Is fouling a determinant of invasion success? - A comparison of the susceptibility to fouling between native and non-native populations of Gracilaria vermiculophylla

Wang, Shasha

The number of introduced species, also called non-native or invasive species, has substantially increased in both terrestrial and aquatic ecosystems worldwide in past years. One possible reason for invasion success, i.e. the permanent establishment and spread after introduction, could be a high resistance towards biotic stressors such as herbivory. In the marine environment epibiosis (the colonization of living surfaces or exoskeletons by sessile organisms) is a common stressor and a high resistance towards fouling could explain invasion success in introduced species. This the first study that compares the susceptibility to eukaryote microfouling, macrofouling and natural fouling between native and non-native populations of an aquatic species. Further, this work gives the first example that non-native individuals of an aquatic species are better defended against fouling than native conspecifics and suggests that an enhanced defence against fouling after introduction could explain – at least in parts - the invasion success of G. vermiculophylla. Additionally, this work demonstrates that the chemical antifouling defence in G. vermiculophylla varies with season and is based on multiple compounds that have different polarities. Finally, the new technique of enclosing macroalgae in dialysis tubes represents a simple, efficient and accurate way to test for the presence of chemical antifouling defences in these organisms and could possibly be applied to other algal species. The study thus provides new insights into the invasion ecology of macroalgae.

Weltweit hat die Anzahl von neu eingeführten Arten, auch als nicht-native oder invasive Arten bezeichnet, die sich in terrestrischen und in aquatischen Ökosystemen etablieren und ausbreiten konnten, in den letzten Jahren deutlich zugenommen. Ein möglicher Grund für den Invasionserfolg vieler Arten könnte deren hohe Resistenz gegenüber biotischen Stressoren, wie zum Beispiel Herbivorie, sein. Im Meer ist Epibiosis (auch etwas ungenauer als Aufwuchs oder Fouling bezeichnet), d.h. die Besiedlung lebender Oberflächen bzw. von Exoskeletten lebender Tiere durch sessile Organismen, ein häufiger Stressor und eine hohe Resistenz gegenüber Aufwuchs könnte den Invasionserfolg von eingeführten Arten zumindest in Teilen erklären. Dies ist die erste Studie, die die Resistenz gegenüber eukaryotischem Mikroaufwuchs und gegenüber Makroaufwuchs unter Labor- und Feldbedingungen zwischen nativen und nicht-nativen Populationen einer aquatischen Art verglichen hat. Weiter gibt diese Arbeit das erste Beispiel dafür, dass nicht-native Individuen einer aquatischen Art besser gegen Aufwuchs verteidigt sind als ihre nativen Artgenossen. Dies legt die Vermutung nahe, dass eine gesteigerte Abwehr gegen Aufwuchs den Invasionserfolg von G. vermiculophylla zumindest in Teilen erklären könnte. Zusätzlich zeigt diese Arbeit, dass die Stärke der chemischen Abwehr bei G. vermiculophylla mit den Jahreszeiten variiert und das verschiedene Verbindungen, mit unterschiedlichen Polaritäten, involviert sind. Der neue Ansatz Makroalgen in Dialyseschläuche einzuschließen, um sie der natürlichen Besiedlung an einem Standort auszusetzen, stellt einen einfachen, effizienten und verlässlichen Weg dar, um deren chemische Abwehr zu untersuchen und kann sicherlich auch auf andere Arten angewandt werden.

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Wang, Shasha: Is fouling a determinant of invasion success? - A comparison of the susceptibility to fouling between native and non-native populations of Gracilaria vermiculophylla.

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