The sponges of the Chinese Yellow Sea

Die Schwämme des Chinesischen Gelben Meeres

Sponges are one of the major components of benthic communities and are considered to be a
key role organism in marine ecosystems. In addition to their importance in terms of
biodiversity, sponges are becoming increasin
Sponges are one of the major components of benthic communities and are considered to be a
key role organism in marine ecosystems. In addition to their importance in terms of
biodiversity, sponges are becoming increasingly attractive to the industry, as they themselves
or associated symbionts, produce various kinds of secondary metabolites of pharmaceutical
properties. Some of them have already been clinically applied.
The taxonomic characters of Porifera are limited to only a few morphological and
histological characters. In addition, sponges of the same species often show a wide
morphological variability, whereas the latter depends on different ecological parameters such
as water depth and current conditions. Thus, the taxonomic classification of sponges often
becomes a scientific challenge.
The fauna of the Yellow Sea rates among the least studied worldwide. At the same time,
according to the UN Atlas of the Ocean, the Yellow Sea is one of the most intensively
exploited marine areas in the world. This is not least due to the dense human population living
in the entire catchment area of the Yellow Sea region. In order to compile medium- and longterm
conclusions about the anthropogenic impact on biota of the Yellow Sea, the knowledge
of species and their distribution is of crucial importance, as these data form the baseline for all
future conservation efforts.
Until now the sponge fauna of the Chinese Yellow Sea is insufficiently investigated.
Thus, there is only one publication on sponges from this region that has been released
hitherto. This paper is dealing with only a view species. However, there is no reference
concerning the present location of the voucher material, on which this publication is based on.
Consequently, no scientific collection on Porifera from the Chinese part of the Yellow Sea
exists to date.
In order to compile a documentation of the recent sponge community of the Chinese
Yellow Sea, 12 study sites along the coast of the Liaoning Peninsula, China, Northeast
Yellow Sea, were investigated with focus on sponge distribution. The corresponding habitats
were characterized in regard to their topographical features, abiotic parameters, and common
composition of benthic megafaunal and macroalgal assemblages.
Due to the lack of comparable studies, a comprehensive literature research on sponges of the
shallow Northwest Pacific Ocean was required. As a result the first compilation of
publications is presented, dealing with sponges from shallow depths of the northwestern
Pacific Ocean.
Abstract
2
In the course of this study, 31 sponge species in total were recorded, which are scientifically
processed. With the exception of four all specimens were determined to species- level.
Twelve out of the total number of species are new to science and are described and classified
according to the recent taxonomic system of the phylum Porifera.
The results of this study indicate considerable differences in species composition between
investigated sites. It is shown that physical factors (particularly current regime, sedimentation,
seasonally related variations in temperatures), as well the availability of suitable substrates are
directly related to the diversity and abundance of investigated sponge communities. In this
context possible adaptation strategies of the corresponding sponges were discussed in detail.
Two sponge species, Clathria (Clathria) asodes and Antho (Acarnia) lithophoenix, formerly
known exclusively from the northeastern Pacific Ocean, are now recorded from the Northwest
Pacific Ocean for the first time. Furthermore, Penares hongdoensis, Clathria (Clathria)
hongdoensis and Celtodoryx girardae were synonymized with Penares cortius, Clathria
(Clathria) acanthostyli, and Celtodoryx ciocalyptoides respectively. Moreover, the occurrence
of eight sponge species, which were known from previous records from the Yellow Sea, could
be confirmed.
As a result of this study the Asian origin of a sponge species that is invasive to the French and
Dutch coasts of the Northeast Atlantic Ocean since the 1990s could be established. Moreover,
it is demonstrated that Celtodoryx girardae from the northeastern Atlantic is in fact
conspecific with Cornulum ciocalyptoides described by Burton (1935) from the Posiet Bay,
Sea of Japan. Apart from taxonomic remarks, variations between populations from both
oceans are examined and discussed thoroughly in regard to possible ecological implications.
The community of documented sponges shows overlapping with the one from the Sea of
Japan. According to the results it is assumed that the endemic degree of the sponges from the
Chinese Yellow Sea is rather low to moderate.
The material obtained in the course of this study was integrated in the collection of the
Senckenbergischen Naturforschenden Sammlungen. Therefore, it is the first scientific
collection of sponges from the Chinese Yellow Sea that can be consulted as a basis for all
further studies on sponges of this region.
The present study is the only investigation of sponges from Dalian and adjacent waters before
the spill occurred in the Dalian harbour in July 2010. Therefore, it provides an essential
baseline needed to assess the impact of the oil spill on benthic communities.
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Schwämme bilden einen bedeutenden Anteil in nahezu allen benthischen Lebensräumen
unserer Ozeane und werden als Schlüsselorganismen mariner Ökosysteme angesehen. Neben
ihrer Bedeutung im Kontext der biologischen Vielfa
Schwämme bilden einen bedeutenden Anteil in nahezu allen benthischen Lebensräumen
unserer Ozeane und werden als Schlüsselorganismen mariner Ökosysteme angesehen. Neben
ihrer Bedeutung im Kontext der biologischen Vielfalt werden Schwämme seit einigen
Jahrzehnten auch als Lieferanten neuer pharmakologisch relevanter Substanzen erforscht, die
sich bereits zum Teil in der klinischen Anwendung wiederfinden.
Die Taxonomie der Poriferen ist auf wenige morphologische und histologische Merkmale
begrenzt. Hinzu kommt, dass Schwämme einer Art eine außerordentlich hohe morphologische
Variabilität aufweisen können, deren Ausprägung durch eine Vielzahl ökologischer
Parameter, wie Wassertiefe und Strömungsbedingungen, beeinflusst werden. Somit stellt die
Bestimmung von Schwämmen oft eine wissenschaftliche Herausforderung dar.
Weltweit gilt das Gelbe Meer als eines der am wenigsten untersuchten küstennahen
Meeresgebiete überhaupt. Gleichzeitig ist laut UN Atlas of the Ocean das Gelbe Meer so stark
durch den Menschen beeinflusst, wie kaum ein anderes Meeresgebiet. Dies ist nicht zuletzt
auf die außerordentlich hohe Bevölkerungsdichte zurückzuführen, welche im gesamten
Einzugsgebiet des Gelben Meeres vorherrscht. Um mittel- und langfristige Aussagen über den
Grad des anthropogenen Einflusses auf die Biota des Gelben Meeres machen zu können, ist
die Kenntnis der Arten und ihrer Verteilung von entscheidender Bedeutung. Nur auf der Basis
dieser Kenntnisse können Maßnahmen zum Schutz betroffener Ökosysteme ergriffen werden.
Die Poriferen des Chinesischen Teil des Gelben Meeres wurden bisher nur
unzureichend wissenschaftlich untersucht. Lediglich eine Publikation beschäftigt sich mit der
Beschreibung weniger Schwamm- Spezies. Der Standort des Materials, welches dieser
Publikation zu Grunde liegt, ist nicht bekannt. So existierte bis dato keine wissenschaftliche
Sammlung von Schwämmen aus dem nördlichen, chinesischen Gebiet des Gelben Meeres.
Mit dem Ziel, eine Dokumentation der rezenten Schwammgemeinschaft des Gelben
Chinesischen Meeres anzufertigen, wurden insgesamt 12 Standorte auf der Liaoning
Halbinsel, China, hinsichtlich des Vorkommens an Schwämmen beprobt. Zur
Charakterisierung der Habitate wurde neben topographischen und abiotischen Parametern die
allgemeine Zusammensetzung des Makrozooebenthos und des Makroalgenbewuchses
herangezogen.
Aufgrund fehlender taxonomischer Studien über Schwämme aus diesem Gebiet, war eine
umfassende Literaturrecherche erforderlich. Als Ergebnis wird eine bislang einmalige
Zusammenstellung aller, die Schwammfauna des flachen nordwestlichen Pazifischen Ozeans
behandelnden Publikationen gezeigt.
Zusammenfassung
4
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnten 31 Schwammarten unterscheiden werden, die
mit vier Ausnahmen auf Artniveau bestimmt und ausführlich taxonomisch beschrieben und
dokumentiert wurden. Zwölf der 31 Schwammarten wurden unter aktuellen, taxonomisch
anerkannten Gesichtspunkten als neue Arten beschrieben.
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen deutliche Unterschiede im Vorkommen und in der
Verteilung der Schwämme der untersuchten Gebiete. Es wird dargelegt, dass sowohl
physikalische Faktoren (vor allem Strömung, Sedimenteinträge, saisonalbedingte
Temperaturschwankungen), als auch die Verfügbarkeit von geeignetem Besiedlungssubstrat
direkt mit der Diversität und der Abundanz der untersuchten Schwammgemeinschaften in
Verbindung stehen. In diesem Zusammenhang wird auf mögliche Anpassungsstrategien der
Poriferen hingewiesen und im Einzelnen diskutiert.
Ferner werden mit Clathria (Clathria) asodes und Antho (Acarnia) lithophoenix zwei Arten
präsentiert, die bisher nur für die nordöstliche Pazifikküste dokumentiert waren, und nun
erstmalig im nordwestlichen Teil des Pazifischen Ozeans nachgewiesen wurden. Außerdem
werden die Arten Penares hongdoensis, Clathria (Clathria) hongdoensis und Celtodoryx
girardae mit Penares cortius beziehungsweise mit Clathria (Clathria) acanthostyli und
Celtodoryx ciocalyptoides synonymisiert. Des Weiteren konnte das Vorkommen von acht
Schwammarten bestätigt werden, welche bereits aus dem Gelben Meer bekannt waren.
Es wird der asiatische Ursprung von Celtodoryx girardae, einer seit den 1990er Jahren im
Nordost Atlantik auftretenden invasiven Schwammart nachgewiesen. Außerdem wird gezeigt,
dass diese conspezifisch mit Cornulum ciocalyptoides Burton, 1935 ist, welche aus dem
Japanischen Meer bekannt ist. Abgesehen von einer taxonomischen Revision werden
Unterschiede zwischen den Populationen beider Ozeane aufgeführt und mögliche ökologische
Faktoren, die diesen Unterschieden zugrunde liegen können diskutiert.
Die Schwammfauna, die im Rahmen dieser Arbeit dokumentiert wird, zeigt
Übereinstimmungen mit der, für das Japanische Meer beschriebenen. Es wird gezeigt, dass
der Anteil endemischer Schwammarten im nördlichen Gelben Meer als eher gering
einzustufen ist.
Das im Rahmen dieser Studie gewonnene Material wurde in den Senckenbergischen
Naturhistorischen Sammlungen hinterlegt. Dabei handelt es sich nicht nur um die erste
wissenschaftliche Sammlung von Schwämmen aus dem Chinesischen Gelben Meer, sondern
es ist gleichzeitig die einzige, welche die Schwammfauna der Liaoning Halbinsel vor der
Ölpest im Juli 2010 beschreibt. Sie stellt somit eine wichtige Grundlage dar, um die
Auswirkungen der Ölpest auf die benthische Gemeinschaft in Zukunft bewerten zu können.
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Metadaten
Author:Daniela Henkel
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-263203
Publisher:Univ.-Bibliothek
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Dorte Janussen, Christian Winter
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2012/09/13
Year of first Publication:2011
Publishing Institution:Univ.-Bibliothek Frankfurt am Main
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Univ.
Date of final exam:2011/11/17
Release Date:2012/09/13
Pagenumber:336
First Page:XI
Last Page:300
Note:
Diese Dissertation steht außerhalb der Universitätsbibliothek leider (aus urheberrechtlichen Gründen) nicht im Volltext zur Verfügung, die CD-ROM kann (auch über Fernleihe) bei der UB Frankfurt am Main ausgeliehen werden.
HeBIS PPN:347989187
Institutes:Biowissenschaften
Dewey Decimal Classification:570 Biowissenschaften; Biologie
Sammlungen:Universitätspublikationen
Biologische Hochschulschriften (Goethe-Universität; nur lokal zugänglich)
Licence (German):License LogoArchivex. zur Lesesaalplatznutzung § 52b UrhG

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