So viel Leben auf der Erde beginnt mit einem Ei. Es ist ein unglaubliches Stück biologisches Design, das über das Vertraute hinausgeht. Hier ist eine Feier der unglaublichen Wege, die die Evolution gefunden hat, um das Leben anzukurbeln.
Ei-Emoji
„Was wie ein Mund aussieht, ist eigentlich eine Bruchlinie, die an der Oberseite des Eies verläuft“, sagt Schildwanzen-Expertin Maria Justamond und kommentiert diese Ansammlung von Emoji-ähnlichen Insekteneiern auf der Unterseite eines Blattes. „Wenn der Baby-Schildkäfer zum Schlüpfen bereit ist, öffnet sich das Ei wie eine Falltür.“
Mehr als 99 Prozent aller Tiere, die jemals auf der Erde gelebt haben, sind in den ersten Augenblicken ihres Lebens aus einem Ei geschlüpft. Trotz ihres Überflusses überraschen Eier Wissenschaftler weiterhin mit ihren einzigartigen Anpassungen und atemberaubenden evolutionären Problemumgehungen.
„Ich hatte schon immer ein Faible für ihre Eier“, fügt Justamond hinzu. „Ich finde es toll, wie vielfältig sie in Farbe und Größe sind und wie jede Schildwanzenart ihren eigenen interessanten Lebenszyklus hat.“
Unausgebrütet und verdeckt
Ungeschlüpfte Stabheuschrecken werden regelmäßig von Schlupfwespen angegriffen, deren räuberische Larven ihre Eier plündern und alles darin auffressen. Um dieser Bedrohung entgegenzuwirken, haben einige Arten von Stabheuschrecken Eier entwickelt, die wie Samen aussehen.
Jedes Ei hat eine griffartige Struktur voller Öl, ein sogenanntes Capitulum, das eine ähnliche Struktur in einigen Pflanzensamen nachahmt. Dies lockt hungrige Ameisen an, die die Eier, weil sie sie für Nahrung halten, zur sicheren Aufbewahrung in ihre Nester zurückbringen. Tief in der Nistkolonie setzen die Eier der Stabheuschrecken ihre Entwicklung sicher vor plündernden Wespen fort.
Dies ist eine von vielen genialen Stabheuschrecken-Ei-Innovationen. Einige Arten haben Eier, die so zäh sind, dass sie beispielsweise durch die Eingeweide samenfressender Vögel passen, und eine Art hat sogar Eier, die im Meerwasser schwimmen können.
„Insekteneier unterliegen genauso der natürlichen Selektion und Evolution wie jedes andere Stadium“, sagt Prof. Adam Hart, Entomologe und BBC-Sender. „Sie sind wirklich bemerkenswert, sobald man sie ansieht.“
Eier-sehr lebhaft
Die Eier einiger Mückenarten sind mit winzigen fingerartigen Vorsprüngen bedeckt und binden sich beim Legen fest aneinander und bilden ein kleines Floß aus Eiern, das auf der Wasseroberfläche schwimmt. Spezielle Proteine auf der Oberfläche jedes Eies stoßen Wasser aktiv ab, wodurch sich das Floß an seinen äußersten Rändern nach oben krümmt. Dies hilft dem Eierfloß, über Wasser zu bleiben, falls kabbeligere Bedingungen auftreten.
Da Stechmücken eine Vielzahl lebensbedrohlicher Krankheiten übertragen, interessieren sich viele Wissenschaftler für das Eiablageverhalten weiblicher Stechmücken und wie sie eingedämmt werden könnten. Im Jahr 2019 gelang es einem Team von Wissenschaftlern der University of Arizona, ein einzelnes Gen (bekannt als Eggshell Organizing Factor 1) auszuschalten, das die Proteine beeinflusst, die das sich entwickelnde Ei wasserdicht machen. Das Ergebnis? Ein Rettungsfloß, das zu viel Wasser aufnimmt, schließlich untergeht und alle ungeschlüpften Mücken an Bord tötet.
Vater des Jahres
Mit einigen Arten, die so groß wie eine menschliche Handfläche sind, ist die riesige Wasserwanze ein gefräßiges Raubtier in Feuchtgebieten. Während der Brutzeit zeigen die Männchen jedoch eine weichere Seite. Während der Paarung legt das Weibchen Eier auf den Rücken des Männchens, die bis zum Schlüpfen bewacht werden. Von ihrer Pflicht befreit, zieht sie woanders hin, um sich wieder zu paaren.
Weit davon entfernt, von der Arbeit der Kinderbetreuung zerstört zu werden, profitieren Männer tatsächlich von dieser ungewöhnlichen Beziehung. Im Jahr 2016 entdeckten Wissenschaftler durch eine Reihe von Experimenten, dass Weibchen aktiv nach Männchen suchen, auf denen sich die Eier anderer Weibchen befinden. Wie der Schwanz eines Pfaus dreht sich auch bei einem mit Eiern besetzten Rücken alles darum, die Blicke auf sich zu ziehen.
Aber warum hat sich die elterliche Fürsorge in diesen riesigen Käfern überhaupt entwickelt? „Wahrscheinlich gibt es etwas an diesen Käfereiern, das sie sehr schützenswert macht, wie z. B. dass sie groß, teuer in der Herstellung und anfällig für Angriffe durch parasitäre Wespen sind“, sagt Dr. Gavin Broad, Kurator für Insekten am Natural History Museum.
Sieht toll aus!
Von hinten beleuchtet, ist der Inhalt dieses Hai-Eierkastens klar zu sehen. Ein junger Wellenhai mit Dottersack, der noch Wochen vor dem Auftauchen steht, nimmt Gestalt an. Sein Schwanz peitscht wiederholt von einer Seite zur anderen und spült Wasser um die Eierschale herum, um einen gesunden Sauerstofffluss aufrechtzuerhalten.
Die Eier von Haien und Rochen unterscheiden sich von den Eiern von Knochenfischen. Die meisten sind mit langen Ranken ausgestattet, die um die Vegetation gewickelt werden können, und das Gehäuse ist oft rechteckig und ähnelt Ravioli. Die Hülle ist dank Kollagen, einem Strukturprotein, das auch in menschlichen Knochen, Sehnen und Bändern vorkommt, besonders stark.
Diese kollagenreiche Rüstung hält nicht nur Raubtiere ab, sondern verhindert auch, dass das Ei zerfällt, was bedeutet, dass einige Eierbehälter einen sich entwickelnden Embryo bis zu 12 Monate lang beherbergen können.
Nachdem ein junger Hai oder Rochen geschlüpft ist, werden viele Eierkisten an Küsten gespült, wo Strandräuber sie mit dem umgangssprachlichen Namen „Meerjungfrauengeldbeutel“ begrüßen.
Leg dich nicht mit Mutter an
Eine weibliche pazifische Krake beschützt ihre Brut aus 50.000 Eiern, die vom Dach einer Unterwasserhöhle baumeln. Jedes einzelne Ei, jedes so groß wie ein Reiskorn, wurde vom Tintenfisch gesammelt und sorgfältig an Fäden aufgehängt, um etwas zu schaffen, das einem Perlenvorhang nicht unähnlich ist.
Tag und Nacht entfernt sie vorsichtig Algen und Parasiten aus ihren Eiern, während sie Wasser über die Stränge pumpt, um einen stetigen Fluss von sauerstoffreichem Wasser aufrechtzuerhalten und das Wachstum der Eier zu unterstützen.
Das Weibchen ist so beschützerisch gegenüber ihren ungeschlüpften Nachkommen, dass sie komplett auf die Jagd verzichtet und sich stattdessen auf die Energiereserven verlässt, die sie im Laufe ihres fünfjährigen Lebens angesammelt hat. Die Anstrengung wird sie schließlich töten, aber die Strategie funktioniert für Tintenfische.
In der Lotterie des Lebens kann es sich auszahlen, alles, was Sie haben, in Lose zu investieren. Besonders wenn Sie eine tiefe, dunkle Höhle haben, in der diese Tickets sicher aufbewahrt werden können.
Sea of Laich
Synchron mit den Gezeiten und dem Mondzyklus geben Korallen zahlreicher Arten, wie diese Geweihkoralle, Millionen von Eiern und Spermien auf einmal ins Wasser ab. Durch das gemeinsame Massenlaichen versorgen Korallen Raubtiere vorübergehend mit mehr Nahrung, als sie möglicherweise fressen können, wodurch die Überlebenschancen zumindest einiger ihrer Nachkommen erhöht werden.
Aber Korallenmassen-Laichereignisse sind nicht mehr das, was sie einmal waren. Weltweit ist ein katastrophaler Rückgang der Korallenpopulationen aufgetreten, der durch den Klimawandel und Riffkrankheiten verursacht wurde, so sehr, dass das Schicksal einiger Korallenarten von in Gefangenschaft gehaltenen Populationen in Aquarien abhängt.
Durch die Aufrechterhaltung der genetischen Vielfalt dieser in Gefangenschaft gehaltenen Kolonien hofft man, dass einige Riffe mit krankheitsresistenten Korallenstämmen neu bepflanzt werden können, die widerstandsfähiger gegen die von Menschen verursachten Probleme sind.
Wagen Sie den Sprung
Unter einem Blatt versteckt, bewacht ein winziger männlicher Glasfrosch seine flüggen Kaulquappen, während sie aus ihren geleeartigen Eiern in das Wasser darunter tropfen. Im Gegensatz zu den meisten Fröschen produziert diese Art nur eine Handvoll Eier auf einmal, die sie so lange wie möglich schützt. Der Körper des Glasfrosches ist durchscheinend, eine Anpassung, die die Ränder der Amphibien weicher macht und es für Raubtiere schwieriger macht, sie zu sehen.
„Ich kann bestätigen, dass es sich um eine äußerst effektive Strategie handelt“, sagt Lucy Cooke, Zoologin und Schirmherrin von Amphibian and Reptile Conservation, die sich einst einem Suchtrupp für die winzigen Amphibien in einem abgelegenen kolumbianischen Feuchtgebiet anschloss. Leider waren sie erfolglos.
„Glasfrösche und ihre Eier verschmelzen mit dem, worauf sie sitzen“, erklärt sie. „Es war nur der Klang ihrer verliebten Blicke, der sie verriet.“
Halten Sie zusammen
Reihe um Reihe entwickeln sich Baby-Kleberfische, jeder in seiner eigenen Biosphäre. Doch wenn Sie genau hinsehen, werden Sie eine bekannte evolutionäre Innovation entdecken:Eigelb, die gelben Kleckse in jedem Ei.
Eigelb enthält Vitamine, Fette und Mineralien – alles, was das Leben braucht, um einen wachsenden Embryo zu erhalten. Aber die bekannte gelbe Farbe des Eigelbs kommt von etwas ganz anderem:Carotinoiden, die natürlich vorkommende Pigmente sind, die im gesamten Tierreich vorkommen.
Was bewirken diese Carotinoide? Die beste Theorie ist, dass das gelbliche Pigment eine Rolle bei der „Zähmung“ von schädlichen Sauerstoffatomen (bekannt als freie Radikale) spielt, die durch Zellen wüten und Moleküle, einschließlich DNA, schädigen. In sich neu entwickelnden Embryonen, wo jede Zellteilung zählt, können die Wirkungen freier Radikale besonders schädlich sein, daher die nahezu universelle Verbreitung von Carotinoiden in Eiern, die in der ganzen Natur gelegt werden.
- Dieser Artikel erschien zuerst in Ausgabe 367 des BBC Science Focus Magazine – Hier erfahren Sie, wie Sie sich anmelden können
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