Daphnie

Steckbrief

• Wissenschaftlicher Name: Daphnia (Gattung), häufigste Art: Daphnia pulex (Gemeiner Wasserfloh)
• Ordnung: Krallenschwänze (Anomopoda)
• Familie: Wasserflöhe (Daphniidae)
• Gattung: Daphnia
• Lebensraum: Stehende und langsam fließende Süßgewässer weltweit
• Größe: 0,2–6 mm, je nach Art
• Gewicht: Wenige Mikrogramm (nicht einzeln messbar)
• Lebenserwartung: Wenige Wochen bis etwa 3 Monate unter günstigen Bedingungen

Aussehen & Merkmale

Daphnien besitzen einen seitlich abgeflachten Körper, der von einer zweiklappigen, transparenten Schale – dem sogenannten Carapax – umschlossen wird. Diese chitinhaltige Hülle ist kein echtes Gehäuse, sondern eine Falte des Rückenschildes, die den Rumpf und die Brustbeine umgibt. Der Kopf ragt frei aus der Schale hervor und trägt ein auffällig großes, zusammengesetztes Komplexauge, das durch Verschmelzung zweier Einzelaugen entstanden ist. Daneben existiert bei vielen Arten ein kleineres Naupliusauge.

Am Kopf sitzen die stark vergrößerten zweiten Antennen, die als Ruderorgane dienen und den typisch hüpfenden Schwimmstil verursachen – daher der deutsche Trivialname Wasserfloh. Die ersten Antennen sind bei Weibchen klein und stummelförmig, bei Männchen dagegen verlängert und mit Sinnesborsten ausgestattet. Am Rumpf befinden sich fünf bis sechs Paar blattförmige Thorakopoden (Brustbeine), die sowohl der Fortbewegung als auch der Nahrungsaufnahme und Atmung dienen.

Durch die Transparenz der Schale sind innere Organe – darunter das schlagende Herz, der Darm und bei trächtigen Weibchen die Eier im Brutraum – mit bloßem Auge oder unter geringer Vergrößerung sichtbar. Die Körperfärbung variiert von nahezu farblos über gelblich bis hin zu intensiv rötlich, wobei eine rötliche Färbung auf einen erhöhten Hämoglobingehalt in sauerstoffarmen Gewässern zurückzuführen ist.

Lebensraum & Verbreitung

Das Verbreitungsgebiet der Gattung Daphnia umfasst nahezu alle Kontinente mit Ausnahme der Antarktis. Daphnien besiedeln ein breites Spektrum stehender Süßgewässer: von temporären Pfützen und Regentonnen über Weiher, Teiche und Seen bis hin zu großen Binnenseen. Einige Arten, etwa Daphnia magna, tolerieren auch leicht brackiges Wasser.

Das bevorzugte Habitat sind nährstoffreiche (eutrophe) bis mäßig nährstoffreiche (mesotrophe) Stillgewässer mit ausreichend Phytoplankton. In oligotrophen Bergseen kommen spezialisierte Arten wie Daphnia longispina vor. Innerhalb eines Gewässers halten sich Daphnien bevorzugt im freien Wasserkörper (Pelagial) auf, wandern aber in Abhängigkeit von Licht, Temperatur und Feinddruck vertikal.

Ernährung

Daphnien sind Filtrierer. Mit den blattförmigen Brustbeinen erzeugen sie einen kontinuierlichen Wasserstrom, aus dem sie Nahrungspartikel herausfiltern. Die Hauptnahrung besteht aus einzelligen Algen (Phytoplankton), Bakterien, Detritus und organischen Schwebstoffen. Die Partikelgröße liegt typischerweise zwischen 1 und 50 Mikrometer.

Pro Tag kann ein einzelnes Tier ein Vielfaches seines eigenen Körpervolumens an Wasser filtrieren. In nährstoffreichen Gewässern können Daphnien-Populationen dadurch das Algenwachstum erheblich regulieren – ein Vorgang, der in der Limnologie als Klarwasserstadium (Clear-Water-Phase) bekannt ist und in vielen Seen im Frühsommer auftritt.

Verhalten & Lebensweise

Daphnien leben in offenen Schwärmen im Freiwasser. Ein ausgeprägtes Territorialverhalten oder Revierbildung gibt es nicht. Eines der auffälligsten Verhaltensmuster ist die Diel Vertical Migration (DVM), eine tägliche Vertikalwanderung: Tagsüber halten sich die Tiere in tieferen, dunkleren Wasserschichten auf, um visuell jagenden Fressfeinden wie planktivoren Fischen zu entgehen. Nachts steigen sie in die nahrungsreicheren, oberflächennahen Schichten auf. Dieses Verhalten lässt sich als nächtliche Aktivitätsphase interpretieren, auch wenn Daphnien nicht im strengen Sinne nachtaktiv sind.

Unter dem Einfluss von Fressfeinden zeigen mehrere Daphnien-Arten eine ausgeprägte phänotypische Plastizität: Daphnia pulex bildet bei Anwesenheit räuberischer Büschelmückenlarven (Chaoborus) Nackenzähne aus, Daphnia cucullata entwickelt einen verlängerten Kopfhelm. Diese induzierten Verteidigungsstrukturen werden durch chemische Signalstoffe (Kairomone) der Räuber ausgelöst.

Fortpflanzung & Aufzucht

Daphnien verfügen über einen bemerkenswert flexiblen Fortpflanzungsmodus. Unter günstigen Umweltbedingungen – ausreichend Nahrung, moderate Temperatur – vermehren sich die Weibchen parthenogenetisch: Sie produzieren ohne Befruchtung diploide Eier, aus denen genetisch identische Weibchen schlüpfen. Diese Eier werden im Brutraum unter dem Carapax getragen und dort bis zum Schlupf der Juvenilen versorgt. Ein Weibchen kann alle zwei bis drei Tage eine neue Brut aus 10 bis über 100 Eiern hervorbringen.

Bei sich verschlechternden Bedingungen – sinkende Temperatur, Nahrungsmangel, hohe Populationsdichte – schaltet die Population auf sexuelle Fortpflanzung um. Nun werden neben Weibchen auch Männchen geboren. Aus der Befruchtung entstehen Dauereier (Ephippien), die in einer