Chemorezeption

Die in diesem Artikel zu verzeichnenden Beobachtungen begannen im März 1905. Sie entstanden aus dem Versuch, ein allgemeines Verfahren zur Aufzucht von marinen Larvenformen zu finden. Mehrere Forscher waren zuvor erfolgreich darin, Echinodermen, Mollusken und Polychaeten aus künstlich befruchteten Eiern unter Laborbedingungen aufzuziehen, doch war der Prozess im Allgemeinen schwierig und die Ergebnisse mehr oder weniger unsicher. Die vielversprechendste Methode schien diejenige zu sein, die von Caswell Grave (26) übernommen wurde, der in der Lage war, seine Larven durch Fütterung mit Diatomeen aufzuziehen. Grave erhielt seine Diatomeen, indem er Sand, der vom Meeresboden gesammelt wurde, in Aquarien legte und solche Diatomeen verwendete, die sich aus diesem Material entwickelten. Alle Methoden litten jedoch unter der Unsicherheit, nicht zu wissen, welche Organismen in die Aquarien eingeführt wurden, in denen die Larven aufgezogen werden sollten, sei es im ursprünglichen Meerwasser oder zusammen mit der Nahrungszufuhr.

@article{doi101017s0025315400073690,
    author = "Allen, E. J. und Nelson, Edward William",
    title = "On the Artificial Culture of Marine Plankton Organisms",
    year = "1910",
    journal = "Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom",
    abstract = "Die in diesem Artikel zu verzeichnenden Beobachtungen begannen im März 1905. Sie entstanden aus dem Versuch, ein allgemeines Verfahren zur Aufzucht von marinen Larvenformen zu finden. Mehrere Forscher waren zuvor erfolgreich darin, Echinodermen, Mollusken und Polychaeten aus künstlich befruchteten Eiern unter Laborbedingungen aufzuziehen, doch war der Prozess im Allgemeinen schwierig und die Ergebnisse mehr oder weniger unsicher. Die vielversprechendste Methode schien diejenige zu sein, die von Caswell Grave (26) übernommen wurde, der in der Lage war, seine Larven durch Fütterung mit Diatomeen aufzuziehen. Grave erhielt seine Diatomeen, indem er Sand, der vom Meeresboden gesammelt wurde, in Aquarien legte und solche Diatomeen verwendete, die sich aus diesem Material entwickelten. Alle Methoden litten jedoch unter der Unsicherheit, nicht zu wissen, welche Organismen in die Aquarien eingeführt wurden, in denen die Larven aufgezogen werden sollten, sei es im ursprünglichen Meerwasser oder zusammen mit der Nahrungszufuhr.",
    url = "https://doi.org/10.1017/s0025315400073690",
    doi = "10.1017/s0025315400073690",
    openalex = "W1989219206"
}

@book{bardach1974the1,
    author = "Bardach, J. E. und Villars, T",
    title = "The Chemical Senses of Fishes, in Grant, P. T., und Mackie, A. M., eds., Chemoreception in Marine Organisms",
    year = "1974",
    publisher = "London, Academic Press, p. 49-104",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Bardach, J. E., und Villars, T., 1974, The Chemical Senses of Fishes, in Grant, P. T., und Mackie, A. M., eds., Chemoreception in Marine Organisms: London, Academic Press, p. 49-104.}"
}

@article{crossref1975chemoreception,
    title = "Chemoreception in Marine Organisms. P. T. Grant, A. M. Mackie",
    year = "1975",
    journal = "The Quarterly Review of Biology",
    url = "https://doi.org/10.1086/408927",
    doi = "10.1086/408927",
    number = "4",
    openalex = "W4251192472",
    pages = "510-511",
    volume = "50"
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@article{doi1010160302352475900389,
    author = "Hartnoll, R.G.",
    title = "Chemoreception in marine organisms",
    year = "1975",
    journal = "Estuarine and Coastal Marine Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/0302-3524(75)90038-9",
    doi = "10.1016/0302-3524(75)90038-9",
    openalex = "W2314156201"
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@article{hartnoll1975chemoreception,
    author = "Hartnoll, R.G.",
    title = "Chemoreception bei marinen Organismen",
    year = "1975",
    journal = "Estuarine and Coastal Marine Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/0302-3524(75)90038-9",
    doi = "10.1016/0302-3524(75)90038-9",
    number = "3",
    openalex = "W2314156201",
    pages = "387-389",
    volume = "3"
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@article{jahanparwar1975marine,
    author = "Jahan-Parwar, Behrus",
    title = "Marine Chemoreception Chemoreception in Marine Organisms P. T. Grant A. M. Mackie",
    year = "1975",
    journal = "BioScience",
    url = "https://doi.org/10.2307/1297039",
    doi = "10.2307/1297039",
    number = "10",
    openalex = "W2333666729",
    pages = "668-668",
    volume = "25"
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nicht verfügbar

@article{mcleese1975chemoreception,
    author = "McLeese, D. W. und Sutterlin, A. M.",
    title = "Chemoreception in Marine Organisms.",
    year = "1975",
    journal = "Journal of the Fisheries Research Board of Canada",
    abstract = "nicht verfügbar",
    url = "https://doi.org/10.1139/f75-200",
    doi = "10.1139/f75-200",
    number = "9",
    openalex = "W2073590638",
    pages = "1674-1674",
    volume = "32"
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@article{doi101016s0006349577855446,
    author = "Berg, Howard C. und Purcell, Edward M.",
    title = "Physik der Chemorezeption",
    year = "1977",
    journal = "Biophysical Journal",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0006-3495(77)85544-6",
    doi = "10.1016/s0006-3495(77)85544-6",
    openalex = "W2024184910",
    references = "doi101016s0065291108600697, doi101038239500a0, doi101042bj0800324, doi10106311706630, doi101073pnas6992509, doi1010990022128774177, doi101119110903, doi101146annurevbb04060175001003, doi101146annurevbi44070175002013, openalexw3038515387"
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@incollection{doi101016b9780121064037500173,
    author = "Ache, Barry W.",
    title = "Chemorezeption und Thermorezeption",
    year = "1982",
    booktitle = "Elsevier eBooks",
    url = "https://doi.org/10.1016/b978-0-12-106403-7.50017-3",
    doi = "10.1016/b978-0-12-106403-7.50017-3",
    openalex = "W2488071237",
    references = "doi101002cne900380302, doi101007bf00354605, doi101016b9780121064037500173, doi101016s0074769608624274, doi101093icb83603, doi101111j146979981970tb02899x, doi101126science2054402204, doi101146annureven15010170001005, doi101146annureven20010175002121, doi101159000125438"
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@incollection{doi101016s0065280608601551,
    author = "Chapman, R. F.",
    title = "Chemorezeption: Die Bedeutung der Rezeptorzahlen",
    year = "1982",
    booktitle = "Fortschritte in der Insektenphysiologie",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0065-2806(08)60155-1",
    doi = "10.1016/s0065-2806(08)60155-1",
    openalex = "W1917259576",
    references = "doi101007bf00221789, doi101007bf00335260, doi101016s0065280608601885, doi101016s0074769608624274, doi101111j146979981964tb05157x, doi101111j157074581978tb02838x, doi101146annureven14010169001213, doi101146annureven15010170001005, doi101146annureven20010175002121, doi101146annureven22010177001521, doi101146annureven25010180000331, doi102307sysbio284653"
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Chemische Signale (Pheromone) haben sich als an Schwarmverhalten, Reviermarkierung, Art-, Geschlechts- und Individuerkennung, Balz, der Induktion physiologischer Bereitschaft zur Paarung sowie an Interaktionen zwischen Eltern und Jungtieren beteiligt gezeigt. Alarmstoffe, die aus geschädigter Haut freigesetzt werden, lösen Vermeidungsverhalten aus. Pheromone können auch an der Homestream-Erkennung bei einigen anadromen Arten beteiligt sein. Die meisten untersuchten Pheromone wirken als "Releaser"; einige "priming"-Effekte wurden beobachtet. Bei den meisten der untersuchten chemisch vermittelten Interaktionen ist unklar, ob Kommunikation im allgemein akzeptierten Sinne involviert ist oder ob Fische lediglich adaptiv auf jene metabolischen Produkte reagieren, die unvermeidlich in die Umwelt "lecken" und nur zufällig "Information" an Artgenossen liefern. In einigen Fällen deuten Spezialisierungen in chemischen Sekreten oder sekretorischen Strukturen darauf hin, dass sie für die Kommunikation evolviert sind. Es wird vorgeschlagen, dass eine Kombination von Faktoren — die Verfügbarkeit einer breiten Palette löslicher biochemischer Produkte, die diffuse Natur der Stellen, von denen solche Produkte freigesetzt werden könnten, und das Fehlen einer starken Selektion für komplexe chemische Botschaften — zu den relativ einfachen "unzeremoniellisierten" Systemen der chemischen Kommunikation geführt hat, die für Fische charakteristisch zu sein scheinen. Schlüsselwörter: chemische Signale, Pheromone, Fortpflanzung, Schwarmverhalten, Heimkehr, elterliches Verhalten, Fluchtreaktion

@article{doi101139f82005,
    author = "Liley, N. R.",
    title = "Chemical Communication in Fish",
    year = "1982",
    journal = "Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences",
    abstract = {Chemical signals (pheromones) have been shown to be involved in schooling, territorial marking, species, sex and individual recognition, courtship, the induction of physiological readiness for mating, and in parent–young interactions. Alarm substances released from damaged skin elicit avoidance behavior. Pheromones may also be involved in homestream recognition in some anadromous species. Most pheromones investigated act as "releasers"; a few "priming" effects have been observed. In most of the chemically mediated interactions surveyed it is not clear that communication in a generally accepted sense is involved, or whether fish are simply responding adaptively to those metabolic products which inevitably "leak" into the environment and only fortuitously provide "information" to conspecifics. In a few cases, specializations in chemical secretions or secretory structures indicate that they have evolved for communication. It is proposed that a combination of factors — the availability of a wide array of soluble biochemical products, the diffuse nature of the sites from which such products might be released, and the lack of strong selection for complex chemical messages — has resulted in the relatively simple "unritualized" systems of chemical communication which appear to be characteristic of fish.Key words: chemical signals, pheromones, reproduction, schooling, homing, parental behavior, fright reaction},
    url = "https://doi.org/10.1139/f82-005",
    doi = "10.1139/f82-005",
    openalex = "W2102001373"
}

Struktur und Funktion. Chemorezeptor-Mechanismen. Die Rolle der Chemorezeption bei der Nahrungsaufnahme. Rolle der Chemorezeption bei sozialem Verhalten und Migration. Chemorezeption und Wasserverschmutzung. Sachverzeichnis.

@book{openalexw2326621215,
    author = "原, 俊昭",
    title = "Chemoreception in fishes",
    year = "1982",
    booktitle = "Elsevier eBooks",
    abstract = "Struktur und Funktion. Chemorezeptor-Mechanismen. Die Rolle der Chemorezeption bei der Nahrungsaufnahme. Rolle der Chemorezeption bei sozialem Verhalten und Migration. Chemorezeption und Wasserverschmutzung. Sachverzeichnis.",
    url = "https://openalex.org/W2326621215",
    openalex = "W2326621215"
}

Zusammenfassung (I). Schnecken nutzen die Chemorezeption für eine Vielzahl von Verhaltensweisen, einschließlich Fressen, Heimfindung, Flucht vor Räubern und einer Reihe von sozialen und reproduktiven Verhaltensweisen. Die Chemorezeption wird verwendet, um entfernte Nahrungsquellen zu lokalisieren und zwischen potenziellen Nahrungsmitteln zu unterscheiden. Reaktionen auf chemische Nahrungsmittelreize entstehen aus einer Kombination von angeborenen und erfahrungsbasierten Faktoren. Schnecken nutzen chemische Signale in Schleimspuren, um nach Hause zu finden. Sie finden auch durch direkte olfaktorische Orientierung nach Hause. Reproduktives Verhalten bei einer Vielzahl von Schnecken scheint chemische Signale einzubeziehen. Es gibt Hinweise auf Pheromone, die Aggregation und Paarung steuern. Zahlreiche Schnecken nutzen chemische Signale, um Räubern auszuweichen oder zu entkommen. (2). Aminosäuren scheinen wahrscheinliche Kandidaten für Lockstoffe und Fressreizstoffe für das Schneckenfressen zu sein. Makromoleküle sind wahrscheinlich ebenfalls beteiligt. Aminosäuren haben auch gezeigt, dass sie reproduktive Verhaltensweisen bei bestimmten Schnecken stimulieren, was auf eine pheromonale Funktion hindeutet. Die Bedeutung dieses Befundes für das Verhalten der Organismen im Freiland muss jedoch noch bewertet werden. Saponine wurden als die aktiven Substanzen identifiziert, die in Seesternen vorkommen und Fluchtreaktionen von marinen Schnecken auslösen. Cholinesterase könnte eine homologe Rolle bei Interaktionen zwischen Schnecken und Beute sowie zwischen Schnecken und Räubern spielen. (3). Schnecken können apparently eine Reihe verschiedener Methoden verwenden, um sich auf olfaktorische Signale auszurichten. Dazu gehören Anemotaxis oder Rheotaxis, Klinotaxis und Tropotaxis. (4). Die wichtigsten chemosensorischen Organe von Schnecken wurden identifiziert. Dazu gehören die vorderen und hinteren Tentakel sowie die Lippen terrestrischer Lungenatmer; die kopfwärtigen Tentakel, die Lippen und die Auskleidung der Mundhöhle sowie möglicherweise das Osphradium aquatischer Lungenatmer; die kopfwärtigen und Manteltentakel, der vordere Rand des Fußes, die Siphonspitze und das Osphradium von Prosobranchiern; sowie die Rhinophoren, Tentakel, das orale Schleier und das Osphradium von Opisthobranchiern. (5). Viele der oben genannten Organe wurden sowohl mit Licht- als auch mit Elektronenmikroskopie untersucht. Die häufigste anatomische Organisation umfasst bipolare primäre Sinneszellen mit Zellkörpern, die subepithelial lokalisiert sind, und einem distalen Dendriten, der sich bis zur freien Oberfläche erstreckt. Oft befindet sich ein peripheres Ganglion tief unter dem Sinnesepithel. Es ist unklar, ob Axone der Sinneszellen direkt zum zentralen Ganglion projizieren oder über Interneurone, die in den peripheren Ganglien lokalisiert sind. (6). Die dendritischen Spezialisierungen der Sinneszellen variieren erheblich. Die meisten tragen Zilien oder eine Kombination aus Zilien und Mikrovilli. Die funktionelle Bedeutung der Variation der Arten von Sinnesenden ist unbekannt, obwohl die chemosensorischen Epithelien auch auf andere Sinnesmodalitäten reagieren und es oft schwierig ist, eine Zellart einer Modalität zuzuordnen. Artenspezifische Variationen können das Bild ebenfalls komplizieren. (7). Die Aussichten und die Bedeutung zukünftiger Studien zur Schneckenchemorezeption werden diskutiert.

@article{doi101111j1469185x1983tb00391x,
    author = "Croll, Roger P.",
    title = "GASTROPOD CHEMORECEPTION",
    year = "1983",
    journal = "Biological reviews/Biological reviews of the Cambridge Philosophical Society",
    abstract = "Zusammenfassung (I). Gastropoden nutzen die Chemorezeption für eine Vielzahl von Verhaltensweisen, einschließlich Fütterung, Heimkehr, Flucht vor Räubern und einer Reihe von sozialen und reproduktiven Verhaltensweisen. Die Chemorezeption wird verwendet, um entfernte Nahrungsquellen zu lokalisieren und zwischen potenziellen Nahrungsmitteln zu unterscheiden. Reaktionen auf chemische Nahrungsmittelreize entstehen aus einer Kombination von angeborenen und erfahrungsbasierten Faktoren. Gastropoden nutzen chemische Signale in Schleimspuren, um nach Hause zu finden. Sie finden auch durch direkte olfaktorische Orientierung nach Hause. Reproduktives Verhalten bei einer Vielzahl von Gastropoden scheint chemische Signale einzubeziehen. Es gibt Hinweise auf Pheromone, die Aggregation und Paarung steuern. Zahlreiche Gastropoden nutzen chemische Signale, um Räubern auszuweichen oder zu entkommen. (2). Aminosäuren scheinen wahrscheinliche Kandidaten für Lockstoffe und Fütterungsanreize für Gastropoden zu sein. Makromoleküle sind wahrscheinlich ebenfalls beteiligt. Aminosäuren haben auch gezeigt, dass sie reproduktive Verhaltensweisen bei bestimmten Gastropoden stimulieren, was auf eine pheromonale Funktion hindeutet. Die Bedeutung dieses Befundes für das Verhalten der Organismen im Freiland muss jedoch noch bewertet werden. Saponine wurden als die aktiven Substanzen identifiziert, die in Seesternen vorkommen und Fluchtreaktionen bei marinen Gastropoden auslösen. Cholinesterase könnte eine homologe Rolle bei Gastropoden–Beute- und Gastropoden–Räuber-Interaktionen spielen. (3). Gastropoden können apparently eine Reihe verschiedener Methoden nutzen, um sich olfaktorischen Signalen zu orientieren. Dazu gehören Anemotaxis oder Rheotaxis, Klinotaxis und Tropotaxis. (4). Die wichtigsten chemosensorischen Organe der Gastropoden wurden identifiziert. Dazu gehören die vorderen und hinteren Tentakel sowie die Lippen terrestrischer Lungenatmer; die kopfwärtigen Tentakel, die Lippen und die Auskleidung der Mundhöhle sowie möglicherweise das Osphradium aquatischer Lungenatmer; die kopfwärtigen und Manteltentakel, der vordere Rand des Fußes, die Siphonspitze und das Osphradium von Prosobranchiern; sowie die Rhinophoren, Tentakel, das orale Schleier und das Osphradium von Opisthobranchiern. (5). Viele der oben genannten Organe wurden sowohl mit Licht- als auch mit Elektronenmikroskopie untersucht. Die häufigste anatomische Organisation umfasst bipolare primäre Sinneszellen mit Zellkörpern, die subepithelial lokalisiert sind, und einem distalen Dendriten, der sich bis zur freien Oberfläche erstreckt. Oft befindet sich ein peripheres Ganglion tief unter dem Sinnesepithel. Es ist unklar, ob Axone der Sinneszellen direkt zum zentralen Ganglion projizieren oder über Interneurone, die in den peripheren Ganglien lokalisiert sind. (6). Die dendritischen Spezialisierungen der Sinneszellen variieren erheblich. Die meisten tragen Zilien oder eine Kombination aus Zilien und Mikrovilli. Die funktionelle Bedeutung der Variation in den Arten von Sinnesenden ist unbekannt, obwohl die chemosensorischen Epithelien auch auf andere Sinnesmodalitäten reagieren und es oft schwierig ist, eine einzelne Zellart einer einzigen Modalität zuzuordnen. Artenspezifische Variationen können das Bild ebenfalls komplizieren. (7). Die Aussichten und die Bedeutung zukünftiger Studien zur Gastropoden-Chemorezeption werden diskutiert.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1469-185x.1983.tb00391.x",
    doi = "10.1111/j.1469-185x.1983.tb00391.x",
    openalex = "W4211080338",
    references = "doi1010160302352475900389, doi101037h0031878, doi101083jcb252209, doi101093icb12291, doi101126science1145215, doi101126science1223160157, doi1023071934971, doi1023071942352, doi1023072402720, doi103758bf03328311"
}

@article{atema1985chemoreception,
    author = "Atema, Jelle und Finger, Thomas",
    title = "Chemorezeption bei Fischen",
    year = "1985",
    journal = "Behavioural Processes",
    url = "https://doi.org/10.1016/0376-6357(85)90092-0",
    doi = "10.1016/0376-6357(85)90092-0",
    number = "3",
    openalex = "W308444873",
    pages = "326-328",
    volume = "10"
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@article{doi101007bf01638991,
    author = "Bakus, Gerald J. und Targett, Nancy M. und Schulte, Bruce A.",
    title = "Chemical ecology of marine organisms: An overview",
    year = "1986",
    journal = "Journal of Chemical Ecology",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf01638991",
    doi = "10.1007/bf01638991",
    openalex = "W2092619473",
    references = "doi101111j1469185x1983tb00391x"
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Seefahrtschiffe transportieren als Ballast Seewasser, das in Häfen aufgenommen und in nachfolgenden Anlaufhäfen abgegeben wird. Planktonproben aus japanischem Ballastwasser, das in Oregon freigesetzt wurde, enthielten 367 Taxa. Die meisten Taxa mit einer planktonischen Phase in ihrem Lebenszyklus wurden im Ballastwasser gefunden, ebenso wie alle wichtigen marinen Lebensraum- und trophischen Gruppen. Der Transport ganzer küstennaher planktonischer Gemeinschaften über ozeanische Barrieren in ähnliche Lebensräume macht Buchten, Ästuare und Binnenwasser zu den am stärksten bedrohten Ökosystemen der Welt. Das Vorkommen taxonomisch schwieriger oder unauffälliger Taxa in diesen Proben deutet darauf hin, dass Ballastwasser-Invasionen bereits weit verbreitet sind.

@article{doi101126science261511778,
    author = "Cariton, James T. und Geller, Jonathan B.",
    title = "Ecological Roulette: The Global Transport of Nonindigenous Marine Organisms",
    year = "1993",
    journal = "Science",
    abstract = "Seefahrtschiffe transportieren als Ballast Seewasser, das in Häfen aufgenommen und in nachfolgenden Anlaufhäfen abgegeben wird. Planktonproben aus japanischem Ballastwasser, das in Oregon freigesetzt wurde, enthielten 367 Taxa. Die meisten Taxa mit einer planktonischen Phase in ihrem Lebenszyklus wurden im Ballastwasser gefunden, ebenso wie alle wichtigen marinen Lebensraum- und trophischen Gruppen. Der Transport ganzer küstennaher planktonischer Gemeinschaften über ozeanische Barrieren in ähnliche Lebensräume macht Buchten, Ästuare und Binnenwasser zu den am stärksten bedrohten Ökosystemen der Welt. Das Vorkommen taxonomisch schwieriger oder unauffälliger Taxa in diesen Proben deutet darauf hin, dass Ballastwasser-Invasionen bereits weit verbreitet sind.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.261.5117.78",
    doi = "10.1126/science.261.5117.78",
    openalex = "W2079889397",
    references = "doi1010079781461249887, doi1010079789400918764, doi101016016953479390025k, doi101093plankt1481067, doi101111j152317391989tb00086x, doi101139f91165, doi101139f92047, doi102216i00318884322791, doi1023071942601, openalexw1605546520"
}

Es werden Analysen der freien Aminosäuren, quartären Amine, Guanido-Verbindungen, Nukleotide, Nukleoside und organischer Säuren in Extraktgeweben von 10 Arten mariner Teleostenfische und 20 Arten von Wirbellosen berichtet. Mittels multidimensionaler Skalierungstechniken zeigt sich, dass die relativen Konzentrationen der oben genannten Chemikalien in Fischen, Weichtieren und Krebstieren in getrennte, taxonspezifische Gruppen clustern. Die größten Unterschiede bestehen zwischen den Fischen und den beiden Gruppen von Wirbellosen. Ähnlichkeiten sind zwischen den Weichtieren und Krebstieren deutlicher, wobei acht der neun häufigsten Substanzen identisch sind: d. h. Betain, Taurin, Trimethylaminoxid, Glycin, Alanin, Prolin, Homarin und Arginin. Die Hauptgewebekomponenten in Fischen und Wirbellosen korrelieren mit Verbindungen, die zuvor gezeigt wurde, das Fressverhalten bei 35 Fischarten zu stimulieren. Glycin und Alanin sind Hauptgewebekomponenten und zählen auch zu den zwei am häufigsten zitierten Fressstimulanzien bei den 35 Arten. Weichtiere und Krebstiere enthalten jeweils hohe Konzentrationen von fünf der am häufigsten zitierten Stimulanzien (Glycin, Alanin, Prolin, Arginin und Betain); diese Substanzen treten in Fischen bei weitem niedrigeren Konzentrationen auf. Einige minderwichtige Gewebekomponenten, wie Tryptophan, Phenylalanin, Asparaginsäure, Valin und Uridin-5`-monophosphat, sind jedoch wichtige Fressstimulanzien für einige Fischarten. Stimulanzien für Pflanzenfresser und Fleischfresser sind oft unterschiedlich. Mehrere Hauptfressstimulanzien sind Substanzen, die als „kompensatorische Solutes" dienen und Enzyme sowie Strukturproteine stabilisieren.

@article{doi1023071542535,
    author = "Carr, William E. S. und Netherton, James C. und Gleeson, Richard A. und Derby, Charles D.",
    title = "Stimulants of Feeding Behavior in Fish: Analyses of Tissues of Diverse Marine Organisms",
    year = "1996",
    journal = "Biological Bulletin",
    abstract = {Es werden Analysen der freien Aminosäuren, quartären Amine, Guanido-Verbindungen, Nukleotide, Nukleoside und organischer Säuren in Extraktgeweben von 10 Arten mariner Teleostenfische und 20 Arten von Wirbellosen berichtet. Mittels multidimensionaler Skalierungstechniken zeigt sich, dass die relativen Konzentrationen der oben genannten Chemikalien in Fischen, Weichtieren und Krebstieren in getrennte, taxonspezifische Gruppen clustern. Die größten Unterschiede bestehen zwischen den Fischen und den beiden Gruppen von Wirbellosen. Ähnlichkeiten sind zwischen den Weichtieren und Krebstieren deutlicher, wobei acht der neun häufigsten Substanzen identisch sind: d. h. Betain, Taurin, Trimethylaminoxid, Glycin, Alanin, Prolin, Homarin und Arginin. Die Hauptgewebekomponenten in Fischen und Wirbellosen korrelieren mit Verbindungen, die zuvor gezeigt wurde, das Fressverhalten bei 35 Fischarten zu stimulieren. Glycin und Alanin sind Hauptgewebekomponenten und zählen auch zu den zwei am häufigsten zitierten Fressstimulanzien bei den 35 Arten. Weichtiere und Krebstiere enthalten jeweils hohe Konzentrationen von fünf der am häufigsten zitierten Stimulanzien (Glycin, Alanin, Prolin, Arginin und Betain); diese Substanzen treten in Fischen bei weitem niedrigeren Konzentrationen auf. Einige minderwichtige Gewebekomponenten, wie Tryptophan, Phenylalanin, Asparaginsäure, Valin und Uridin-5`-monophosphat, sind jedoch wichtige Fressstimulanzien für einige Fischarten. Stimulanzien für Pflanzenfresser und Fleischfresser sind oft unterschiedlich. Mehrere Hauptfressstimulanzien sind Substanzen, die als „kompensatorische Solutes" dienen und Enzyme sowie Strukturproteine stabilisieren.},
    url = "https://doi.org/10.2307/1542535",
    doi = "10.2307/1542535",
    openalex = "W2182673743",
    references = "doi101007bf00354605, doi101007bf01638992, doi101111j109586491990tb05614x"
}

Dieser Artikel untersucht die Vorstellung, dass die theoretische Grundlage für die gegenwärtige Forschung zur Struktur und Funktion mariner pelagischer Ökosysteme selbstbegrenzend ist. Während einige Erkenntnisse, wie das mikrobielle Nahrungsnetz, unser Wissen über die biologischen Komponenten der oberen Wassersäule und ihre Beziehungen zu Material- und Energieflüssen erweitert haben, haben sie unser Verständnis dafür nicht vorangebracht, warum bestimmte pelagische Formen zu bestimmten Zeiten und an bestimmten Orten auftreten und warum nur einige einen dominanten Status erlangen und den Großteil der biogenen Flüsse, die aus der gemischten Schicht stammen, beisteuern. Es wird hier argumentiert, dass ein wesentlicher Hindernis für verbesserte konzeptionelle Modelle der historische Fokus auf ressourcengetriebene oder 'bottom-up'-Faktoren als die dominanten Variablen ist, die planktonische Ökosysteme strukturieren. Es wird Beweise dargelegt, dass Prädation oder 'top-down'-trophische Effekte ebenso wichtig sein können, um das Vorkommen bestimmter Taxa, die Biomasse innerhalb benachbarter trophischer Ebenen und die Morphologie dominanter Herbivoren und Karnivoren zu spezifizieren. Es wird vorgeschlagen, dass Schlüsselarten aufgrund einzigartiger Kombinationen von Lebenszyklusstrategien, metabolischen Anforderungen und physiologischer Leistung eine dominante Rolle in dem Ausmaß spielen, in dem prädatorische Interaktionen durch pelagische Nahrungsnetze kaskadieren. Es gibt erhebliche Hinweise auf die Evolution von Prädationsvermeidungsstrategien unter Phytoplankton und Zooplankton. Es wird vorgeschlagen, dass zukünftige Forschung profitabel auf die Frage gerichtet sein könnte, wie das pelagische Umfeld unter Bedingungen, bei denen Ressourcenverfügbarkeit und Prädation beide signifikante strukturelle Stützen sind, Lebenszyklen und Morphologien von Organismen selektiert. Methodologische Ansätze sollten detaillierte Studien dominanter Schlüsseltaxa aus verschiedenen Umgebungen umfassen, mit dem Ziel, die kritischen Aspekte des Lebenszyklus, des Verhaltens oder der Morphologie zu identifizieren, die für ihren Erfolg verantwortlich sind.

@article{doi103354meps130277,
    author = "Verity, PG und Smetacek, Victor",
    title = "Organismen-Lebenszyklen, Prädation und die Struktur mariner pelagischer Ökosysteme",
    year = "1996",
    journal = "Marine Ecology Progress Series",
    abstract = "Dieser Artikel untersucht die Vorstellung, dass die theoretische Grundlage für die gegenwärtige Forschung zur Struktur und Funktion mariner pelagischer Ökosysteme selbstbegrenzend ist. Während einige Erkenntnisse, wie das mikrobielle Nahrungsnetz, unser Wissen über die biologischen Komponenten der oberen Wassersäule und ihre Beziehungen zu Material- und Energieflüssen erweitert haben, haben sie unser Verständnis dafür nicht vorangebracht, warum bestimmte pelagische Formen zu bestimmten Zeiten und an bestimmten Orten auftreten und warum nur einige einen dominanten Status erlangen und den Großteil der biogenen Flüsse, die aus der gemischten Schicht stammen, beisteuern. Es wird hier argumentiert, dass ein wesentlicher Hindernis für verbesserte konzeptionelle Modelle der historische Fokus auf ressourcengetriebene oder 'bottom-up'-Faktoren als die dominanten Variablen ist, die planktonische Ökosysteme strukturieren. Es wird Beweise dargelegt, dass Prädation oder 'top-down'-trophische Effekte ebenso wichtig sein können, um das Vorkommen bestimmter Taxa, die Biomasse innerhalb benachbarter trophischer Ebenen und die Morphologie dominanter Herbivoren und Karnivoren zu spezifizieren. Es wird vorgeschlagen, dass Schlüsselarten aufgrund einzigartiger Kombinationen von Lebenszyklusstrategien, metabolischen Anforderungen und physiologischer Leistung eine dominante Rolle in dem Ausmaß spielen, in dem prädatorische Interaktionen durch pelagische Nahrungsnetze kaskadieren. Es gibt erhebliche Hinweise auf die Evolution von Prädationsvermeidungsstrategien unter Phytoplankton und Zooplankton. Es wird vorgeschlagen, dass zukünftige Forschung profitabel auf die Frage gerichtet sein könnte, wie das pelagische Umfeld unter Bedingungen, bei denen Ressourcenverfügbarkeit und Prädation beide signifikante strukturelle Stützen sind, Lebenszyklen und Morphologien von Organismen selektiert. Methodologische Ansätze sollten detaillierte Studien dominanter Schlüsseltaxa aus verschiedenen Umgebungen umfassen, mit dem Ziel, die crlt\textasciitilde cal Aspekte des Lebenszyklus, des Verhaltens oder der Morphologie zu identifizieren, die für ihren Erfolg verantwortlich sind.",
    url = "https://doi.org/10.3354/meps130277",
    doi = "10.3354/meps130277",
    openalex = "W2023159838",
    references = "doi101007bf00392953, doi103354meps093039"
}

Viele benthische marine Wirbellose entwickeln sich durch frei lebende, dispersive larvale Stadien. Die vermuteten Vorteile solcher Larven umfassen die Vermeidung von Konkurrenz um Ressourcen mit Erwachsenen, eine vorübergehende Reduktion der benthischen Mortalität während der Planktonphase, eine verringerte Wahrscheinlichkeit von Inzucht in der nächsten Generation und eine erhöhte Fähigkeit, lokale Aussterbeereignisse zu überstehen. Allerdings scheint die Richtung des evolutionären Wandels bei vielen Kladien allgemein auf den Verlust von Larven ausgerichtet zu sein, was impliziert, dass Larven in gewisser Hinsicht nachteilig sind. Mögliche Nachteile umfassen die Ausbreitung von günstigen Lebensräumen weg, Diskrepanzen zwischen den physiologischen Toleranzen von Larven und juvenilen Stadien, eine höhere Anfälligkeit für Umweltstressoren, eine höhere Anfälligkeit für Prädation sowie verschiedene Kosten, die mit der Metamorphose in Reaktion auf spezifische chemische Signale und dem Verschieben der Metamorphose in Abwesenheit dieser Signale verbunden sein können. Das Verständnis der Kräfte, die für die aktuelle Verteilung larvaler und nicht-larvaler (aplanktonischer) Entwicklung bei benthischen marinen Wirbellosen verantwortlich sind, sowie der potenziellen Einflüsse menschlicher Aktivitäten auf die Richtung zukünftiger evolutionärer Veränderungen in Reproduktionsmustern, wird ein besseres Verständnis der folgenden Fragen erfordern: die Rolle makro-evolutionärer Kräfte bei der Selektion für oder gegen dispersive Larven, die relativen Toleranzen von inkapsulierten Embryonen und frei lebenden Larven gegenüber Salinität, Schadstoffen und anderen Umweltstressoren; der Grad, in dem Eimassen, Eikapseln und Brutkammern sich entwickelnde Embryonen vor Umweltstressoren schützen; das relative Ausmaß der Prädation durch planktonische und benthische Räuber auf sowohl Larven als auch frühe Juvenilen; die Art und Weise, in der larvale und juvenile Größe die Anfälligkeit für Räuber beeinflusst; das Ausmaß, in dem Inkapselung und Brutpflege vor Räubern schützen; die Menge des genetischen Wandels, die mit dem Verlust von Larven aus Wirbellosen-Lebenszyklen verbunden ist, und die dafür erforderliche Zeit; sowie der Grad, in dem die fortgesetzte Zufuhr von Larven aus anderen Populationen die Selektion gegen dispersive Larven hemmt. Die Prominenz larvaler Entwicklung in modernen Lebenszyklen könnte Schwierigkeiten beim Verlust von Larven aus Lebenszyklen widerspiegeln, mehr als die Selektion für deren Erhaltung.

@article{doi103354meps177269,
    author = "Pechenik, JA",
    title = "On the advantages and disadvantages of larval stages in benthic marine invertebrate life cycles",
    year = "1999",
    journal = "Marine Ecology Progress Series",
    abstract = "many benthic marine invertebrates develop by means of free-livlng, dispersive larval stages. The presumed advantages of such larvae include the avoidance of competition for resources with adults, temporary reduct\textasciitilde on of benthic mortality while in the plankton, decreased likelihood of inbreeding in the next generation, and increased ability to withstand local extinction However, the direct\textasciitilde on of evolutionary change appears generally b \textasciitilde a s e d toward the loss of larvae in many clades, implying that larvae are somehow disadvantageous. Poss\textasciitilde ble disadvantages include dispersal away from favorable habitat, mismatches between larval and luvenile physiological tolerances, greater sus-ceptib\textasciitilde lity to env\textasciitilde ronmental stresses, greater susceptibihty to predation. and vanous costs that may be associated with n\textasciitilde etanlorphosing in response to specific chemical cues and postponing n\textasciitilde etamorphosis in the absence of those cues. Understanding the forces responsible for the present distribution of larval and non-larval (aplanktonlc) development among benthic marine invertebrates, and the potential influence of human activities on the direct\textasciitilde on of future evolutionary change in 1-eproductlve patterns, will require a better understanding of the following issues. the role of macro-evolutionary forces in selecting for or against dispersive larvae, the relative tolerances of encapsulated embryos and free-living larvae to salinity, pollutant, and other environmental stresses; the degree to which egg masses, e g g capsules, and brood chambers protect developing embryos from environmental stresses; the relative magmtude of predation by planktonic and benthic predators on both larvae and early juveniles; the way In which larval and juvenile size affect vulnerability to predators; the extent to w h \textasciitilde c h encapsulation and brooding protect against predators; the amount of genetic change associated with loss of larvae from invertebrate life cycles and the time required to accomplish that change; and the degree to which continued input of larvae from other populations deters selection against dispersive larvae The prominence of larval development in modern life cycles may reflect difficulties In loslng larvae from llfe cycles more than selection for their retention.",
    url = "https://doi.org/10.3354/meps177269",
    doi = "10.3354/meps177269",
    openalex = "W2065268282",
    references = "doi1010160169534796100288, doi101016b9780122825057x50015, doi101016s006528810860187x, doi10103841710, doi101126science11538249, doi101146annurevecolsys271237, doi101146annurevecolsys271477, doi101146annureves16110185002011, doi101146annureves16110185002141, doi105860choice341536, thorson1950reproductive"
}

Die Rolle eines Meeresschutzgebiets bei der Verbesserung lokaler Fischereien durch die Auswanderung oder das Überströmen (Spillover) von fischbaren Arten wurde in einem Korallenriff-Park (Mombasa Marine Park, Kenia) und angrenzenden Fischerei über einen Zeitraum von sieben Jahren untersucht, während dessen sich die Grenzen des Parks änderten und die Zugnetze (pull seines) abgeschafft wurden. Wir erfassten die Fangmengen vor und nach der Einrichtung des Parks sowie während der Managementänderungen und verglichen diese mit der ungeschützten Seite des Parks. Zusätzlich platzierten wir Köderfallen auf beiden Seiten des Parks über einen gesamten Gezeitenzyklus, was es uns ermöglichte, das Überströmen aus dem Park im Vergleich zum tieferen, rauerem und weniger befischten Riffrand zu messen. Die Gesamtfeuchte-Masse der pro Falle gefangenen Fische, die durchschnittliche Größe der gefangenen Fische und die Anzahl der pro Falle gefangenen Fischarten sanken in Abhängigkeit von der Entfernung vom Parkrand auf der südlichen und nördlichen Seite. Diese Beziehung wurde jedoch auf der ungeschützten Seite abgebrochen, die ebenfalls geringere Fangmengen, kleinere Fische und weniger Arten aufwies als die geschützte Seite. Fischer mit Fallen auf der geschützten Seite passten sich dem Überströmen an, indem sie die Anzahl der Fallen pro Fischer erhöhten, was die Fangmenge pro Falle reduzierte. Gezeiten und Riffmorphologie schienen ebenfalls zu interagieren und beeinflussten die Fangmengen, doch wir fanden keine Beziehungen zwischen den Fangmengen und der Bedeckung des benthischen Substrats, die meist von Seegras und Sand dominiert wurde. Das Überströmen vom tieferen Riffrand war für die geschützte, aber nicht für die ungeschützte Seite des Parks evident, könnte jedoch auf Unterschiede in der Riffmorphologie im Zusammenspiel mit Gezeitenmustern statt auf das Management zurückzuführen sein. Auf der geschützten Seite erhöhte der Park die Fangmenge pro Fischer und die Fangmenge pro Fläche um >50%, doch selbst nach der Verringerung der Parkgröße wurde die Gesamtfangmenge um ∼30% reduziert. Der reduzierte Park umfasste immer noch ∼50% der Gesamtfläche. Folglich war die Zunahme der Fangmenge pro Fläche unzureichend, um den Verlust der Fläche in diesem frühen Stadium der Parketablierung auszugleichen. Das Überströmen war für die dominierenden Fischereispezies am größten. Dies waren mäßig wandernde Arten in den Familien der Kaninchenfische (Siganidae; Herbivoren), Kaiserfische (Lethrinidae; Karnivoren) und Chirurzfische (Acanthuridae; Herbivoren), die Auswanderungsraten vom Park zum Reservat-Fischgrund von ∼0,5 aufwiesen. Unsere Felderhebung, kombiniert mit früheren Modellierungsstudien, die auf Auswanderungsraten adulter Tiere aus Meeresreservaten basieren, deutet darauf hin, dass tropische Fischereien, die von Kaninchenfischen, Kaiserfischen und Chirurfsfischen dominiert werden, durch geschlossene Bereiche von ∼10–15% der Gesamtfläche verbessert werden sollten. Der optimale Schutzgebiet könnte steigen, wenn der Larvenexport wichtig ist, aber die vorhergesagte Reaktion sollte nicht messbar sein für >10 Jahre, jenseits der Länge unserer Studie, da sich die Fortpflanzungsbestände innerhalb geschützter Gebiete entwickeln.

@article{doi1018901051076120000101792soeffa20co2,
    author = "McClanahan, Tim R. und Mangi, Stephen C.",
    title = "SPILLOVER OF EXPLOITABLE FISHES FROM A MARINE PARK AND ITS EFFECT ON THE ADJACENT FISHERY",
    year = "2000",
    journal = "Ecological Applications",
    abstract = "Die Rolle eines Meeresschutzgebiets bei der Verbesserung lokaler Fischereien durch die Auswanderung oder das Überströmen (Spillover) von fischbaren Arten wurde in einem Korallenriff-Park (Mombasa Marine Park, Kenia) und der angrenzenden Fischerei über einen Zeitraum von sieben Jahren untersucht, während dessen sich die Grenzen des Parks änderten und die Zugnetze abgeschafft wurden. Wir erfassten die Fangmengen vor und nach der Einrichtung des Parks sowie während der Managementänderungen und verglichen diese mit den Fangmengen auf der ungeschützten Seite des Parks. Zusätzlich platzierten wir Köderfallen auf beiden Seiten des Parks über einen gesamten Gezeitenzyklus, was es uns ermöglichte, das Überströmen aus dem Park im Vergleich zum tieferen, rauerem und weniger befischten Riffrand zu messen. Die Gesamtfeuchte-Masse der pro Falle gefangenen Fische, die durchschnittliche Größe der gefangenen Fische und die Anzahl der pro Falle gefangenen Fischarten sanken in Abhängigkeit von der Entfernung vom Parkrand auf der südlichen und nördlichen Seite. Diese Beziehung wurde jedoch auf der ungeschützten Seite unterbrochen, die ebenfalls geringere Fangmengen, kleinere Fische und weniger Arten aufwies als die geschützte Seite. Die Fallenfischer auf der geschützten Seite passten sich dem Überströmen an, indem sie die Anzahl der Fallen pro Fischer erhöhten, was die Fangmenge pro Falle reduzierte. Gezeiten und Riffmorphologie scheinen ebenfalls zu interagieren und die Fangmengen zu beeinflussen, doch wir fanden keine Beziehungen zwischen den Fangmengen und der Bedeckung des benthischen Substrats, die meist von Seegras und Sand dominiert wurde. Das Überströmen vom tieferen Riffrand war für die geschützte, aber nicht für die ungeschützte Seite des Parks evident, könnte jedoch auf Unterschiede in der Riffmorphologie zurückzuführen sein, die mit Gezeitenmustern interagieren, anstatt auf das Management. Auf der geschützten Seite erhöhte der Park die Fangmenge pro Fischer und die Fangmenge pro Fläche um >50\%, doch selbst nach der Verringerung der Parkgröße wurde die Gesamtfangmenge um ∼30\% reduziert. Der reduzierte Park umfasste immer noch ∼50\% der Gesamtfläche. Folglich war die Erhöhung der Fangmenge pro Fläche unzureichend, um den Verlust der Fläche in diesem frühen Stadium der Parkgründung auszugleichen. Das Überströmen war für die dominanten Fischereiarten am größten. Dies waren mäßig vagile Arten in den Familien der Kaninchenfische (Siganidae; Pflanzenfresser), Kaiserfische (Lethrinidae; Fleischfresser) und Chirurzfische (Acanthuridae; Pflanzenfresser), die Auswanderungsraten vom Park zum Reservat-Fischereigebiet von ∼0,5 aufwiesen. Unsere Felderhebung, kombiniert mit früheren Modellierungsstudien, basierend auf Auswanderungsraten adulter Tiere aus Meeresschutzgebieten, deutet darauf hin, dass tropische Fischereien, die von Kaninchenfischen, Kaiserfischen und Chirurzfischen dominiert werden, durch geschlossene Gebiete von ∼10–15\% der Gesamtfläche verbessert werden sollten. Der optimale Schutzgebiet könnte steigen, wenn der Larvenexport wichtig ist, aber die vorhergesagte Reaktion sollte nicht messbar sein für >10 Jahre, jenseits der Länge unserer Studie, da sich die Fortpflanzungsbestände innerhalb der Schutzgebiete entwickeln.",
    url = "https://doi.org/10.1890/1051-0761(2000)010[1792:soeffa]2.0.co;2",
    doi = "10.1890/1051-0761(2000)010[1792:soeffa]2.0.co;2",
    openalex = "W2079670301",
    references = "doi101002aqc3270040305"
}

Das Verständnis der Mechanismen, durch die Umweltchemikalsignale, chemische Abwehrstoffe und andere chemische Agentien verschiedene Lebenszyklusprozesse vermitteln, kann wichtige Erkenntnisse über die Kräfte liefern, die die Ökologie und die Evolution mariner Systeme antreiben. Für in die Umwelt freigesetzte chemische Signale ist die Festlegung der Prinzipien, die die chemische Produktion und den Transport vermitteln, entscheidend für die Interpretation biologischer Reaktionen auf diese Reize in angemessenen natürlichen und historischen Kontexten. Jüngste technologische Fortschritte bieten hervorragende Möglichkeiten für neue Entdeckungen und ermöglichen so die Quantifizierung von Wechselwirkungen zwischen hydrodynamischen, chemischen und biologischen Faktoren auf zahlreichen räumlichen und zeitlichen Skalen. Frühere Arbeiten zu chemisch vermittelten Prozessen, die Organismen und ihre Umwelt betreffen, haben die Besiedlung von Lebensräumen durch Larven und trophische Beziehungen betont. Zukünftige Forschungsschwerpunkte sollten diese Themen sowie Balz und Paarung, Befruchtung, Konkurrenz, Symbiose und mikrobielle chemische Ökologie umfassen. Es gibt nun enorme neue Möglichkeiten, zu bestimmen, wie Organismen auf chemische Signale reagieren und chemische Abwehrstoffe unter umweltrealistischen Bedingungen einsetzen. Die Integration dieser Erkenntnisse in einen größeren ökologischen und evolutionären Rahmen sollte zu einem verbesserten Verständnis natürlicher physikochemischer Phänomene führen, die biologische Reaktionen auf der Ebene der Individuen, Populationen und Gemeinschaften einschränken.

@article{doi1023071542522,
    author = "Zimmer, RK und Butman, CA",
    title = "Chemical signaling processes in the marine environment",
    year = "2000",
    journal = "Biological Bulletin",
    abstract = "Understanding the mechanisms by which environmental chemical signals, chemical defenses, and other chemical agents mediate various life-history processes can lead to important insights about the forces driving the ecology and evolution of marine systems. For chemical signals released into the environment, establishing the principles that mediate chemical production and transport is critical for interpreting biological responses to these stimuli within appropriate natural, historical contexts. Recent technological advancements provide outstanding opportunities for new discoveries, thus allowing quantification of interactions between hydrodynamic, chemical, and biological factors at numerous spatial and temporal scales. Past work on chemically mediated processes involving organisms and their environment have emphasized habitat colonization by larvae and trophic relationships. Future research priorities should include these topics as well as courtship and mating, fertilization, competition, symbiosis, and microbial chemical ecology. There are now vast new opportunities for determining how organisms respond to chemical signals and employ chemical defenses under environmentally realistic conditions. Integrating these findings within a larger ecological and evolutionary framework should lead to improved understanding of natural physicochemical phenomena that constrain biological responses at the individual, population, and community levels of organization.",
    url = "https://doi.org/10.2307/1542522",
    doi = "10.2307/1542522",
    openalex = "W2132562941",
    references = "doi101007bf01638992, doi101021cr00021a012, doi101242jeb1971349"
}

Die wichtigsten Strategien für das Design von Oberflächen, die Verunreinigungen durch Proteine, Bakterien und marine Organismen verhindern, werden besprochen. Biofouling ist in zahlreichen Anwendungen von großer Bedeutung, von Biosensoren bis zu biomedizinischen Implantaten und Geräten sowie von Lebensmittelverpackungen bis zu industriellen und marinen Ausrüstungen. Die beiden Hauptansätze zur Bekämpfung von Oberflächenverunreinigungen basieren entweder auf der Verhinderung der Anheftung von Biofoulants oder auf deren Abbau. Eine der wichtigsten Strategien zur Verleihung von Adhäsionswiderstand umfasst die Funktionalisierung von Oberflächen mit Poly(ethylenglykol) (PEG) oder Oligo(ethylenglykol). Im letzten Jahrzehnt wurden auch mehrere Alternativen zu PEG-basierten Beschichtungen entwickelt. Während proteinresistente Beschichtungen möglicherweise auch die bakterielle Anheftung und die nachfolgende Biofilmbildung verhindern, ist es wünschenswert, Beschichtungen zu entwickeln, die bakterizid sind, um das durch Verunreinigung vermittelte Risiko einer bakteriellen Infektion zu überwinden. Traditionelle Techniken umfassen das Design von Beschichtungen, die biozide Wirkstoffe, einschließlich Antibiotika, quartäre Ammoniumsalze (QAS) und Silber, in die umgebende wässrige Umgebung freisetzen. Allerdings hat das Auftreten von antibiotika- und silberresistenten pathogenen Stämmen die Entwicklung alternativer Strategien erforderlich gemacht. Daher werden andere Techniken, die auf der Verwendung von Polycationen, Enzymen, Nanomaterialien und photoaktiven Agenten basieren, untersucht. Hinsichtlich mariner Antifouling-Beschichtungen haben Beschränkungen für die Verwendung von biozidfreisetzenden Beschichtungen die Entwicklung ungiftiger Antifouling-Oberflächen wichtiger gemacht. Während beträchtliche Fortschritte bei der Entwicklung von Antifouling-Beschichtungen erzielt wurden, sollte die laufende Forschung in diesem Bereich in der Zukunft zur Entwicklung noch besserer Antifouling-Materialien führen.

@article{doi101002adma201001215,
    author = "Banerjee, Indrani und Pangule, Ravindra C. und Kane, Ravi S.",
    title = "Antifouling Coatings: Recent Developments in the Design of Surfaces That Prevent Fouling by Proteins, Bacteria, and Marine Organisms",
    year = "2010",
    journal = "Advanced Materials",
    abstract = "Die wichtigsten Strategien für das Design von Oberflächen, die Verunreinigungen durch Proteine, Bakterien und marine Organismen verhindern, werden besprochen. Biofouling ist in zahlreichen Anwendungen von großer Bedeutung, von Biosensoren bis zu biomedizinischen Implantaten und Geräten sowie von Lebensmittelverpackungen bis zu industriellen und marinen Ausrüstungen. Die beiden Hauptansätze zur Bekämpfung von Oberflächenverunreinigungen basieren entweder auf der Verhinderung der Anheftung von Biofoulants oder auf deren Abbau. Eine der wichtigsten Strategien zur Verleihung von Adhäsionswiderstand umfasst die Funktionalisierung von Oberflächen mit Poly(ethylenglykol) (PEG) oder Oligo(ethylenglykol). Im letzten Jahrzehnt wurden auch mehrere Alternativen zu PEG-basierten Beschichtungen entwickelt. Während proteinresistente Beschichtungen möglicherweise auch die bakterielle Anheftung und die nachfolgende Biofilmbildung verhindern, ist es wünschenswert, Beschichtungen zu entwickeln, die bakterizid sind, um das durch Verunreinigung vermittelte Risiko einer bakteriellen Infektion zu überwinden. Traditionelle Techniken umfassen das Design von Beschichtungen, die biozide Wirkstoffe, einschließlich Antibiotika, quartäre Ammoniumsalze (QAS) und Silber, in die umgebende wässrige Umgebung freisetzen. Allerdings hat das Auftreten von antibiotika- und silberresistenten pathogenen Stämmen die Entwicklung alternativer Strategien erforderlich gemacht. Daher werden andere Techniken, die auf der Verwendung von Polycationen, Enzymen, Nanomaterialien und photoaktiven Agenten basieren, untersucht. Hinsichtlich mariner Antifouling-Beschichtungen haben Beschränkungen für die Verwendung von biozidfreisetzenden Beschichtungen die Entwicklung ungiftiger Antifouling-Oberflächen wichtiger gemacht. Während beträchtliche Fortschritte bei der Entwicklung von Antifouling-Beschichtungen erzielt wurden, sollte die laufende Forschung in diesem Bereich in der Zukunft zur Entwicklung noch besserer Antifouling-Materialien führen.",
    url = "https://doi.org/10.1002/adma.201001215",
    doi = "10.1002/adma.201001215",
    openalex = "W2002025851",
    references = "doi101038nrmicro1098, doi10108008927010802256117, doi101088095744841610059, doi101128cmr121147"
}

Nach Definition sind zentrale respiratorische Chemorezeptoren (CRCs) Zellen, die empfindlich auf Änderungen im Hirn-PCO(2) oder pH reagieren und zur Stimulierung der Atmung bei Hyperkapnie oder metabolischer Azidose beitragen. CO(2) wirkt höchstwahrscheinlich durch Senkung des pH-Werts. Die relevanten Protonenrezeptoren wurden noch nicht identifiziert und könnten Ionenkanäle sein. CRCs sind wahrscheinlich Neuronen, können aber auch säuresensitive Gliazellen und Gefäßzellen umfassen, die über parakrine Mechanismen mit Neuronen kommunizieren. Retrotrapezoidkern (RTN)-Neuronen sind die am vollständigsten charakterisierten CRCs. Ihre hohe Empfindlichkeit gegenüber CO(2) in vivo beruht vermutlich auf ihrer intrinsischen Säureempfindlichkeit, erregenden Eingängen von den Karotiskörpern und Hirnregionen wie dem Raphe und dem Hypothalamus sowie fördernden Einflüssen von benachbarten Astrozyten. RTN-Neuronen sind für die Reaktion des respiratorischen Netzwerks auf CO(2) während des perinatalen Zeitraums und unter Narkose notwendig. Bei wachen Erwachsenen tragen RTN-Neuronen in unbekanntem Maße zur pH-abhängigen Regulation der Atemfrequenz, der Inspirations- und Exspirationsaktivität bei. Die abnorme pränatale Entwicklung von RTN-Neuronen trägt wahrscheinlich zum angeborenen zentralen Hypoventilationssyndrom bei. Es existieren vermutlich weitere CRCs, doch ist die unterstützende Evidenz weniger vollständig. Die vorgeschlagenen Standorte dieser CRCs sind das medulläre Raphe, der Nucleus tractus solitarius, die ventrolaterale Medulla, der Fastigialkern und der Hypothalamus. Mehrere Wach-fördernde Systeme (serotonerge und katecholaminerge Neuronen, orexinerge Neuronen) sind ebenfalls putative CRCs. Ihr Beitrag zur zentralen respiratorischen Chemorezeption kann verhaltensabhängig sein oder je nach Wachzustand variieren.

@article{doi101002cne22435,
    author = "Guyenet, Patrice G. und Stornetta, Ruth L. und Bayliss, Douglas A.",
    title = "Zentrale respiratorische Chemorezeption",
    year = "2010",
    journal = "The Journal of Comparative Neurology",
    abstract = "Nach Definition sind zentrale respiratorische Chemorezeptoren (CRCs) Zellen, die empfindlich auf Änderungen im Hirn-PCO(2) oder pH reagieren und zur Stimulierung der Atmung bei Hyperkapnie oder metabolischer Azidose beitragen. CO(2) wirkt höchstwahrscheinlich durch Senkung des pH-Werts. Die relevanten Protonenrezeptoren wurden noch nicht identifiziert und könnten Ionenkanäle sein. CRCs sind wahrscheinlich Neuronen, können aber auch säuresensitive Gliazellen und Gefäßzellen umfassen, die über parakrine Mechanismen mit Neuronen kommunizieren. Retrotrapezoidkern (RTN)-Neuronen sind die am vollständigsten charakterisierten CRCs. Ihre hohe Empfindlichkeit gegenüber CO(2) in vivo beruht vermutlich auf ihrer intrinsischen Säureempfindlichkeit, erregenden Eingängen von den Karotiskörpern und Hirnregionen wie dem Raphe und dem Hypothalamus sowie fördernden Einflüssen von benachbarten Astrozyten. RTN-Neuronen sind für die Reaktion des respiratorischen Netzwerks auf CO(2) während des perinatalen Zeitraums und unter Narkose notwendig. Bei wachen Erwachsenen tragen RTN-Neuronen in unbekanntem Maße zur pH-abhängigen Regulation der Atemfrequenz, der Inspirations- und Exspirationsaktivität bei. Die abnorme pränatale Entwicklung von RTN-Neuronen trägt wahrscheinlich zum angeborenen zentralen Hypoventilationssyndrom bei. Es existieren vermutlich weitere CRCs, doch ist die unterstützende Evidenz weniger vollständig. Die vorgeschlagenen Standorte dieser CRCs sind das medulläre Raphe, der Nucleus tractus solitarius, die ventrolaterale Medulla, der Fastigialkern und der Hypothalamus. Mehrere Wach-fördernde Systeme (serotonerge und katecholaminerge Neuronen, orexinerge Neuronen) sind ebenfalls putative CRCs. Ihr Beitrag zur zentralen respiratorischen Chemorezeption kann verhaltensabhängig sein oder je nach Wachzustand variieren.",
    url = "https://doi.org/10.1002/cne.22435",
    doi = "10.1002/cne.22435",
    openalex = "W2077993168",
    references = "doi101016s0006322399001407, doi101038nature01905, doi101038nature04767, doi101038nature06163, doi101038ng1130, doi101038nrn1198, doi101126science1683005, doi101126science2895479625, doi101146annurevneuro26041002131103, doi101523jneurosci1902005201999"
}

Ozeanversauerung ist ein weit verbreiteter Stressfaktor, der viele marine Organismen betreffen und tiefgreifende ökologische Verschiebungen verursachen könnte. Eine Vielzahl biologischer Reaktionen auf die Ozeanversauerung wurde bei einer Reihe von Taxa gemessen, doch diese Informationen existieren als Fallstudien und wurden nicht in sinnvolle Vergleiche zwischen Reaktionsvariablen und funktionellen Gruppen zusammengefasst. Wir verwendeten meta-analytische Techniken, um die biologischen Reaktionen auf die Ozeanversauerung zu untersuchen, und stellten negative Auswirkungen auf Überleben, Verkalkung, Wachstum und Fortpflanzung fest. Allerdings gab es signifikante Variationen in der Empfindlichkeit mariner Organismen. Verkalkende Organismen zeigten im Allgemeinen größere negative Reaktionen als nicht-verkalkende Organismen über zahlreiche Reaktionsvariablen hinweg, mit Ausnahme von Krebstieren, die zwar verkalken, aber nicht negativ betroffen waren. Verkalkungsreaktionen variierten signifikant zwischen Organismen, die unterschiedliche Mineralformen von Calciumcarbonat verwenden. Organismen, die eine der löslicheren Formen von Calciumcarbonat (hochmagnesiumhaltiges Calcit) verwenden, können widerstandsfähiger gegenüber Ozeanversauerung sein als weniger lösliche Formen (Calcit und Aragonit). Zusätzlich gab es Variationen in den Empfindlichkeiten verschiedener Entwicklungsstadien, doch diese Variation hing von der taxonomischen Gruppe ab. Unsere Analysen deuten darauf hin, dass die biologischen Auswirkungen der Ozeanversauerung im Allgemeinen groß und negativ sind, aber die Variation in der Empfindlichkeit zwischen Organismen wichtige Implikationen für Ökosystemreaktionen hat.

@article{doi101111j14610248201001518x,
    author = "Kroeker, Kristy J. and Kordas, Rebecca L. and Crim, Ryan and Singh, Gerald G.",
    title = "Meta‐analysis reveals negative yet variable effects of ocean acidification on marine organisms",
    year = "2010",
    journal = "Ecology Letters",
    abstract = "Ocean acidification is a pervasive stressor that could affect many marine organisms and cause profound ecological shifts. A variety of biological responses to ocean acidification have been measured across a range of taxa, but this information exists as case studies and has not been synthesized into meaningful comparisons amongst response variables and functional groups. We used meta-analytic techniques to explore the biological responses to ocean acidification, and found negative effects on survival, calcification, growth and reproduction. However, there was significant variation in the sensitivity of marine organisms. Calcifying organisms generally exhibited larger negative responses than non-calcifying organisms across numerous response variables, with the exception of crustaceans, which calcify but were not negatively affected. Calcification responses varied significantly amongst organisms using different mineral forms of calcium carbonate. Organisms using one of the more soluble forms of calcium carbonate (high-magnesium calcite) can be more resilient to ocean acidification than less soluble forms (calcite and aragonite). Additionally, there was variation in the sensitivities of different developmental stages, but this variation was dependent on the taxonomic group. Our analyses suggest that the biological effects of ocean acidification are generally large and negative, but the variation in sensitivity amongst organisms has important implications for ecosystem responses.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2010.01518.x",
    doi = "10.1111/j.1461-0248.2010.01518.x",
    openalex = "W2132791458",
    references = "doi101007s1064601004636, doi101017cbo9780511546013, doi10103835098000, doi101038nature04095, doi101126science1152509, doi101126science2845411118, doi101146annurevmarine010908163834, doi1018900012965819990801150tmaorr20co2, doi1023071164953, doi1023072531069, doi104835025539, doi105670oceanog2009101, openalexw1520428197"
}

Ozeanversauerung (OA), eine Folge anthropogener Kohlendioxidemissionen, stellt eine ernsthafte Bedrohung für marine Organismen in tropischen, offenen Ozean, Küsten, Tiefsee- und Hochlatitude-Ozean-Ökosystemen dar. Die Vielfalt der taxonomischen Gruppen, die Kalziumcarbonat aus dem Meerwasser ausfällen, ist besonders stark gefährdet. Hier überblicken wir die sich schnell erweiternde Literatur zu den biologischen und ökologischen Auswirkungen der OA auf die Verkalkung unter Verwendung eines querskaligen, prozessorientierten Ansatzes. Im Vergleich zur Verkalkung stellen Bereiche wie Befruchtung, frühe Lebensstadien und Wechselwirkungen mit synergistischen Stressfaktoren unterforschte Gebiete dar. Obwohl das Verständnis der langfristigen Folgen der OA kritisch ist, beschränken sich verfügbare Studien weitgehend auf Kurzzeitexperimente, die keine Tests der langfristigen Akklimatisierung oder Anpassung zulassen. Zukünftige Forschung zur phänotypischen Plastizität zeitgenössischer Organismen und Interpretationen der Leistung im Kontext der aktuellen Umwelt-Heterogenität von pCO2 wird unser Verständnis darüber erheblich fördern, wie Organismen in Zukunft auf OA reagieren werden.

@article{doi101146annurevecolsys110308120227,
    author = "Hofmann, Gretchen E. und Barry, James und Edmunds, Peter J. und Gates, Ruth D. und Hutchins, David A. und Klinger, Terrie und Sewell, Mary A.",
    title = "The Effect of Ocean Acidification on Calcifying Organisms in Marine Ecosystems: An Organism-to-Ecosystem Perspective",
    year = "2010",
    journal = "Annual Review of Ecology Evolution and Systematics",
    abstract = "Ocean acidification (OA), a consequence of anthropogenic carbon dioxide emissions, poses a serious threat to marine organisms in tropical, open-ocean, coastal, deep-sea, and high-latitude sea ecosystems. The diversity of taxonomic groups that precipitate calcium carbonate from seawater are at particularly high risk. Here we review the rapidly expanding literature concerning the biological and ecological impacts of OA on calcification, using a cross-scale, process-oriented approach. In comparison to calcification, we find that areas such as fertilization, early life-history stages, and interaction with synergistic stressors are understudied. Although understanding the long-term consequences of OA are critical, available studies are largely short-term experiments that do not allow for tests of long-term acclimatization or adaptation. Future research on the phenotypic plasticity of contemporary organisms and interpretations of performance in the context of current environmental heterogeneity of pCO 2 will greatly aid in our understanding of how organisms will respond to OA in the future.",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.110308.120227",
    doi = "10.1146/annurev.ecolsys.110308.120227",
    openalex = "W2168417416",
    references = "doi101146annurevecolsys38091206095525, doi101371journalpone0005661, doi105194bg616712009"
}

@article{doi101038nature10437,
    author = "Isogai, Yoh und Si, Sheng und Pont‐Lezica, Lorena und Tan, Taralyn und Kapoor, Vikrant und Murthy, Venkatesh N. und Dulac, Catherine",
    title = "Molekulare Organisation der vomeronasalen Chemorezeption",
    year = "2011",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/nature10437",
    doi = "10.1038/nature10437",
    openalex = "W2152243497",
    references = "doi101007bf00267823, doi101007bf00377036, doi101016009286749190418x, doi1010160092867495901612, doi10103835015572, doi101038nature08029, doi101038nature09142, doi101038nmeth1398, doi101038nrn1140, doi101126science1069259"
}

In der aquatischen Umwelt sind Biofilme auf festen Oberflächen allgegenwärtig. Die äußere Körperoberfläche mariner Organismen stellt oft eine hochaktive Schnittstelle zwischen Wirt und Biofilm dar. Da Biofilme auf lebenden Oberflächen die Flüsse von Information, Energie und Materie über die Körperoberfläche des Wirts beeinflussen können, haben sie ein wichtiges ökologisches Potenzial, die abiotischen und biotischen Interaktionen des Wirts zu modulieren. Hier überprüfen wir den bestehenden Beleg dafür, wie marine epibiotische Biofilme die Ökologie ihrer Wirte verändern, indem sie die Eigenschaften und Prozesse über ihre äußeren Oberflächen verändern. Biofilme haben ein enormes Potenzial, den Zugang des Wirts zu Licht, Gasen und/oder Nährstoffen zu reduzieren und die Interaktion des Wirts mit weiteren Bewuchsorganismen, Konsumenten oder Krankheitserregern zu modulieren. Diese Effekte epibiotischer Biofilme können intensiv mit Umweltbedingungen interagieren. Die Qualität der Auswirkung eines Biofilms auf den Wirt kann je nach Identität der epibiotischen Partner, der betrachteten Interaktionstyp und den herrschenden Umweltbedingungen von schädlich bis vorteilhaft variieren. Die Überprüfung schließt mit einigen ungelösten, aber wichtigen Fragen und zukünftigen Perspektiven ab.

@article{doi103389fmicb201200292,
    author = "Wahl, Martin und Goecke, Franz und Labes, Antje und Dobretsov, Sergey und Weinberger, Florian",
    title = "The Second Skin: Ökologische Rolle epibiotischer Biofilme auf marinen Organismen",
    year = "2012",
    journal = "Frontiers in Microbiology",
    abstract = "In der aquatischen Umwelt sind Biofilme auf festen Oberflächen allgegenwärtig. Die äußere Körperoberfläche mariner Organismen stellt oft eine hochaktive Schnittstelle zwischen Wirt und Biofilm dar. Da Biofilme auf lebenden Oberflächen die Flüsse von Information, Energie und Materie über die Körperoberfläche des Wirts beeinflussen können, haben sie ein wichtiges ökologisches Potenzial, die abiotischen und biotischen Interaktionen des Wirts zu modulieren. Hier überprüfen wir den bestehenden Beleg dafür, wie marine epibiotische Biofilme die Ökologie ihrer Wirte verändern, indem sie die Eigenschaften und Prozesse über ihre äußeren Oberflächen verändern. Biofilme haben ein enormes Potenzial, den Zugang des Wirts zu Licht, Gasen und/oder Nährstoffen zu reduzieren und die Interaktion des Wirts mit weiteren Bewuchsorganismen, Konsumenten oder Krankheitserregern zu modulieren. Diese Effekte epibiotischer Biofilme können intensiv mit Umweltbedingungen interagieren. Die Qualität der Auswirkung eines Biofilms auf den Wirt kann je nach Identität der epibiotischen Partner, der betrachteten Interaktionstyp und den herrschenden Umweltbedingungen von schädlich bis vorteilhaft variieren. Die Überprüfung schließt mit einigen ungelösten, aber wichtigen Fragen und zukünftigen Perspektiven ab.",
    url = "https://doi.org/10.3389/fmicb.2012.00292",
    doi = "10.3389/fmicb.2012.00292",
    openalex = "W2024587817",
    references = "doi101039b702742g, doi101039c0np00040j, doi10108008927019809378348, doi101146annurevmarine120709142753"
}

Ozeanversauerung stellt eine Bedrohung für marine Arten weltweit dar, und die Vorhersage der ökologischen Auswirkungen der Versauerung ist eine hohe Priorität für Wissenschaft, Management und Politik. Da die Forschung zu diesem Thema sich exponentiell ausdehnt, ist ein umfassendes Verständnis der Variabilität in den Reaktionen der Organismen und der entsprechenden Unsicherheitsgrade notwendig, um die ökologischen Effekte vorherzusagen. Hier führen wir die umfassendste Meta-Analyse bis dato durch, indem wir die Ergebnisse von 228 Studien zusammenfassen, die biologische Reaktionen auf Ozeanversauerung untersuchen. Die Ergebnisse zeigen verringerte Überlebensraten, Verkalkung, Wachstum, Entwicklung und Häufigkeit als Reaktion auf Versauerung, wenn das breite Spektrum mariner Organismen zusammengefasst wird. Allerdings variiert die Stärke dieser Reaktionen zwischen taxonomischen Gruppen, was darauf hindeutet, dass es trotz der Untersuchung von etwa 100 neuen Arten in jüngster Forschung eine vorhersehbare, auf Merkmale basierende Variation in der Empfindlichkeit gibt. Die Ergebnisse zeigen auch eine erhöhte Empfindlichkeit von Muschel-Larven, deuten aber darauf hin, dass eine erhöhte Empfindlichkeit der frühen Lebensstadien nicht universell über alle taxonomischen Gruppen hinweg ist. Darüber hinaus wird die Variabilität der Reaktionen der Arten verstärkt, wenn sie in mehrartigen Gemeinschaften der Versauerung ausgesetzt sind, was darauf hindeutet, dass es wichtig ist, indirekte Effekte zu berücksichtigen und Vorsicht walten zu lassen, wenn Häufigkeitsmuster aus Einzelarten-Laborversuchen vorhergesagt werden. Ferner deuten die Ergebnisse darauf hin, dass andere Faktoren, wie der Ernährungsstatus oder die Quellpopulation, erhebliche Variationen in den Reaktionen der Organismen verursachen können. Schließlich heben die Ergebnisse einen Trend zu erhöhter Empfindlichkeit gegenüber Versauerung hervor, wenn Taxa gleichzeitig erhöhten Meerestemperaturen ausgesetzt sind.

@article{doi101111gcb12179,
    author = "Kroeker, Kristy J. und Kordas, Rebecca L. und Crim, Ryan und Hendriks, Iris E. und Ramajo, Laura und Singh, Gerald S. und Duarte, Carlos M. und Gattuso, Jean‐Pierre",
    title = "Auswirkungen der Ozeanversauerung auf marine Organismen: Quantifizierung von Empfindlichkeiten und Wechselwirkungen mit Erwärmung",
    year = "2013",
    journal = "Global Change Biology",
    abstract = "Ozeanversauerung stellt eine Bedrohung für marine Arten weltweit dar, und die Vorhersage der ökologischen Auswirkungen der Versauerung ist eine hohe Priorität für Wissenschaft, Management und Politik. Da die Forschung zu diesem Thema sich exponentiell ausdehnt, ist ein umfassendes Verständnis der Variabilität in den Reaktionen der Organismen und der entsprechenden Unsicherheitsgrade notwendig, um die ökologischen Effekte vorherzusagen. Hier führen wir die umfassendste Meta-Analyse bis dato durch, indem wir die Ergebnisse von 228 Studien zusammenfassen, die biologische Reaktionen auf Ozeanversauerung untersuchen. Die Ergebnisse zeigen verringerte Überlebensraten, Verkalkung, Wachstum, Entwicklung und Häufigkeit als Reaktion auf Versauerung, wenn das breite Spektrum mariner Organismen zusammengefasst wird. Allerdings variiert die Stärke dieser Reaktionen zwischen taxonomischen Gruppen, was darauf hindeutet, dass es trotz der Untersuchung von etwa 100 neuen Arten in jüngster Forschung eine vorhersehbare, auf Merkmale basierende Variation in der Empfindlichkeit gibt. Die Ergebnisse zeigen auch eine erhöhte Empfindlichkeit von Muschel-Larven, deuten aber darauf hin, dass eine erhöhte Empfindlichkeit der frühen Lebensstadien nicht universell über alle taxonomischen Gruppen hinweg ist. Darüber hinaus wird die Variabilität der Reaktionen der Arten verstärkt, wenn sie in mehrartigen Gemeinschaften der Versauerung ausgesetzt sind, was darauf hindeutet, dass es wichtig ist, indirekte Effekte zu berücksichtigen und Vorsicht walten zu lassen, wenn Häufigkeitsmuster aus Einzelarten-Laborversuchen vorhergesagt werden. Ferner deuten die Ergebnisse darauf hin, dass andere Faktoren, wie der Ernährungsstatus oder die Quellpopulation, erhebliche Variationen in den Reaktionen der Organismen verursachen können. Schließlich heben die Ergebnisse einen Trend zu erhöhter Empfindlichkeit gegenüber Versauerung hervor, wenn Taxa gleichzeitig erhöhten Meerestemperaturen ausgesetzt sind.",
    url = "https://doi.org/10.1111/gcb.12179",
    doi = "10.1111/gcb.12179",
    openalex = "W2095807316",
    references = "doi101007s1064601004636, doi101016jtree200309002, doi101038nature04095, doi101111j14610248201001518x, doi101146annurevmarine010908163834, doi101201b110093, doi104835025539"
}

@incollection{antunes2014chemical,
    author = "Antunes, André und Efferth, Thomas",
    title = "Chemical Ecology of Marine Organisms",
    year = "2014",
    booktitle = "Biodiversity, Natural Products and Cancer Treatment",
    url = "https://doi.org/10.1142/9789814583510\_0004",
    doi = "10.1142/9789814583510\_0004",
    openalex = "W2490758459",
    pages = "107-146"
}

@article{doi101016jjinsphys201609008,
    author = "Brito, Nathália F. und Moreira, Mônica F. und Melo, Ana Claudia A.",
    title = "Ein Blick in Geruch-bindende Proteine bei der Insekten-Chemorezeption",
    year = "2016",
    journal = "Journal of Insect Physiology",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.jinsphys.2016.09.008",
    doi = "10.1016/j.jinsphys.2016.09.008",
    openalex = "W2520319948",
    references = "doi101007s0001800556070, doi101016009286749190418x, doi101016jcell200812001, doi101016jneuron200408019, doi101038293161a0, doi101038nature05672, doi101038nature06328, doi101038nature06850, doi101146annurevento120811153635, doi101371journalpbio0040020"
}

Neueste Fortschritte beim Verständnis der molekularen Grundlagen der Geschmackphysiologie bei Fischen könnten neue Möglichkeiten eröffnen, die Fütterungsleistung in der Aquakultur zu optimieren. Dies ist besonders relevant zu einer Zeit, in der zunehmend alternative Zutaten verwendet werden, die oft die Verdaulichkeit und Akzeptanz von Fischdiäten verringern, selbst wenn sie ernährungsphysiologisch ausgewogen sind. Die molekulare Charakterisierung der Fischgeschmacksrezeptoren T1Rs und T2Rs hat gemeinsame Geschmacksunterscheidungsmechanismen unter Wirbeltieren aufgezeigt. Darüber hinaus deuten die bisherigen Daten darauf hin, dass Geschmackssignalisierungselemente von Fischen zu Säugetieren konserviert sind. Dennoch unterstreichen fundamentale Unterschiede zwischen den Ligandspezifitäten der Geschmacksrezeptoren und das Vorhandensein mehrerer T1R2s bei Fischarten die evolutionären Anpassungen des T1R2-Rezeptors zur Wahrnehmung metabolisch wichtiger Nährstoffe, mit einem Verschiebung von Zuckern bei Säugetieren zu Aminosäuren bei Knochenfischen. Dies passt gut zu elektrophysiologischen und verhaltensbiologischen Studien zu Ligandspezifitäten und Geschmackspräferenzen bei verschiedenen Fischarten. Auf der anderen Seite könnten synergistische Reaktionen zwischen verschiedenen Attraktanten aus additiven Effekten unabhängiger Rezeptorstellen und Reaktionsmechanismen resultieren, und dieses Wissen kann von praktischem Interesse sein, um Stimulanzmischungen speziell zu entwerfen, um die Futteraufnahme in der Aquakultur zu modulieren. Auch bei Säugetieren wurden Geschmacksrezeptoren und Signalisierungselemente im Gastrointestinaltrakt identifiziert, wo sie mehrere endokrine und neuronale Wege auslösen, die Verdauung, Nährstoffaufnahme, Fütterung und Stoffwechsel regulieren. Hinweise auf das Vorhandensein dieser Rezeptoren und Signalwege in Fischdärmen wurden kürzlich entdeckt, was darauf hindeutet, dass sensorische Eigenschaften der Diät auch funktionelle Effekte jenseits von oralen Geschmacksempfindungen und Genusswert haben könnten.

@article{doi1010802330824920161249279,
    author = "Morais, Sofia",
    title = "The Physiology of Taste in Fish: Potential Implications for Feeding Stimulation and Gut Chemical Sensing",
    year = "2016",
    journal = "Reviews in Fisheries Science \& Aquaculture",
    abstract = "Neueste Fortschritte beim Verständnis der molekularen Grundlagen der Geschmackphysiologie bei Fischen könnten neue Möglichkeiten eröffnen, die Fütterungsleistung in der Aquakultur zu optimieren. Dies ist besonders relevant zu einer Zeit, in der zunehmend alternative Zutaten verwendet werden, die oft die Verdaulichkeit und Akzeptanz von Fischdiäten verringern, selbst wenn sie ernährungsphysiologisch ausgewogen sind. Die molekulare Charakterisierung der Fischgeschmacksrezeptoren T1Rs und T2Rs hat gemeinsame Geschmacksunterscheidungsmechanismen unter Wirbeltieren aufgezeigt. Darüber hinaus deuten die bisherigen Daten darauf hin, dass Geschmackssignalisierungselemente von Fischen zu Säugetieren konserviert sind. Dennoch unterstreichen fundamentale Unterschiede zwischen den Ligandspezifitäten der Geschmacksrezeptoren und das Vorhandensein mehrerer T1R2s bei Fischarten die evolutionären Anpassungen des T1R2-Rezeptors zur Wahrnehmung metabolisch wichtiger Nährstoffe, mit einem Verschiebung von Zuckern bei Säugetieren zu Aminosäuren bei Knochenfischen. Dies passt gut zu elektrophysiologischen und verhaltensbiologischen Studien zu Ligandspezifitäten und Geschmackspräferenzen bei verschiedenen Fischarten. Auf der anderen Seite könnten synergistische Reaktionen zwischen verschiedenen Attraktanten aus additiven Effekten unabhängiger Rezeptorstellen und Reaktionsmechanismen resultieren, und dieses Wissen kann von praktischem Interesse sein, um Stimulanzmischungen speziell zu entwerfen, um die Futteraufnahme in der Aquakultur zu modulieren. Auch bei Säugetieren wurden Geschmacksrezeptoren und Signalisierungselemente im Gastrointestinaltrakt identifiziert, wo sie mehrere endokrine und neuronale Wege auslösen, die Verdauung, Nährstoffaufnahme, Fütterung und Stoffwechsel regulieren. Hinweise auf das Vorhandensein dieser Rezeptoren und Signalwege in Fischdärmen wurden kürzlich entdeckt, was darauf hindeutet, dass sensorische Eigenschaften der Diät auch funktionelle Effekte jenseits von oralen Geschmacksempfindungen und Genusswert haben könnten.",
    url = "https://doi.org/10.1080/23308249.2016.1249279",
    doi = "10.1080/23308249.2016.1249279",
    openalex = "W2552862835",
    references = "doi101007bf01638992, doi10118614712202525"
}

Umfang: bis 2017Chemische Vermittlung reguliert Verhaltensinteraktionen zwischen Arten und beeinflusst damit die Populationsstruktur, die Gemeinschaftsorganisation und die Ökosystemfunktion. Unter den marinen Taxa, die Strategien der chemischen Vermittlung entwickelt haben, gehören Schnecken zu einer vielfältigen Gruppe von Weichtieren, die weltweit vorkommen, einschließlich Arten mit einer gewundenen, reduzierten oder fehlenden Schale. Die meisten Schnecken verwenden natürliche Produkte, um ein breites Spektrum von Verhaltensweisen wie Verteidigung, Beutefindung oder Interaktionen mit Artgenossen und Heterogenern zu vermitteln. Ihre chemisch verteidigte Ernährung, wie Cyanobakterien, Algen, Schwämme, Bryozoen und Tunicaten, bietet ihnen eine erhebliche Gelegenheit entweder als Schutz vor Räubern oder als Mittel, um ihre eigene chemische Verteidigung zu verstärken. Neben der Verbesserung ihrer Verteidigung nutzen Weichtiere auch sekundäre Metaboliten ihrer Beute in komplexer chemischer Kommunikation, einschließlich der Induktion der Besiedlung, der Beuterfassung und der Fresspräferenzen. Die Assimilation von sekundären Metaboliten der Beute bietet zudem die Möglichkeit von Interaktionen mit Artgenossen über aus der Ernährung stammende chemische Hinweise oder Signale. Diese Übersicht soll einen Überblick über die Sequestrierung, Detoxifizierung und Biotransformation von aus der Ernährung stammenden natürlichen Produkten sowie die Rolle dieser Verbindungen als chemische Vermittler in Schnecken-Beute-Interaktionen geben.

@article{doi101039c6np00097e,
    author = "Bornancin, Louis und Bonnard, Isabelle und Mills, Suzanne C. und Banaigs, Bernard",
    title = "Chemical mediation as a structuring element in marine gastropod predator-prey interactions",
    year = "2017",
    journal = "Natural Product Reports",
    abstract = "Umfang: bis 2017Chemische Vermittlung reguliert Verhaltensinteraktionen zwischen Arten und beeinflusst damit die Populationsstruktur, die Gemeinschaftsorganisation und die Ökosystemfunktion. Unter den marinen Taxa, die Strategien der chemischen Vermittlung entwickelt haben, gehören Schnecken zu einer vielfältigen Gruppe von Weichtieren, die weltweit vorkommen, einschließlich Arten mit einer gewundenen, reduzierten oder fehlenden Schale. Die meisten Schnecken verwenden natürliche Produkte, um ein breites Spektrum von Verhaltensweisen wie Verteidigung, Beutefindung oder Interaktionen mit Artgenossen und Heterogenern zu vermitteln. Ihre chemisch verteidigte Ernährung, wie Cyanobakterien, Algen, Schwämme, Bryozoen und Tunicaten, bietet ihnen eine erhebliche Gelegenheit entweder als Schutz vor Räubern oder als Mittel, um ihre eigene chemische Verteidigung zu verstärken. Neben der Verbesserung ihrer Verteidigung nutzen Weichtiere auch sekundäre Metaboliten ihrer Beute in komplexer chemischer Kommunikation, einschließlich der Induktion der Besiedlung, der Beuterfassung und der Fresspräferenzen. Die Assimilation von sekundären Metaboliten der Beute bietet zudem die Möglichkeit von Interaktionen mit Artgenossen über aus der Ernährung stammende chemische Hinweise oder Signale. Diese Übersicht soll einen Überblick über die Sequestrierung, Detoxifizierung und Biotransformation von aus der Ernährung stammenden natürlichen Produkten sowie die Rolle dieser Verbindungen als chemische Vermittler in Schnecken-Beute-Interaktionen geben.",
    url = "https://doi.org/10.1039/c6np00097e",
    doi = "10.1039/c6np00097e",
    openalex = "W2610831709",
    references = "doi101111j1469185x1983tb00391x"
}

Benthische marine Wirbellose nehmen Moleküle von anderen Organismen wahr und nutzen diese Moleküle, um die Organismen als Nahrungsquellen zu finden und zu bewerten. Diese Prozesse hängen von der Detektion und Diskriminierung von Molekülen ab, die im Seewasser um und in den Mäulern dieser Tiere transportiert werden. Um diese Prozesse zu verstehen, haben Forscher untersucht, wie Moleküle, die von Nahrung freigesetzt werden, im Seewasser als Wolke verteilt werden, wie Tiere auf die Wolke reagieren, die molekulare Identität der Lockstoffe in der Wolke, die Wirkung von Turbulenzen auf den Erfolg der Nahrungssuche und wie Tiere die Qualität der Nahrung bewerten und Entscheidungen treffen, zu essen oder nicht. Diese Übersicht behandelt den neuesten Fortschritt zu diesem Thema im Rahmen interdisziplinärer Studien der Naturstoffchemie, Strömungsmechanik, Neuroethologie und Ökologie.

@article{doi101039c6np00121a,
    author = "Kamio, Michiya und Derby, Charles D.",
    title = "Finding food: how marine invertebrates use chemical cues to track and select food",
    year = "2017",
    journal = "Natural Product Reports",
    abstract = "Benthische marine Wirbellose nehmen Moleküle von anderen Organismen wahr und nutzen diese Moleküle, um die Organismen als Nahrungsquellen zu finden und zu bewerten. Diese Prozesse hängen von der Detektion und Diskriminierung von Molekülen ab, die im Seewasser um und in den Mäulern dieser Tiere transportiert werden. Um diese Prozesse zu verstehen, haben Forscher untersucht, wie Moleküle, die von Nahrung freigesetzt werden, im Seewasser als Wolke verteilt werden, wie Tiere auf die Wolke reagieren, die molekulare Identität der Lockstoffe in der Wolke, die Wirkung von Turbulenzen auf den Erfolg der Nahrungssuche und wie Tiere die Qualität der Nahrung bewerten und Entscheidungen treffen, zu essen oder nicht. Diese Übersicht behandelt den neuesten Fortschritt zu diesem Thema im Rahmen interdisziplinärer Studien der Naturstoffchemie, Strömungsmechanik, Neuroethologie und Ökologie.",
    url = "https://doi.org/10.1039/c6np00121a",
    doi = "10.1039/c6np00121a",
    openalex = "W2591390953",
    references = "doi1010160022098180900404, doi101093icb83603"
}

Geruch-bindende Proteine (OBPs) und chemosensorische Proteine (CSPs) gelten als Träger von Pheromonen und Geruchsstoffen bei der Insektenchemorezeption. Diese Proteine befinden sich typischerweise in Antennen, Mundorganen und anderen chemosensorischen Strukturen; jedoch wurden kürzlich Mitglieder beider Proteinklassen auch in anderen Körperteilen nachgewiesen, und verschiedene Funktionen wurden vorgeschlagen. Die am besten untersuchten dieser nicht-sensorischen Aufgaben werden in Pheromondrüsen ausgeführt, wo OBPs und CSPs hydrophobe Semiochemikalien lösen und ihre kontrollierte Freisetzung in die Umwelt unterstützen. In einigen Fällen werden dieselben Proteine sowohl in Antennen als auch in Pheromondrüsen exprimiert und erfüllen somit eine doppelte Rolle bei der Aufnahme und Verbreitung desselben chemischen Signals. Mehrere Berichte haben OBPs und CSPs in Geschlechtsorganen beschrieben. Einige dieser Proteine sind männlich spezifisch und werden während der Paarung auf Weibchen übertragen. Sie tragen wahrscheinlich Semiochemikalien mit unterschiedlichen vorgeschlagenen Rollen, von der Hemmung anderer Männchen, sich an gepaarte Weibchen heranzumachen, bis zur Kennzeichnung befruchteter Eier, aber weitere experimentelle Evidenz ist noch erforderlich. Bevor sie bei Insekten entdeckt wurden, war die Anwesenheit von Bindungsproteinen in Pheromondrüsen und Geschlechtsorganen bei Säugetieren weit verbreitet berichtet worden, wo Säugetier-OBPs, strukturell anders als OBPs von Insekten und zur Lipokalinsuperfamilie gehörend, in Nagetierurin, Schweinspeichel und Vaginalausfluss des Hamsters sowie in der Samenflüssigkeit von Kaninchen abundant sind. In mindestens vier Fällen wurde berichtet, dass CSPs die Entwicklung und Regeneration fördern: bei der Embryonalreifung bei der Honigbiene, Gliedmaßenregeneration bei der Kakerlake, Häutung bei Larven von Feuerameisen und bei der Förderung des Phasenverschiebungs bei Heuschrecken. Sowohl OBPs als auch CSPs sind auch in der Ernährung als Lipid- und anderer essentieller Bestandteile der Diät-Löser wichtig. Besonders interessant ist die Affinität für Carotinoide von CSPs, die reichlich in der Rüssel von Nachtfaltern und Schmetterlingen sezerniert werden, und das Vorkommen derselben (oder sehr ähnlicher CSPs) in den Augen derselben Insekten. Eine Rolle als Träger von visuellen Pigmenten für diese Proteine bei Insekten entspricht derjenigen von Retinol-bindendem Protein bei Säugetieren, einem Lipokalin, das strukturell mit OBPs von Säugetieren verwandt ist. Weitere Funktionen von OBPs und CSPs umfassen entzündungshemmende Wirkung bei blutsaugenden Insekten, Resistenz gegen Insektizide und Eischalenbildung. Solche Vielfältigkeit von Rollen und der hohe Erfolg beider Proteinklassen, sich an verschiedene Situationen anzupassen, ist wahrscheinlich mit ihrem stabilen Gerüst verbunden, das hervorragende Stabilität gegenüber Temperatur, Proteolyse und Denaturierungsmitteln bestimmt. Die weite Vielseitigkeit sowohl von OBPs als auch von CSPs in der Natur hat mehrere verschiedene Anwendungen für diese Proteine in biotechnologischen Anwendungen vorgeschlagen, von Biosensoren für Gerüche bis hin zu Schadstoff-Aufnehmern und kontrollierten Freigabern von Chemikalien in der Umwelt.

@article{doi101111brv12339,
    author = "Pelosi, Paolo und Iovinella, Immacolata und Zhu, Jiao und Wang, Guirong und Dani, Francesca Romana",
    title = "Jenseits der Chemorezeption: vielfältige Aufgaben löslicher olfaktorischer Proteine bei Insekten",
    year = "2017",
    journal = "Biological reviews/Biological reviews of the Cambridge Philosophical Society",
    abstract = "Geruch-bindende Proteine (OBPs) und chemosensorische Proteine (CSPs) werden als Träger von Pheromonen und Geruchsstoffen bei der Insektenchemorezeption betrachtet. Diese Proteine befinden sich typischerweise in Antennen, Mundorganen und anderen chemosensorischen Strukturen; jedoch wurden kürzlich Mitglieder beider Proteinklassen auch in anderen Körperteilen nachgewiesen, und verschiedene Funktionen wurden vorgeschlagen. Das am besten untersuchte dieser nicht-sensorischen Aufgaben wird in Pheromondrüsen ausgeführt, wo OBPs und CSPs hydrophobe Semiochemikalien lösen und ihre kontrollierte Freisetzung in die Umwelt unterstützen. In einigen Fällen werden dieselben Proteine sowohl in Antennen als auch in Pheromondrüsen exprimiert und erfüllen somit eine doppelte Rolle beim Empfang und der Verbreitung desselben chemischen Signals. Mehrere Berichte haben OBPs und CSPs in Geschlechtsorganen beschrieben. Einige dieser Proteine sind männlich spezifisch und werden während der Paarung auf Weibchen übertragen. Sie tragen wahrscheinlich Semiochemikalien mit unterschiedlichen vorgeschlagenen Rollen, von der Hemmung anderer Männchen, sich an gepaarte Weibchen heranzumachen, bis zur Markierung befruchteter Eier, aber weitere experimentelle Evidenz ist noch erforderlich. Bevor sie bei Insekten entdeckt wurden, war die Anwesenheit von Bindungsproteinen in Pheromondrüsen und Geschlechtsorganen bei Säugetieren weit verbreitet berichtet worden, wo Säugetier-OBPs, strukturell anders als OBPs von Insekten und zur Lipokalinsuperfamilie gehörend, reichlich in Nagetierurin, Schweinspeichel und Vaginalausfluss des Hamsters sowie in der Samenflüssigkeit von Kaninchen vorkommen. In mindestens vier Fällen wurde berichtet, dass CSPs die Entwicklung und Regeneration fördern: bei der Embryonalreifung der Honigbiene, der Gliedmaßenregeneration der Kakerlake, der Häutung bei Larven von Feuerameisen und bei der Förderung des Phasenverschiebungs bei Heuschrecken. Sowohl OBPs als auch CSPs sind auch in der Ernährung als Lösungsmittele von Lipiden und anderen essentiellen Bestandteilen der Diät wichtig. Besonders interessant ist die Affinität für Carotinoide von CSPs, die reichlich in der Rüssel von Nachtfaltern und Schmetterlingen sezerniert werden, und das Vorkommen derselben (oder sehr ähnlicher CSPs) in den Augen derselben Insekten. Eine Rolle als Träger visueller Pigmente für diese Proteine bei Insekten entspricht derjenigen des Retinol-bindenden Proteins bei Säugetieren, einem Lipokalin, das strukturell mit OBPs von Säugetieren verwandt ist. Weitere Funktionen von OBPs und CSPs umfassen entzündungshemmende Wirkung bei blutsaugenden Insekten, Resistenz gegen Insektizide und Eischalenbildung. Diese Vielfalt an Rollen und der hohe Erfolg beider Proteinklassen, sich an verschiedene Situationen anzupassen, ist wahrscheinlich auf ihr stabiles Gerüst zurückzuführen, das eine hervorragende Stabilität gegenüber Temperatur, Proteolyse und Denaturierungsmitteln bestimmt. Die weite Vielseitigkeit sowohl von OBPs als auch CSPs in der Natur hat mehrere verschiedene Anwendungen für diese Proteine in biotechnologischen Anwendungen vorgeschlagen, von Biosensoren für Gerüche bis hin zu Schadstoffreinigern und kontrollierten Freigabern von Chemikalien in der Umwelt.",
    url = "https://doi.org/10.1111/brv.12339",
    doi = "10.1111/brv.12339",
    openalex = "W2613545412",
    references = "doi101007s0001800556070, doi101016jjinsphys201609008, doi101016jneuron200412031, doi101016s0092867400805826, doi101016s0896627300810934, doi101038293161a0, doi101038hdy200955, doi101038ncomms10507, doi101093gbeevr033, doi101126science1178028, doi101146annurevento120811153635"
}

Chemorezeption ist die physiologische Fähigkeit, mit der Organismen die verschiedenen externen und internen chemischen Informationen erkennen, die für das Überleben erforderlich sind, und stellt den primitivsten Sinnesprozess dar. Fische, die im Wasser leben, besitzen respiratorische, gustatorische und olfaktorische chemosensorische Systeme, die wasserlösliche chemische Signale erkennen. Die respiratorische Chemorezeption, hauptsächlich in den Kiemen, erkennt Änderungen der Konzentrationen von drei respiratorischen Gasen: Sauerstoff (O 2), Kohlendioxid (CO 2) und Ammoniak (NH 3). Die gustatorische Chemorezeption (Geschmackssinn), die mehrere Geschmacksrezeptorgene umfasst, ist hauptsächlich am Geschmack von Nahrungsmitteln beteiligt. Die olfaktorische Chemorezeption (Geruchssinn), die zwischen 15 und 150 olfaktorische Rezeptorgene umfasst, ist an einer Vielzahl wichtiger biologischer Funktionen beteiligt, wie der Beschaffung von Nahrung, der Erkennung von Gefahren (Räuber, Kontaminanten sowie toxische und Alarmstoffe), der Unterscheidung von Arten (Einzelindividuen, Verwandte und Artgenossen), der Kontrolle des sozialen Verhaltens (Dominanzhierarchien, symbiotisches Verhalten, Revierverhalten und Schwarmverhalten) sowie dem fortpflanzungs- und wanderungsbezogenen Verhalten (Paarung, Suche nach Laichplätzen, Prägung und Heimkehr). Die olfaktorischen Funktionen werden hauptsächlich durch Hormone gesteuert, die von verschiedenen endokrinen Drüsen sezerniert werden und die Schlüsselmediatoren und Integratoren externer und interner Informationen in Organismen darstellen. Umgekehrt verursachen olfaktorische Reize Änderungen im Hormonhaushalt. Ein gutes Beispiel dafür sind die erstaunlichen olfaktorischen Fähigkeiten von Lachsen. Sie können Informationen über die Gerüche ihres Geburtsstroms während der Abwärtswanderung im Jugendalter memorieren, sodass sie nach ihrer Reise von Tausenden von Kilometern im Ozean über viele Jahre während der Nahrungswanderung ihre Heimkehrfähigkeit nutzen können, um als Erwachsene präzise zu ihrem Geburtsstrom für die Fortpflanzung zurückzukehren. Die olfaktorische Gedächtnisbildung und die Abrufung von Geburtsstromgerüchen bei Lachsen, die jeweils hauptsächlich durch Gehirn-Hypophysen-Schilddrüsenhormone und Gehirn-Hypophysen-Gonadenhormone gesteuert werden, sind für die Prägung und die Heimkehrwanderung unerlässlich. Die olfaktorischen Systeme von Lachsen können saisonal und jährlich stabile Zusammensetzungen gelöster Aminosäuren in ihren Geburtsströmen unterscheiden, die durch Biofilme im Flussbett produziert werden. Ozeanische und Süßwasser-Ökosysteme könnten durch klimawandelbedingte CO 2 -induzierte Versauerung beeinträchtigt worden sein, die olfaktorisch vermittelte neuronale und verhaltensbezogene Reaktionen bei Fischen beeinträchtigt.

@misc{ueda2021chemoreception,
    author = "Ueda, Hiroshi",
    title = "Chemoreception in Fishes",
    year = "2021",
    booktitle = "Oxford Research Encyclopedia of Neuroscience",
    abstract = "Chemoreception is the physiological capacity whereby organisms detect the varied external and internal chemical information required for survival and is the most primitive sensory process. Fish living in water have respiratory, gustatory, and olfactory chemosensory systems that detect water-soluble chemical cues. Respiratory chemoreception mainly in the gills detects changes in the levels of three respiratory gases: oxygen (O 2), carbon dioxide (CO 2), and ammonia (NH 3). Gustatory chemoreception (gustation), which involves several taste receptor genes, is primarily involved in the tasting of foods. Olfactory chemoreception (olfaction), which involves between 15 and 150 olfactory receptor genes, is involved in a variety of important biological functions such as procuring foods, recognizing hazards (predators, contaminants, and toxic and alarm substances), discriminating species (individual, kin, and conspecific), controlling social behavior (dominance hierarchies, symbiotic behavior, territorial behavior, and schooling behavior), and reproductive and migratory behavior (mating, search for spawning site, imprinting, and homing). The olfactory functions are primarily controlled by hormones secreted from various endocrine glands that are the key mediators and integrators of external and internal information in organisms. Conversely, olfactory stimuli cause changes in hormone conditions. One good example is the amazing olfactory abilities of salmon. They can memorize information related to their natal stream odors during downstream migration in juveniles so that, after they travel thousands of kilometers in the ocean over many years during feeding migration, they are able to use their homing abilities to migrate precisely to their natal stream for reproduction in adults. Olfactory memory formation and retrieval of natal stream odors in salmon, which are primarily controlled by the brain–pituitary–thyroid hormones and brain–pituitary–gonad hormones, respectively, are essential to imprinting and homing migration. Salmon olfactory systems can discriminate seasonally and yearly stable compositions of dissolved amino acids in their natal streams produced by biofilms in the riverbed. Ocean and freshwater ecosystems may have been affected by climate change-related CO 2 -induced acidification that impairs olfactory-mediated neural and behavioral responses in fish.",
    url = "https://doi.org/10.1093/acrefore/9780190264086.013.333",
    doi = "10.1093/acrefore/9780190264086.013.333",
    openalex = "W3035191871"
}