Sensitivitätsunterschiede in limnischen Muscheln gegenüber cyanobakteriellen Toxinen

Die vorliegende Arbeit ist ein Teilprojekt des DFG-Graduiertenkollegs 780/3 der Humboldt-Universität zu Berlin. Diese fokussiert auf die Aspekte Naturfunktion und Lebensumwelt für aquatische Organismen und untersucht inwieweit cyanobakterielle Toxine zur Verbreitung der invasiven Süßwassermuschel Dreissena polymorpha und zum Rückgang einheimischer Großmuschelarten wie Unio tumidus beitragen. Physiologische Adaptation an Cyanotoxine ermöglicht es Organismen in kontaminierten Gewässern zu überleben. Für den Vergleich werden die Aktivitäten der Enzyme des Biotransformationssystems (Glutathion S-Transferase, GST) und des Antioxidationssystems (Superoxiddismutase, SOD und Katalase, KAT) von D. polymorpha und U. tumidus als Antwort auf Microcystin- Exposition bestimmt. Darüber hinaus werden mit Hilfe ausgewählter Fitnessparameter (Glykogen, Lipide und Glutathion) sowie die Fettsäurezusammensetzung der beiden Muscheln die physiologischen Kosten für die Entgiftung ermittelt. Diese Untersuchungen sollen Aufschluss geben, welche biochemischen-physiologischen Parameter eine mögliche geringere Sensitivität der invasiven D. polymorpha im Vergleich zur einheimischen Großmuschel U. tumidus begründen. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie haben gezeigt, dass D. polymorpha MC-LR via GST-System entgiften kann, während U. tumidus nur gering beeinflusst wird. Im Gegensatz zu U. tumidus provozierte Microcystin in D. polymorpha eine starke Erhöhung der SOD. Allem Anschein nach ist D. polymorpha fähig die Zellen via SOD gegenüber oxidativem Stress zu verteidigen. Die MC-Expositionen erhöhten in beiden Spezies den Bedarf an schnell verfügbarer Energie (Glykogen), die möglicherweise für die Biotransformation in D. polymorpha oder andere Stressreaktionen in U. tumidus benötigt wurde. In Übereinstimmung mit dem Lipidgehalt hat die Untersuchung der Fettsäuremuster der beiden Muscheln gezeigt, dass D. polymorpha während der MC-LR-Exposition ihre Lipidreserven im Gegensatz zu U. tumidus nicht angreifen musste. Der Gehalt an Speicherlipiden in D. polymorpha war verglichen mit U. tumidus höher, wodurch D. polymorpha bei Bedarf auf mehr Energiereserven zurückgreifen könnte. D. polymorpha scheint im Vergleich zu U. tumidus besser an Cyanobakterien belastete Gewässer angepasst zu sein. Die Toleranz gegenüber Toxinen und die generell größere ökologische Nische von D. polymorpha demonstriert die bessere konkurrenzfähigere Kapazität der invasiven Spezies im Vergleich zur indigenen und gefährdeten U. tumidus.