Universität Frankfurt

Goethe-Universität Frankfurt am Main

Die Goethe-Universität Frankfurt am Main, Abteilung Aquatische Ökotoxikologie, untersucht die reproduktionstoxische Wirkung und das endokrine Potential von Abwasserproben und Sedimenten im Projekt SchussenAktiv mit Hilfe der Zwergdeckelschnecke Potamopyrgus antipodarum. Die Schnecke bevorzugt Weichsedimente in stehenden und langsam fließenden Gewässern, ernährt sich von Detritus, Algen und Bakterien, die von der Oberfläche von Pflanzen, Hartsubstraten und vom Sediment abgeweidet werden. In ihrem ursprünglichen Verbreitungsgebiet Neuseeland treten Populationen mit ausgeglichenem Geschlechterverhältnis auf, wobei biparentale und parthenogenetische Populationen nebeneinander vorkommen. Die europäischen Populationen bestehen dagegen praktisch ausschließlich aus sich parthenogenetisch fortpflanzenden Weibchen.

Die Zwergdeckelschnecke betreibt mit der Ooviviparie eine spezielle Form der Brutpflege. Die Eier entwickeln sich im vorderen Abschnitt des Eileiters, der eine Bruttasche bildet. Dort liegen ältere Embryonen, die bereits eine sichtbare Schale entwickelt haben, im vorderen Teil, während jüngere, noch unbeschalte Embryonen hinten liegen. Die Jungschnecken werden schließlich mit dem Aufreißen der Eihülle über die weibliche Geschlechtsöffnung und die Mantelhöhle entlassen. Wenn die Schale der Weibchen entfernt wird, können die in der Bruttasche liegenden Embryonen problemlos erkannt werden (Abb. 1). Wird die Bruttasche eröffnet und werden danach alle Embryonen daraus entfernt, kann der individuelle Fortpflanzungserfolg der Weibchen durch Auszählen der Embryonen ermittelt werden (Abb. 2).

Abb. 1. Potamopyrgus antipodarum. Weichkörper nach Entfernung der Schale (verändert nach Fretter & Graham 1994); ag = Eiweißdrüse, bp = Bruttasche, dg = Mitteldarmdrüse, em = Embryo, fo = weibliche Geschlechtsöffnung (Vagina), me = Mantelrand, op = Operculum, ov = Ovar, sn = Schnauze, st = Magen.

Abb. 2. Potamopyrgus antipodarum. Embryonen mit und ohne Schale nach Entfernung aus der Bruttasche.

Die Zwergdeckelschnecke reagiert außerordentlich empfindlich auf endokrin aktiv Substanzen. Treten östrogenartig wirkende Substanzen im Wasser oder Sediment auf, in dem sich Potamopyrgus antipodarum befindet, so steigt die Embryonenzahl an, während androgenartig oder antiöstrogen wirksame sowie allgemein reproduktionstoxisch wirkende Substanzen zu einer Verringerung der Embryonenzahl führen. Dieses Verfahren zur Ermittlung der reproduktionstoxische Wirkung und des endokrinen Potentials von Abwasserproben und Sedimenten, das auch im Projekt SchussenAktiv zum Einsatz kommt, wird derzeit im Rahmen des OECD-Programms zur Entwicklung neuer Richtlinien für die Chemikalientestung standardisiert.

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