Antarktische krill
Der Antarktische Krill (Euphausia superba) ist eine Art der Krebstiere aus der Familie Euphausiidae, der im Südlichen Ozean in den Gewässern um die Antarktis lebt. Wie auch andere als Krill bezeichnete Arten gehört Euphausia superba zu den garnelenartigen Wirbellosen, die in großen Schwärmen leben. Ein solcher Schwarm kann pro Kubikmeter Wasser 10.000 bis 30.000 Individuen umfassen. Die Krebse ernähren sich von Phytoplankton, das mit Hilfe der Photosynthese aus Kohlenstoffdioxid und Nährstoffen seine Körpersubstanz aufbaut; sie verwerten also die Primärproduktion des Phytoplanktons, um ihre pelagische Lebensweise im offenen Ozean führen zu können. Als Nahrungsquelle aller größeren Tiere der Antarktis gilt der Antarktische Krill als Schlüsselart im antarktischen Ökosystem. Bezogen auf ihre Biomasse von ungefähr 500 Millionen Tonnen ist die Art wahrscheinlich die erfolgreichste Tierart der Welt.
Der Antarktische Krill erreicht eine Körperlänge von maximal sechs Zentimetern. Die Tiere wiegen bis zu zwei Gramm und können ein Höchstalter von sechs Jahren erreichen.
Der Antarktische Krill bevölkert die Oberflächengewässer des Südlichen Ozeans. Dabei hat er eine cirkumpolare Verbreitung mit einer Hauptkonzentration auf den atlantischen Meeresbereich.
Die nördliche Begrenzung des Südlichen Ozeans verläuft entlang der Antarktischen Konvergenz, also des Bereiches, in dem sich das kalte Wasser der Antarktis mit dem wärmeren Wasser des Atlantischen, Pazifischen und Indischen Ozeans vermischt. Diese Grenze verläuft grob entlang des 55. Breitengrades südlicher Breite. Der Südliche Ozean erstreckt sich entsprechend von dieser Grenze bis zum antarktischen Kontinent über eine Wasserfläche von etwa 32 Millionen Quadratkilometern. Im Winter sind etwa drei Viertel dieser Wasserfläche mit Eis bedeckt, im Sommer sind dagegen etwa 24 Millionen Quadratkilometer eisfrei. Die Wassertemperatur reicht von −1,3 bis 3 Grad Celsius.
Der Südliche Ozean besteht aus einem komplexen Strömungssystem. Bei Westwind verdriften die Oberflächenströmungen um die Antarktis in Ostrichtung. Nahe der Landmasse läuft die Windströmung in umgekehrter Uhrzeigerrichtung. In der Grenzzone der beiden Ströme entwickeln sich große, als Totwasser bezeichnete Verwirbelungen, etwa in der Weddell-See. Die Krillschwärme treiben mit diesen Strömungen und bilden so eine einzige Population, die den gesamten Antarktischen Kontinent einschließt. Es besteht ein kontinuierlicher Genfluss im gesamten Gebiet. Über die genauen Wanderungswege ist nur wenig bekannt, da bisher einzelne Krillkrebse nicht für telemetrische Untersuchungen bei großen Entfernungen markiert werden können. Die Verfolgung der detaillierten Bewegungsmuster ist daher bisher nicht möglich.
Der Darm des Krills kann häufig als grün durchscheinende Struktur durch die transparente Haut erkannt werden. Dadurch wird erkennbar, dass der Krill sich vor allem von grünen, Photosynthese betreibenden Kieselalgen ernährt, die durch einen Filterapparat aufgenommen werden (siehe unten). Die Schalen der Kieselalgen werden im Muskelmagen zerkleinert und danach werden die Algen im Hepatopancreas verdaut.
Neben diesen Algen fängt der Krill auch Zooplankton wie Hüpferlinge (Copepoda) und Flohkrebse (Amphipoda). Der Darm bildet eine gerade Röhre und die Verdauung ist relativ ineffizient, wodurch die Ausscheidungen noch einen großen Anteil an unverdauter Nahrung enthalten. Im Aquarium konnte überdies beobachtet werden, dass Krillkrebse bei Nahrungsmangel auch ihre Artgenossen fressen (Kannibalismus).
Ist keine ausreichende Nahrung vorhanden, schrumpfen die Krebse, wobei sie sich weiterhin regelmäßig häuten. Diese Reaktion ist einzigartig unter Tieren von der Größe des Krills und wird als Anpassung an saisonale Nahrungsknappheiten im antarktischen Winter angesehen, in dem kein Licht für die Photosynthese vorhanden ist. Die Komplexaugen bleiben jedoch unverändert erhalten, weswegen das Verhältnis von Durchmesser der Augen zu Körpergröße der Krebse ein gutes Maß für den Umfang der Ernährung darstellt.
Die Hauptlaichzeit des Antarktischen Krills ist von Januar bis März, wobei die Eier sowohl am Kontinentalschelf als auch in den Oberflächengewässern der Ozeanbereiche mit Tiefsee abgelegt werden. Wie bei allen Krillarten befestigt das Männchen ein Spermapaket an der Genitalöffnung des Weibchens. Für diesen Zweck sind die ersten Beine des Hinterleibs, die Pleopoden, zu Begattungsorganen umgestaltet. Die Weibchen legen 6.000–10.000 Eier mit einer Größe von jeweils 0,6 mm auf einmal, die bei der Passage des Spermapakets befruchtet werden.
Nach der Hypothese des britischen Forschers Marr, die er aufgrund der Ergebnisse der Forschungsreise der bekannten Discovery aufstellte, erfolgt die Entwicklung der Eier in folgenden Schritten: Die Embryonalentwicklung, vor allem die Gastrulation, findet während des Absinkens der Eier auf den antarktischen Meeresboden in 2.000–3.000 Metern Tiefe statt. Sobald die Larve, ein typischer Nauplius, aus dem Ei schlüpft, beginnt sie zur Wasseroberfläche aufzusteigen (developmental ascent).
Wie das erste Naupliusstadium ernähren sich auch die nächsten beiden Larvenstadien, bezeichnet als zweiter Nauplius und Metanauplius, ausschließlich von ihren Dotterreserven und nehmen keine sonstige Nahrung auf. Nach etwa drei Wochen hat der Krill wieder die Oberflächengewässer erreicht und die Larve wächst über weitere Larvenstadien heran. Diese unterschiedlichen Stadien zeichnen sich vor allem durch die zunehmende Anzahl von Beinen aus, außerdem durch die Entwicklung der Facettenaugen und der Beborstung. Mit etwa 15 Millimetern Körperlänge haben die Jungkrebse den gleichen Habitus wie ihre Eltern, wachsen jedoch noch weiter und erreichen die Geschlechtsreife nach zwei oder drei Jahren. Bei jedem Wachstumsschub kommt es dabei zu einer Häutung, die etwa alle 13 bis 20 Tage stattfindet und bei der der gesamte Chitinpanzer erneuert wird.
Der Antarktische Krill stellt die Art dar, der im antarktischen Ökosystem die zentrale Schlüsselstellung zukommt. Sie ist die Ernährungsgrundlage für alle Wale, Robben, Pinguine und andere Meeresvögel sowie für die meisten Fische der Antarktis. Die als Krabbenfresser bekannte Robbenart hat in Anpassung an die Ernährung durch den Krill sogar spezielle Zähne entwickelt, die es ihr aufgrund der Struktur ermöglichen, den Krill aus dem Wasser zu sieben. Sie sind die Robben mit der größten Spezialisierung auf eine Nahrungsquelle. Ihre Nahrung besteht zu 98 Prozent aus dem Antarktischen Krill, von dem sie pro Jahr etwa 63 Millionen Tonnen verzehren. Zusammengefasst werden bis zu 130 Millionen Tonnen Krill jährlich von Robben, 43 Millionen Tonnen von Walen, 15 bis 20 Millionen Tonnen von Vögeln, bis zu 100 Millionen Tonnen von Tintenfischen und bis zu 20 Millionen Tonnen von Fischen verzehrt.
Sowohl der Größenunterschied zwischen dem Krill und seiner Nahrung, den etwa 20 Mikrometer großen Algen, als auch zwischen dem Krill und seinen Jägern, zu denen mit dem Blauwal auch das größte rezent lebende Tier überhaupt gehört, ist sehr groß. Diese Verhältnisse sind weltweit einzigartig. Im Nordatlantik stellt Meganyctiphanes norvegica die dominierende Krillart dar, im Nordpazifik Euphausia pacifica.
