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 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.
  • 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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    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.

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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:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2011/11/17
Release Date:2012/09/13
Page Number: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 / Biowissenschaften
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie
Sammlungen:Universitätspublikationen
Sammlung Biologie / Biologische Hochschulschriften (Goethe-Universität; nur lokal zugänglich)
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