#Computer auf Schneckenhäusern lösen Rätsel

Massenaussterben auf den Inseln der Schneckenvielfalt: Eine invasive Raubschnecke hat auf Tahiti und ihren Nachbarinseln in den letzten Jahrzehnten über 50 Baumschneckenarten ausgerottet. Durch raffinierte Technik haben Forscher nun das Rätsel gelöst, warum eine bestimmte Art diesem Schicksal entgehen konnte. Die prominente Partula-hyalina-Schnecke kann demnach durch das „coole“ Weiß ihres Häuschens mehr Sonnenlicht vertragen als ihre eher dunkle Feindin. Daher konnte die einheimische Schnecke in sonnenbeschienenen Waldrandbereichen überleben, berichten die Biologen.

Der Mensch war und ist für viele Ökosysteme der Welt eine Katastrophe: Besonders verheerend hat sich die Ankunft unserer Spezies auf Inseln ausgewirkt, auf denen sich über eine lange Zeit hinweg Tier und Pflanzenarten ungestört entwickeln konnten. Auf den südpazifischen Gesellschaftsinseln mit ihrem Zentrum Tahiti konnten sich besonders die Partula-Schnecken in viele Arten auffächern: Sie galten deshalb auch als die „Darwin-Finken der Schneckenwelt“. Doch dieser Schatz der Schneckenvielfalt ging den Evolutionsbiologen durch den Einfluss des Menschen verloren.

Die traurige Geschichte begann dabei mit der absichtlichen Einführung der riesigen afrikanische Landschnecke auf den Gesellschaftsinseln. Sie sollte als eine menschliche Nahrungsquelle dienen, doch dann begannen die gefräßigen Weichtiere sich auch über Kulturpflanzen herzumachen und avancierten zu Schädlingen. So entschieden sich Agrarwissenschaftler 1974 erneut für die Einfuhr einer Schnecke – diesmal war es allerdings eine Räuberin: Die rosige Wolfsschnecke (Euglandina rosea) sollte die afrikanischen Landschnecken unter Kontrolle bringen. Dies gelang auch – allerdings mit verheerenden Kollateralschäden: Die einheimischen Baumschnecken der Gesellschaftsinseln waren ebenfalls eine leichte Beute für das räuberische Weichtier. „Die endemischen Arten waren nie zuvor mit einem solchen Raubtier konfrontiert gewesen und so konnte die Wolfsschnecke sehr schnell die meisten der Populationen zum Aussterben bringen“, sagt Co-Autor Diarmaid Ó Foighi von der University of Michigan.

Warum überlebte die weiße Schnecke das Massensterben?

So sind von den einst 61 Arten heute nur noch fünf übrig und ihr weiteres Schicksal ist ungewiss. Am besten haben sich noch die Bestände von Partula hyalina gehalten. Für die Polynesier ist dies Glück im Unglück, denn in ihrer Kultur spielt diese Art wegen ihrer schimmernd weißen Farbe eine besonders wichtige Rolle als Schmuckobjekt. Doch warum hat ausgerechnet diese Art überlebt? Ó Foighi und seine Kollegen gingen in ihrer aktuellen Studie nun der Frage nach, ob dabei vielleicht das strahlende Weiß eine Rolle spielt. Denn vielleicht macht es Partula hyalina hitzeresistenter als die Wolfsschnecke.

Um ihre Vermutung zu testen, beschlossen sie, die typische Lichtexposition von P. hyalina und den Wolfsschnecken im Tagesverlauf zu untersuchen. Die Forscher passten dazu den als kleinsten Computer der Welt bekannten „Michigan Micro Mote“ für ihre Zwecke an: Um mit dem nur wenige millimetergroßen Gerät die Lichtstärke messen zu können, nutzten die Forscher Daten der Energiegewinnung durch die Solarzelle des Winzlings. Die Lichtstärke ließ sich kontinuierlich messen, indem die Wissenschaftler die Geschwindigkeit erfassten, mit der die Batterie aufgeladen wurde. „So konnten wir durch das Rechensystem, das klein genug war, um es auf eine Schnecke zu kleben, Daten generieren, die niemand zuvor erhalten konnte“, sagt Co-Autor David Blaauw von der University of Michigan.

Weiß macht weniger heiß

Das Team klebte anschließend die Sensoren zur Datenerfassung direkt auf die Häuser der Wolfsschnecken. Bei der geschützten P. hyalina mussten sie hingegen vorsichtiger vorgehen: Mithilfe von Magneten platzierte das Team die Geräte sowohl auf den Ober- als auch auf den Unterseiten von Blättern, auf denen sich die Schnecken in ihrem natürlichen Lebensraum aufhielten. Am Ende eines jeden Tages konnten die Forscher dann drahtlos die Daten von jedem der kleinen Computer herunterladen.

So zeigte sich: Die Wolfsschnecke setzt sich typischerweise nur vergleichsweise geringen Strahlungswerten aus. Im Gegensatz dazu wird P. hyalina im Durchschnitt mit zehnmal mehr Sonnenlicht bestrahlt. Dabei treten Spitzenwerte von bis zu 71.000 Lux auf. Durch die Reflexionskraft ihrer weißen Schale führt dies bei P. hyalina aber offenbar nicht zu Überhitzungen, erklären die Wissenschaftler. Doch für die Wolfsschnecke sind die hohen Strahlungswerte vermutlich tödlich, da sich das Licht auf ihrer eher dunklen Oberfläche intensiv in Wärme umwandelt. Die Forscher vermuten, dass sich die Räuberin deshalb nicht einmal in der Nacht an den Waldrand wagt, um P. hyalina zu fangen, weil die Gefahr besteht, dass sie nicht mehr rechtzeitig in den Schatten flüchten kann.

Dank der Zusammenarbeit zwischen Biologen und Ingenieuren scheint nun klar, warum ausgerechnet P. hyalina der rabiaten Raubschnecke trotzen konnte: Das Licht der Sonne schützt sie in den locker bewachsenen Waldrandhabitaten. „Die Sensor-Computer können somit aufzeigen, wie wir die endemische Art auf den Inseln schützen können“, sagt Co-Autorin Cindy Bick von der University of Michigan. „Wenn wir in der Lage sind, ihre verbliebenen Lebensräume zu kartieren und durch geeignete Maßnahmen zu schützen, können wir das Überleben der Art vielleicht noch sichern.“

Quelle: University of Michigan, Fachartikel: Communications Biology, doi: 10.1038/s42003-021-02124-y

15. Juni 2021

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