallen, Gorgonien oder Helipora, sieht man eigentlich nur sich häuten. Ich kann mich nicht erinnern, schonmal gesehen zu haben, wie sie Zooxanthellen durch die Mundöffnungen der Polypen ausgestoßen haben. In der älteren Literatur (Wilkens und Birkholz?) heißt es auch, die Octocorallia würden überschüssige Zooxanthellen verdauen.


    Das Bild von der Pinnigorgia würde ich so interpretieren, dass sich auf ihrer Oberfläche Dinoflagellaten angesiedelt haben, von denen dieser Schleimfaden ausgeht. Eventuell ist die Pinnigorgia nur eine besonders geeignete "Unterlage", die gewissermaßen Dinoflagellaten "anzieht", so ähnlich, wie manche Pflanzen Blattläuse anziehen.


    Grüße


    Hans-Werner

  • möglich wäre es natürlich, dass schleim einer koralle auch ein guter "nährboden" wäre, wo sich dann entsprechende dinos absetzen und sprunghaft vermehren könnten. möglich wäre es auch, dass dinos genau diese schleimbildung bei korallen anregen um sich selbst die nahrungsquelle zu schaffen. dieser schleim, besetzt mit dinos, treibt dann durchs becken, setzt sich irgendwo ab und es kommt zu einer weiträumigeren verteilung.


    wenn jetzt z.b. eine suboptimale wasserzusammensetzung vorläge, die korallen zur verstärkten schleimbildung anregen würden, dann wäre es ja möglich, dass es auch eine sprunghafte vermehrung von dinos gibt, weil der entsprechende "nährboden" vorhanden ist.


    bestünde diese möglichkeit?


    signatur.jpg


    Hilfreiche Informationen von der Einrichtung

    bis zum Betrieb des Beckens

  • In die Richtung würde ich auch denken.


    Die Oberfläche von Organismen, egal ob Koralle oder Alge, kann relativ nährstoffreicher sein als das übrige Wasser. Caulerpa können beispielsweise über ihre "Wurzelsprosse" Nährstoffe aus dem Sediment aufnehmen, Gorgonien können Plankton (z. B. Wurmlaich und -larven, Einzeller, Planktonalgen) aus dem Wasser fangen. Ein Teil dieser Nährstoffe geht über die Oberflächen der Lebewesen wieder verloren und kann, speziell unter sehr nährstoffarmen Bedingungen, Zonen mit erhöhten Nährstoffgehalten schaffen, auch in Form von nährstoffreichem Schleim. Das nutzen einige Dinoflagellaten, die als typische "Aufsitzer" auf anderen Organismen oder Gestein gelten, besonders schnell und gut aus.


    Grüße


    Hans-Werner

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