(Vergleiche hierzu die Abbildungen 5, 8 und 9.)
In dem eiskalten unter 0 Grad abgekühlten Oberflächenwasser der
Antarktis pulsiert ein erstaunlich reiches tierisches und pflanzliches
Leben. Es wiederholen sich hier ähnliche Verhältnisse, wie wir
sie aus den arktischen Meeren kennen, deren Produktivität an
oberflächlichen lebendigen Stoffen in bezug auf ihre Masse diejenige
der gemäßigten und warmen Meere überbietet. Allerdings wissen wir,
daß diese Massenerzeugung organischer Wesen nicht das ganze Jahr
hindurch stattfindet. Sobald die Sonne im Frühjahr über den Horizont
steigt, beginnt die Oberfläche sich mit mikroskopischen Organismen
zu beleben, die sich im Frühsommer etwas verringern, um dann während
der Hochsommermonate zum zweitenmal eine Periode üppiger Vermehrung
einzuleiten. Dann nimmt ihre Zahl ab, und während der Wintermonate
dürfte die Produktivität an der Oberfläche des kalten Wassers
außerordentlich zurückstehen gegen jene wärmerer Meeresgebiete. Wir
waren offenbar gerade zu jener Zeit nach Süden vorgedrungen, wo die
Masse an organischer Substanz ihren Höhepunkt erreicht hatte. Ließ
man die feinen Seidennetze in das Wasser hinab, so kamen sie mit
einem bräunlichen Brei von Organismen gefüllt wieder auf; glühte man
denselben, so erhielt man eine weißliche Masse, die aus nahezu reiner
Kieselsäure gebildet wurde. Das Mikroskop lehrte denn auch, daß es
sich wesentlich um eine Massenproduktion von Diatomeen (Kieselalgen)
handelt, die, ähnlich wie im arktischen Gebiet, auf weite Strecken hin
das Meer verfärben.
An dem Fuße der Eisberge, am Rande der Schollen bemerkte man einen
gelbbraunen Strich, der bei mikroskopischer Untersuchung sich als
eine Anhäufung von Diatomeen erwies. Wenn ein Sturm einsetzte, und
die Brandungswogen hoch an den Eisbergen in Schaum zerstoben, fiel es
stets auf, daß der Gischt nicht das blendende Weiß der Eisberge zeigte,
sondern häufig gelblich oder grau verfärbt erschien. Dies rührt allein
von der massenhaften Beimischung kleiner und kleinster Organismen her.
Da wir wochenlang uns nahezu ausschließlich mit dem Fangen und dem
Studium dieses Plankton beschäftigten, dürfte die Expedition über die
Zusammensetzung desselben, namentlich aber auch über seine vertikale
Schichtung, eine Reihe neuer Aufschlüsse gewonnen haben.
Die Diatomeen sind als einzellige, niedrigstehende pflanzliche
Organismen befähigt, aus anorganischer Masse unter dem Einfluß
von Sonnenlicht und bei dem Vorhandensein gelblich oder bräunlich
gefärbter Chromatophoren oder Farbstoffpünktchen die Eiweißsubstanzen
zu bilden, aus denen ihr kleiner Zellenleib sich aufbaut. Diese
Chromatophoren bedingen den gelbbraunen Grundton, welcher dem
antarktischen Oberflächenplankton eigen ist. Da die Diatomeen sich auf
ungeschlechtlichem Wege durch Teilung vermehren, vermögen sie in kurzer
Zeit so massenhaft sich anzustauen, daß die Oberfläche des Meeres
verfärbt erscheint. Ihre Zellwandung wird aus Kieselsäure gebildet, die
so reizvolle Skulpturen aufweist, daß sie seit jeher Lieblingsobjekte
für das Studium der Mikroskopiker abgaben. Da der Kieselpanzer aus zwei
Hälften besteht, die wie der Deckel auf eine Schachtel sich ineinander
schieben, so kann auch leicht bei der Teilung der Verband beider
Schalenhälften gelöst werden. Sie schieben sich auseinander und die
fehlende Panzerhälfte wird, eingeschachtelt in die alte, neugebildet.
Auf die von meist mikroskopischen pflanzlichen Organismen an der
Oberfläche gebildete „Urnahrung“ ist in letzter Linie der gesamte
Tierbestand des Meeres -- die Tiefseefauna nicht ausgenommen --
angewiesen. So einfach und selbstverständlich dieser Ausspruch auch
klingt, so hat es doch recht mühseliger Versuche bedurft, um eine
Schlußfolgerung zu ziehen, die gewissermaßen das Leitmotiv für die
weiteren Darlegungen abgeben soll.
Die Diatomeen und sonstigen niederen pflanzlichen Organismen bedürfen
des Lichtes für ihre assimilatorische (erdeessende) Tätigkeit und
vermögen bei stark abgedämpfter Beleuchtung nicht mehr zu bestehen.
Soweit wir bis jetzt Kenntnis von dem Vordringen des Lichtes in tiefere
Wasserschichten besitzen, dürfen wir wohl annehmen, daß unterhalb
500 Metern vollste Finsternis herrscht. Sind die oberflächlichen
Schichten reich mit Plankton durchsetzt, so wird das Licht nicht so
weit vordringen, wie in dem krystallklaren, an schwebenden Formen
armen Wasser, wie wir es zum Beispiel im nordwestlichen Teil des
indischen Ozeans antrafen. Soviel ist sicher, daß das Licht gerade in
dem antarktischen Meere mit seiner überraschend reichen Produktivität
an der Oberfläche bei seinem Vordringen in tiefere Schichten stark
geschwächt wird. Einen annähernd sicheren Maßstab für die Stärke der
Belichtung in tieferen Wasserschichten wird stets das Vordringen
assimilierender Organismen liefern. Läßt es sich nachweisen, daß
sie von bestimmten Tiefen an fehlen oder eine Veränderung ihres
Zellinhaltes aufweisen, wie wir sie durch künstliche Verdunkelung
herbeiführen können, so dürfen wir auch annehmen, daß nicht mehr
genügendes Licht vorhanden ist, um irgendwelche Assimilation zu
ermöglichen.
So wurde denn auf der Expedition besonderer Wert darauf gelegt, durch
planmäßig an einer und derselben Stelle ausgeführte Stufenfänge mit den
Schließnetzen über das Vordringen der marinen Vegetation in größere
Tiefen Aufschluß zu erhalten. Die Ausführung der Züge war nicht zum
mindesten aus dem Grunde peinlich und mühselig, weil es sich um
Organismen handelt, welche zu den kleinsten gehören, die wir kennen.
Da muß in erster Linie für einen tadellosen Verschluß der Bügel des
Schließnetzes Sorge getragen werden, der durchaus verhütet, daß bei dem
Aufwinden des geschlossenen Netzes lebende Formen aus oberflächlichen
Schichten erbeutet werden. Reinigt man die Glasgefäße, welche den
Inhalt des Schließnetzes aufnehmen sollen, nicht auf das sorgfältigste,
so genügt ein Tropfen Seewasser von der Oberfläche, um durch die in ihm
enthaltenen Diatomeen das Resultat zu trüben. Noch mehr Aufmerksamkeit
erfordert das Ausspülen des Netzbeutels mit destilliertem Wasser,
um gleichfalls Fehlschlüsse zu vermeiden. Bei allen derartigen
Stufenfängen machten wir es uns zur Pflicht, zunächst die tiefsten
Züge und dann schrittweise die oberflächlicheren auszuführen. Würde
man umgekehrt verfahren, so könnte es sich leicht geben, daß trotz der
peinlichsten Ausspülung des Netzbeutels doch einzelne Oberflächenformen
in den Maschen hängen blieben und unter das Tiefenmaterial gerieten.
Diesen Bemühungen verdanken wir folgende Ergebnisse über die senkrechte
Verbreitung der pflanzlichen, lebenden Organismen.
Die Hauptmasse des pflanzlichen Plankton staut sich zwischen 40 und
80 Metern Tiefe an. Gegen die Oberfläche nimmt die Masse, wie schon
erwähnt, ab. Nicht minder auffällig ist aber auch die rasche Abnahme
unterhalb 80 Metern. Auf Grund unserer Untersuchungen können wir
mit Sicherheit behaupten, daß die untere Grenze für die Verbreitung
lebender pflanzlicher Organismen zwischen 300 und 400 Metern liegt.
Unterhalb 200 Metern sind lebende Diatomeen bereits so spärlich
geworden, daß man oft lange Zeit die Präparate durchmustern muß, bis
man auf solche stößt.
Das pflanzliche Plankton ist also nur auf eine außerordentlich dünne
oberflächliche Schicht angewiesen und schwindet unterhalb 400 Metern
völlig. Im Gegensatz hierzu ergeben nun unsere Schließnetzversuche,
daß tierische Organismen, welche doch in letzter Linie in ihrer
Ernährung auf die Pflanzen angewiesen sind, unterhalb 400 Metern
bis zum Meeresgrund in oft überraschend reicher Zahl ihr Dasein
fristen. In einem Schließnetzzuge, den wir am 12. Dezember zwischen
5000 und 4400 Metern ausführten, fanden wir lebende Radiolarien
(Strahlentierchen), lebende Copepoden (winzig kleine Ruderfußkrebse)
nebst zahlreichen lebhaft sich bewegenden Larven derselben und einen
lebenden Muschelkrebs. Obwohl diese Organismen dem gewaltigen Drucke
von 500 Atmosphären ausgesetzt sind, so zeigten sie sich doch in ihrer
Struktur wohlerhalten. Wir müssen allerdings bedenken, daß ja dieser
Druck nicht einseitig wie zwischen zwei Walzen wirkt, sondern daß er
sich nach bekannten Gesetzen im Wasser allseitig verteilt. Der einzelne
Organismus gleicht gewissermaßen einem winzigen Wassertröpfchen,
das, wie wir wissen, bei so hohem Druck eine kaum nachweisbare
Zusammenpressung erleidet.
Von diesen gewaltigen Tiefen bis hinauf zu der Oberfläche haben unsere
Schließnetzfänge ohne Ausnahme bei jedem Zuge eine Anzahl lebender
tierischer Organismen zutage gefördert.
Das Schließnetz erbeutet allerdings als ein verhältnismäßig zierlicher
Apparat nur kleinere Organismen. Auf Grund zahlreicher Züge mit den
großen Vertikalnetzen haben wir indessen auch allen Anlaß, den tieferen
antarktischen Schichten größere schwimmende Formen von Fischen,
stieläugigen Tintenfischen, zehnfüßigen Krustern und violetten Medusen
zuzuschreiben.
Es ist uns zum Beispiel aufgefallen, daß wir die prächtigsten aller
Radiolarien, nämlich die Tuscaroren (Abbildung 8, Figur 1) nur dann
erbeuteten, wenn wir die Netze in große Tiefen hinabließen.
Der Leser wird sich wohl schon längst gefragt haben, wie es denkbar
sei, daß Tiere in Regionen vorkommen, welche dem pflanzlichen Leben,
von dem doch die tierische Existenz abhängt, sich als feindlich
erweisen. Auch diese Frage erhält durch die Schließnetzfänge einen
befriedigenden Aufschluß. Der massenhaft an der Oberfläche gebildete
pflanzliche Schlamm sickert nämlich langsam in tiefere Schichten hinab.
Der konservierenden Kraft des kalten Seewassers ist es zuzuschreiben,
daß der lebendige Inhalt des Pflanzenkörpers nicht sofort zersetzt
wird, sondern mehr oder minder verändert und von der Schale umschlossen
auch noch in tiefere Schichten gelangt. Manchmal war der Inhalt der
durch kräftige Schalen ausgezeichneten Diatomeen noch so wohlerhalten,
daß man die betreffenden Formen aus etwa 1000 Metern Tiefe für
lebend hätte halten mögen, wenn nicht die veränderte Gruppierung der
Chromatophoren darauf hindeutete, daß es sich um bereits abgestorbene
Organismen handelte. Von der reichbesetzten Tafel an der Oberfläche
fallen also immerhin nicht wenige Brosamen in die Tiefe, welche
den dort befindlichen tierischen Formen das Dasein ermöglichen. Je
tiefer man fischt, desto seltener werden freilich Pflanzenreste mit
abgestorbenem Plasma. Leere Schalen der Oberflächenformen überwiegen um
so mehr, je tiefer das Netz herabgelassen wird.
Mit diesen Beobachtungen steht es im Einklange, daß auch das tierische
Leben gegen die Tiefe zu eine auffällige Abnahme erkennen läßt. Von
400-1500 Metern Tiefe trifft man noch eine reiche Zahl lebender
Formen; darunter werden sie um so spärlicher, je tiefer man die
Netze versenkt. Auch die in mittleren Wasserschichten reichlich
vorkommenden tierischen Organismen sterben ab und sinken zu Boden;
ihre Leiber sind es, die nun wieder den in den tiefsten Schichten
lebenden Arten zur Beute fallen. So gibt es sich doch, daß keine
Wasserschicht vollständig des organischen Materials entbehrt, welches
den dort lebenden tierischen Organismen die Existenz ermöglicht.
Eine unversiegliche Nahrungsquelle fließt endlich den auf dem
Grunde des Meeres angesiedelten Tiefseeorganismen zu. Alles, was
aus oberflächlichen, mittleren und tiefen Schichten abgestorben und
halb oder ganz zersetzt niedersank, was direkt über dem Meeresboden
noch lebend flottiert, fällt der Grundfauna zur Beute. Je größer die
Masse von organischer Substanz ist, welche an der Oberfläche erzeugt
wird und wie ein feiner Regen in tiefere Schichten niederrieselt,
desto üppiger entfaltet tritt uns die schwimmende Tiefenfauna
entgegen, desto reichhaltiger ist das Tierleben auf dem Grunde
ausgebildet. Alle Wahrnehmungen weisen unzweideutig darauf hin, daß
die Grundfauna in direktem Abhängigkeitsverhältnis zu der Lebenskraft
der oberflächlichen Schichten steht: in dem antarktischen Meere mit
seinem außerordentlichen Reichtum an Oberflächenorganismen erweist sie
sich selbst in Tiefen zwischen 4000 und 5000 Metern, wie an der Hand
unserer Erfahrungen noch dargelegt werden soll, erstaunlich reichhaltig
entwickelt.
Der Meeresboden ist eine riesenhafte Grabstätte für alles, was an der
Oberfläche seine Lebensarbeit verrichtet. Die organische Masse wird
zwar bei dem Niedersinken aufgelöst oder fällt anderen Organismen zur
Beute, denen sie die Lebensfähigkeit sichert, aber die unorganischen
Schalenreste erweisen sich als widerstandsfähiger und rieseln in die
Tiefsee.