Die Steuerung einer semilunaren Schlüpfperiodik mit Hilfe eines künstlichen Gezeitenzyklus

Summary

• 1. On coasts with high tidal ranges the populations of the intertidal midgeClunio marinus are characterized by a semilunar rhythm of emergence, which is synchronized with the semilunar cycle of spring and neap tides.

• 2. Cultures of a population of the North-Sea (Helgoland) showed a similar rhythm, when they were simultaneously exposed to artificial tides (tidal range 1 m, period 12.5 h) and the diurnal light-dark-cycle.

• 3. In all experiments the period of the induced semilunar rhythm was correlated with the periodical return of an equal phase relation between tides and light-dark-cycle. Thus, the diurnal light-dark-cycle and a tidal factor are the requisite zeitgebers for the control of the endo-semilunar oscillations in this population.

• 4. The mechanism of control and the effective tidal factor are discussed.

• 5. Contrary to the stocks of populations from Middle and South Europe, the semilunar rhythm of the North-European stock Helgoland was not entrained by the moonlight cycle. The different mechanism of control in the North European population seems to be a adaptation to the nocturnal light conditions in a geographical zone, where moonlight would be an unreliable Zeitgeber during summer.

Zusammenfassung

• 1. Die Populationen der in der Gezeitenzone lebenden MückeClunio marinus besitzen an gezeitenstarken Küsten eine semilunare (=15tägige) Schlüpfperiodik, welche mit dem semilunaren Spring-Nipptiden-Zyklus synchronisiert ist.

• 2. Laboratoriumskulturen einer Nordsee-Population (Helgoland) zeigten eine gleichartige Schlüpfperiodik, wenn sie im 24stündigen Licht-Dunkel-Zyklus den Bedingungen einer künstlichen Gezeitenanlage (Tidenhub 1 m, Gezeitenzyklus 12,5 Std) ausgesetzt wurden.

• 3. Wie Versuche mit verändertem Licht-Dunkel-Zyklus (einmalige Phasenverschiebung, Zyklusdauer von 23,5 statt 24,0 Std) belegen, entsprach die Periodendauer der induzierten Schlüpfperiodik jeweils der periodischen Wiederkehr einer gleichen Phasenbeziehung von Licht-Dunkel-Zyklus und Gezeitenzyklus.

• 4. Der Licht-Dunkel-Zyklus und ein Faktor des halbtägigen Gezeitenzyklus sind daher die Umweltzeitgeber für die Steuerung des endogenen semilunaren Rhythmus dieser Population.

• 5. Der Steuerungsmechanismus und der wirksame Gezeitenfaktor werden diskutiert.

• 6. Im Gegensatz zu mittel- und südeuropäischenClunio-Populationen ließ sich in den Kulturen der Nordsee-Population mit Hilfe eines Mondlichtzyklus keine semilunare Schlüpfperiodik auslösen. Dieser abweichende Zeitgebermechanismus der nordeuropäischen Population erscheint als eine notwendige Anpassung an die nächtlichen Lichtbedingungen in einem geographischen Bereich, in dem Mondlicht während des Sommers kein zuverlässiger Zeitgeber sein könnte.