Filtrierer

Definition und Überblick

Als Filtrierer (auch Suspensionsfresser oder Filterfresser) bezeichnet man Tiere, die ihre Nahrung aus dem umgebenden Wasser herausfiltern. Dabei werden winzige Partikel wie Plankton, Bakterien, Algen, organische Schwebstoffe und Detritus mithilfe spezialisierter Körperstrukturen aus der Wassersäule abgetrennt und dem Verdauungstrakt zugeführt. Diese Ernährungsstrategie – in der Fachsprache als Filtration oder Suspensionsfiltration bezeichnet – gehört zu den ältesten und erfolgreichsten Nahrungserwerbsformen im Tierreich. Filtrierer kommen sowohl im Süßwasser als auch in marinen Lebensräumen vor und besiedeln nahezu alle aquatischen Ökosysteme von der Tiefsee bis zum flachen Küstengewässer.

Funktionsprinzip der Filtration

Das Grundprinzip ist bei allen Filtrierern ähnlich: Wasser wird aktiv oder passiv durch eine Filterstruktur geleitet, die Nahrungspartikel zurückhält, während das Wasser wieder abgegeben wird. Je nach Organismus unterscheiden sich jedoch die Mechanismen erheblich:

• Aktive Filtration: Das Tier erzeugt selbst einen Wasserstrom, etwa durch Flimmerhärchen (Cilien), Muskelbewegungen oder das Schlagen von Anhängen. Beispiele sind Muscheln, die mit ihren Kiemen einen kontinuierlichen Wasserstrom erzeugen, oder Manteltiere (Tunikaten), die Wasser durch ihren Kiemendarm pumpen.
• Passive Filtration: Der Organismus nutzt die natürliche Wasserströmung, um Partikel aufzufangen. Fächerkorallen und viele Seelilien orientieren ihre Fangarme senkrecht zur Strömung und fangen vorbeitreibende Partikel ab.
• Durchströmungsfiltration: Schwämme (Porifera) leiten Wasser durch ein komplexes Kanalsystem im Inneren ihres Körpers. Spezialisierte Zellen, die Choanocyten, erzeugen den Wasserstrom und fangen gleichzeitig Nahrungspartikel auf.

Die Porengröße der Filterstrukturen bestimmt, welche Partikel zurückgehalten werden. Manche Filtrierer können Partikel von weniger als einem Mikrometer Durchmesser aus dem Wasser entfernen – das entspricht der Größe einzelner Bakterien.

Verbreitung im Tierreich

Die Ernährungsweise durch Filtration hat sich in der Evolution mehrfach unabhängig voneinander entwickelt. Sie findet sich in zahlreichen Tiergruppen:

• Schwämme (Porifera): Als eine der ursprünglichsten Tiergruppen sind Schwämme ausschließlich Filtrierer. Einige Arten filtern täglich das Mehrfache ihres eigenen Körpervolumens an Wasser.
• Nesseltiere (Cnidaria): Bestimmte Korallen und Seeanemonen nutzen neben dem Beutefang mit Nesselzellen auch die Filtration von Mikropartikeln.
• Weichtiere (Mollusca): Muscheln (Bivalvia) sind die bekanntesten Filtrierer. Eine einzige Miesmuschel kann bis zu 1,5 Liter Wasser pro Stunde filtrieren. Auch manche Schneckenarten betreiben Filtration.
• Ringelwürmer (Annelida): Röhrenwürmer wie der Wattwurm-Verwandte Sabella tragen fedrige Tentakelkronen, mit denen sie Schwebstoffe auffangen.
• Krebstiere (Crustacea): Wasserflöhe (Daphnien), Rankenfußkrebse (Seepocken) und viele Copepodenarten sind effektive Filtrierer. Der Antarktische Krill (Euphausia superba) bildet riesige Schwärme und filtert Phytoplankton aus dem Südpolarmeer.
• Manteltiere (Tunicata): Seescheiden filtrieren Wasser durch ein feines Schleimgitter im Kiemendarm, das Partikel bis hinunter zur Nanometerskala auffängt. Salpen, frei schwimmende Manteltiere, zählen zu den leistungsfähigsten marinen Filtrierern.
• Fische: Der Walhai (Rhincodon typus), der Riesenhai (Cetorhinus maximus) und verschiedene Rochenarten filtern Plankton mithilfe modifizierter Kiemenreusen. Auch Süßwasserfische wie der Silberkarpfen nutzen diese Strategie.
• Wale (Cetacea): Bartenwale sind die größten Filtrierer der Erde. Ihre namensgebenden Barten – Hornplatten im Oberkiefer – dienen als Sieb, mit dem sie Krill und kleine Schwarmfische aus enormen Wassermengen herausfiltern. Ein Blauwal nimmt pro Tauchgang bis zu 80.000 Liter Wasser auf und presst es durch seine Barten.

Ökologische Bedeutung

Filtrierer erfüllen in aquatischen Ökosystemen zentrale Funktionen. Durch ihre Tätigkeit entfernen sie Schwebstoffe, Algen und Bakterien aus dem Wasser und tragen so maßgeblich zur biologischen Wasserreinigung bei. In Küstengewässern können dichte Muschelbestände das gesamte Wasservolumen eines Gebiets innerhalb weniger Tage einmal komplett durchfiltrieren. Dieser Prozess erhöht die Wassertransparenz, lässt mehr Licht zum Gewässergrund vordringen und fördert dadurch das Wachstum von Seegraswiesen und benthischen Algen.

Filtrierer stehen als Primär- oder Sekundärkonsumenten an der Basis vieler Nahrungsnetze. Sie wandeln die Energie von Plankton und gelösten organischen Stoffen in tierische Biomasse um, die wiederum Räubern wie Fischen, Vögeln und Meeressäugern als Nahrung dient. Diese trophische Kopplung zwischen dem Pelagial (Freiwasser) und dem Benthal (Gewässerboden) ist für den Energiefluss in vielen Ökosystemen unentbehrlich.

Durch die Ausscheidung von Kotpellets, den sogenannten Pseudofaeces und Faeces, reichern Filtrierer den Gewässerboden mit Nährstoffen an. Dieser Prozess, die Biodeposition, beeinflus