Gasterosteus aculeatus

Von Susan Wood

Geografische Reichweite

Der Dreistachelige Stichling (Gasterosteus aculeatus) befinden sich in marinen, brackigen und küstennahen Süßwasserhabitaten der nördlichen Hemisphäre. Sie kommen in borealen und gemäßigten Regionen der nördlichen Hemisphäre sowie in Meeresgewässern und Süßwasserlebensräumen im Tiefland im atlantischen und pazifischen Becken vor.

Im Atlantischen Ozean sind Dreistachelige Stichlinge von der Iberischen Halbinsel über die Britischen Inseln bis nach Island und Südgrönland sowie im Süden entlang der Ostküste Nordamerikas bis zur Chesapeake Bay verbreitet. Süßwasserpopulationen sind in den meisten dieser Gebiete zu finden, aber nicht weiter südlich als Maine, USA. Süßwasserpopulationen sind auch entlang der Mittelmeerküste und in Binnengewässern über Osteuropa bis zur Ostsee verteilt.

Im Pazifischen Ozean werden Dreistachelige Stichlinge von Baja California, Mexiko nordwärts entlang der Küste Nordamerikas, über die Beringstraße und dann entlang der Küste des asiatischen Festlandes und Japans bis zur Südwestküste Koreas gefunden. Meeres- und Süßwasserpopulationen kommen in Japan vor, aber die Grenze der Meerespopulationen in Asien ist unklar. Süßwasserpopulationen sind auf Küstengebiete in Asien und Nordamerika beschränkt.(Baker et al., 1995; Bell et al., 1994; Cresko et al., 2007; Walker, 1997)



  • Biogeografische Regionen
  • Nearktisch
    • einheimisch
  • Paläarktis
    • einheimisch
  • Atlantischer Ozean
    • einheimisch
  • Pazifik See
    • einheimisch

Lebensraum

Gasterosteus aculeatusbesetzen ein breites Spektrum an Lebensräumen. Sie wurden in kleinen, kurzlebigen Strömen in Südkalifornien und in permanent fließenden Gewässern unterschiedlicher Größe gefunden. Diese Fische vertragen keine Bäche mit hohem Gefälle, und sie werden selten in Lebensräumen mehr als einige hundert Meter über dem Meeresspiegel gefunden. In Süßwasserseen werden sie in benthische und limnetische Ökotypen unterteilt. Benthische Umgebungen umfassen flache, relativ eutrophe Seen oder die Küstenzone tieferer Seen. Limnetische Ökotypen finden sich typischerweise in der Wassersäule tiefer oligotropher Seen. Meeresfische bewohnen das offene Meer.(Bell et al., 1994; Mattern et al., 2007; Shaw et al., 2007)

  • Lebensraumregionen
  • gemäßigt
  • Salzwasser oder Meer
  • frisches Wasser
  • Aquatische Biome
  • pelagisch
  • benthisch
  • Seen und Teiche
  • Flüsse und Ströme
  • Küsten
  • Brackwasser
  • Andere Lebensraumfunktionen
  • Mündung
  • Gezeiten oder Litoral

Physische Beschreibung

Die physische Beschreibung variiert stark mit Alter und Lebensraum. Im Allgemeinen sind Dreistachelige Stichlinge stromlinienförmig und weniger als 10 cm lang (normalerweise 3 bis 8 cm). Süßwasserpopulationen variieren in ihrer Körperform, je nach Lebensraum, den sie besetzen. Limnetische Ökotypen neigen dazu, schlanke Körper mit schmalen Mündern, langen Schnauzen und großen Augen zu haben. Benthische Ökotypen neigen dazu, einen tiefen Körper mit einem breiten, endständigen Spalt zu haben.

Der Fisch kann einen robusten Dornensatz, einen Beckengürtel und zahlreiche seitliche Knochenplatten (bis zu dreißig oder mehr auf jeder Seite) haben, aber das Ausmaß dieser Merkmale variiert je nach Population. Rücken- und Beckenstacheln variieren in Anzahl, Platzierung und Länge, und die Stacheln sind in Populationen, die zusammen mit Raubfischen vorkommen, tendenziell länger. Der Beckengürtel besteht aus einer bilateralen Struktur mit einem vorderen Fortsatz, der auf jeder Seite einen aufsteigenden Ast hat, einem hinteren Fortsatz und einem Dorn- und Flossenstrahl. Der Bauch ist mit einer knöchernen Rüstung beringt. Meeresfische besitzen fast immer einen voll entwickelten Beckengürtel und eine vollständige Ergänzung knöcherner Seitenplatten. Viele Süßwasserpopulationen haben jedoch reduzierte Panzerplatten und Beckengürtel, und einige Populationen haben diese Merkmale vollständig verloren.

Obwohl die Körperfarbe auch zwischen den Populationen variiert, sind Dreistachelige Stichlinge im Allgemeinen kryptisch, mit braunen bis grünen Balken oben und blasserer Färbung unten. Wenn sich die Männchen dem Fortpflanzungszustand nähern, werden sie weniger kryptisch und ihre Augen werden blau schillernd. Bei einigen Populationen kann sich die Rotfärbung auf die Flanken hinter der Brustflosse ausbreiten.(Baker et al., 1995; Bell et al., 1994; Cresko, et al., 2007; Day, et al., 1994)

  • Andere physikalische Merkmale
  • ektotherm
  • heterothermisch
  • bilaterale Symmetrie
  • Sexualdimorphismus
  • gleichgeschlechtlich
  • Geschlecht unterschiedlich gefärbt oder gemustert
  • männlich bunter
  • Reichweitenlänge
    3 bis 8 cm²
    1,18 bis 3,15 Zoll
  • Durchschnittliche Länge
    5 cm
    1,97 Zoll

Entwicklung

Sobald die Eier befruchtet sind, dauert es je nach Wassertemperatur zwischen 5 und 10 Tagen, bis sie schlüpfen. Dreistachelige Stichlinglarven sind nach dem Schlüpfen etwa 4 mm lang. Die Larven wachsen durch Aufnahme des Dotters weiter, den sie etwa vier Tage nach dem Schlüpfen vollständig verbrauchen. Ungefähr neun Tage nach dem Schlüpfen erreichen die Larven eine Länge von etwa 8 mm und nehmen die Gestalt der erwachsenen Fische an. Dies ist die Jugendphase, in der die unreifen Jungen von ihrem Vater unabhängig werden. Jugendliche werden erwachsen, wenn sie die Geschlechtsreife erreichen, die normalerweise innerhalb von 1 bis 2 Jahren nach dem Schlüpfen liegt.(Bell et al., 1994; Swarup, 1958)

Reproduktion

Vor Beginn der Fortpflanzung entwickeln die Männchen einen reproduktiven Phänotyp, einschließlich blauer Augen, roter Kehlen und roter Vorderbäuche. Während der Brutzeit verlässt ein Männchen den Schwarm und lässt sich im seichten Wasser am Boden nieder, wo es ein Nest baut und ein Revier anlegt. Die Männchen sind im Allgemeinen nicht monogam, und ein Männchen versucht oft, zahlreiche Weibchen in sein Nest zu führen, um Eier zu legen. Danach befruchtet er alle Eier auf einmal.

Männchen ziehen Weibchen mit zick-zack-ähnlichen Balztänzen an, und Weibchen reagieren mit einer Form des Tanzens sowie einer „Kopf hoch“-Haltung. Das Männchen führt das Weibchen dann zu seinem Nest, das auf dem Substrat neben dem Eingang liegt, um zu signalisieren, dass es eintreten und seine Eier legen kann. Die Weibchen legen ihre Eier in das Nest des Männchens und lassen das Männchen dann allein, um sich um die Eier zu kümmern, bis sie schlüpfen. Sobald die Eier befruchtet sind, kann es je nach Wassertemperatur fünf bis zehn Tage dauern, bis sie schlüpfen. Der Brutzyklus der Männchen besteht aus einer sexuellen Phase von 1 bis 4 Tagen und einer Elternphase nach der Befruchtung der Eier.(Bell et al., 1994; Mattern et al., 2007)

  • Stecksystem
  • polygyn

Dreistachelige Stichlinge brüten in Sümpfen, Teichen, Flüssen, Seen, Entwässerungskanälen, Sümpfen, Gezeitenbächen und sublitoralen Meereszonen. Individuen erreichen die Geschlechtsreife im Alter zwischen 1 und 2 Jahren, und die Paarung findet jährlich von Ende April bis Juli statt.(Bell et al., 1994; Mattern et al., 2007)

  • Wichtige reproduktive Funktionen
  • iteroparisch
  • Saisonale Zucht
  • gonochorisch / gonochoristisch / zweihäusig (Geschlecht getrennt)
  • sexuell
  • Düngung
    • extern
  • ovipar
  • Brutintervall
    Dreistacheliger Stichling brütet in der Regel einmal im Jahr
  • Brutzeit
    Ende April bis Juli
  • Reichweite bis zum Schlüpfen
    5 bis 10 Tage
  • Durchschnittliche Zeit bis zur Unabhängigkeit
    2 Wochen
  • Altersbereich bei Geschlechts- oder Fortpflanzungsreife (weiblich)
    1 bis 2 Jahre
  • Altersbereich bei sexueller oder reproduktiver Reife (männlich)
    1 bis 2 Jahre

Sobald die Männchen in ihre Elternphase übergehen, kümmern sie sich um ihre Jungen. Dazu gehört das Auffächern von Eiern mit ihren Brustflossen, um die sich entwickelnden Embryonen mit Sauerstoff zu versorgen und sie vor Fressfeinden zu schützen. Sie verwandeln das Nest auch in eine Nistgrube, die aus verworrener Vegetation besteht, in der sich frisch geschlüpfte Jungtiere verstecken und ausruhen können. Die Männchen verteidigen die Brut normalerweise bis zu zwei Wochen nach dem Schlüpfen. Die väterliche Fürsorge wurde als wichtiger sozialer Faktor bei der Entwicklung und dem Lernen des Dreistacheligen Stichlings identifiziert. Stichlinge ohne väterlichen Kontakt neigen dazu, Raubtiere später im Leben nicht zu meiden. Dieses Anti-Raubtier-Verhalten kann in einem frühen Alter stimuliert werden, wenn Stichlingsväter ihre Jungen jagen und fangen, wenn sie zum ersten Mal aus dem Nest kommen.(Bell et al., 1994; Huntingford und Wright, 1993)

  • Investition der Eltern
  • männliche elterliche Fürsorge
  • Vorschlüpfen/Geburt
    • Bereitstellung
      • männlich
    • schützend
      • männlich
  • vor dem Absetzen/Flügeln
    • Bereitstellung
      • männlich
    • schützend
      • männlich
  • vor der Unabhängigkeit
    • Bereitstellung
      • männlich
    • schützend
      • männlich

Lebensdauer/Langlebigkeit

Die Lebensdauer von Dreistacheligen Stichlingen wurde in einer Vielzahl von Studien erfasst, aber die Ergebnisse variieren. Ein definitives Muster für die Lebensdauer wurde nicht bestimmt. Dreistachelige Stichlinge können im Labor etwa fünf Jahre alt werden. Ein Individuum wurde in Gefangenschaft acht Jahre alt.(Bell et al., 1994)

  • Reichweitenlebensdauer
    Status: Gefangenschaft
    8 (hoch) Jahre
  • Durchschnittliche Lebensdauer
    Status: Gefangenschaft
    5 Jahre
  • Durchschnittliche Lebensdauer
    Status: Gefangenschaft
    5 Jahre

Verhalten

Dreistachelige Stichlinge neigen dazu, im Labor und auf dem Feld ein soziales Schwarmverhalten zu zeigen. Stichlinge schließen sich normalerweise Gruppen an, die bekannte oder genetisch ähnliche Individuen enthalten, und bevorzugen Geschwister gegenüber Nicht-Geschwistern. Dreistachelige Stichlinge nutzen die Untiefen als Schutz bei der Nahrungssuche und in ihrer Wachsamkeit gegenüber Raubtieren.

Dreistachelige Stichlinge zeigen je nach Lebensraum und Morphologie ein variables Verhalten. Es wurde viel über die Rüstung von Stichlingen und ihre Korrelation mit ihren Reaktionen auf Raubtiere geforscht.(Mattern et al., 2007; Peuhkuri, 1998)

  • Wichtige Verhaltensweisen
  • Geburtshilfe
  • beweglich
  • wandernd
  • sesshaft
  • Sozial

Heimbereich

Viele marine Dreistachelige Stichlinge sind anadrom und wandern aus Offshore-Lebensräumen, um in Gezeitentümpeln, Tieflandseen und Süßwasser-Feuchtgebieten zu brüten. Die heutigen Süßwasserpopulationen wurden wahrscheinlich gegründet, als während der letzten Gletscherschmelze einige Fische in Süßwasserseen verblieben.(Bell et al., 1994)

Kommunikation und Wahrnehmung

Dreistachelige Stichlinge verlassen sich auf visuelle Hinweise für das Paarungsverhalten. Weibchen neigen dazu, während der Paarungszeit von einer stärker rötlichen Färbung der Männchen angezogen zu werden. Sie verwenden auch olfaktorische Signale, um die Anwesenheit von Artgenossen, Beutetieren und Raubtieren zu erkennen. Wie viele andere Fische verwenden Dreistachelige Stichlinge Alarmsignale, um Raubtiere und Sexualpheromone während der Zucht zu vermeiden. Es wurde festgestellt, dass im Labor aufgezogene Stichlinge stark von olfaktorischen Hinweisen auf Verwandtschaft, Lebensraum und Ernährung sowie Schwarmgröße abhängig sind. Die bei dieser Kommunikation verwendeten Sinnesorgane und Bahnen sind jedoch nicht gut verstanden.(Mattern et al., 2007)

  • Kommunikationskanäle
  • visuell
  • chemisch
  • Andere Kommunikationsmodi
  • Pheromone
  • Wahrnehmungskanäle
  • visuell
  • berühren
  • chemisch

Essgewohnheiten

Dreistachelige Stichlinge sind generalistische Fleischfresser und Beutetiere von limnetischen und wirbellosen Küstentieren. Limnetische Ökotypen in lentischen Umgebungen ernähren sich von Zooplankton, während benthische Ökotypen von bodenbewohnenden Wirbellosen in der Küstenzone ernähren. Häufige benthische Beutetiere sind Krebstiere (Amphipoda) und Insektenlarven (Chironomiden). Dreistacheliger Stichling weist einen Raubtierzyklus auf, der aus Such-, Verfolgungs-, Angriffs- und Fangkomponenten besteht.(Cresko et al., 2007; Walker, 1997)

  • Primäre Ernährung
  • Fleischfresser
    • Insektenfresser
    • frisst Nicht-Insekten-Gliederfüßer
    • Wurmfresser
  • Planktivoren
  • Tiernahrung
  • Eier
  • Insekten
  • Wasser- oder Meereswürmer
  • Wasserkrebse
  • Zooplankton
  • Nahrungssuche-Verhalten
  • speichert oder speichert Lebensmittel

Prädation

Dreistachelige Stichlinge sind kleine, reiche und langsame Schwimmer, die alle zusammen eine geeignete Beute für viele verschiedene Raubtiere darstellen. Sie haben jedoch in ihrer Morphologie und ihrem Verhalten mehrere Räuberverteidigungen entwickelt. Die Anti-Raubtier-Morphologie umfasst Rückenstacheln, knöcherne Seitenplatten und einen Beckengürtel, der aus einem Paar vorderer Fortsätze mit aufsteigenden Ästen, hinteren Fortsätzen und Beckenstacheln besteht. Verhaltensreaktionen auf das Prädationsrisiko umfassen Schulungen, das Verbleiben in der Nähe einer Schutzhülle und die Inspektion von Raubtieren. Die Morphologie und das Verhalten gegen Raubtiere sind bei Fischen aus Umgebungen, die Raubtiere enthalten, tendenziell besser entwickelt.(Groß, 2000; Marchinko, 2008; Reimchen, 2000)

Bekannte Raubtiere von Dreistacheligen Stichlingen sind Fische in den FamilienPercidae,Esocidae, undSalmoniden. Einige Seen in Alaska und British Columbia wurden mit Regenbogenforellen bestückt (Oncorhynchus mykiss) und Silberlachs (Oncorhynchus kisutch) für Wild, und diese Fische jagen Stichlinge in diesen Seen. Zu den Vogelfischfressern, die Stichlinge erbeuten, gehören Seetaucher (Gaviiformes), Haubentaucher (Podicipediformes), der gemeine Schmelzer (Mergus Prototyp), Reiher (Ardeidae) und Eisvögel (Alcedinidae). Fischfressende Makroinvertebraten wie Libellennajaden (Odonata) und Käfer (Coleoptera) ernähren sich von Eiern, Jungfischen und jungen Stichlingen. Blutegel (Hirudinea) Beutetiere von Stichlingen und es wurde auch festgestellt, dass sie erwachsene Stichlinge verzehren, die in Fallen stecken.(Bell et al., 1994; Messler et al., 2007)

  • Anti-Raubtier-Anpassungen
  • kryptisch

Ökosystemrollen

Dreistachelige Stichlinge haben viele Feinde und sind somit eine wichtige Nahrungsquelle für viele verschiedene Tiere. Sie fungieren auch als Räuber für benthische Wirbellose wie Flohkrebse und Insektenlarven.(Cresko et al., 2007; Messler et al., 2007; Walker, 1997; Ward et al., 2005)

Kommensale/parasitäre Arten
  • Bandwurm (Schistocephalus solidus)

Wirtschaftliche Bedeutung für den Menschen: Positiv

Dreistachelige Stichlinge wurden aufgrund ihrer Phylogenie und adaptiven Strahlungen in Bezug auf Artbildung und Evolutionsgeschichte umfassend untersucht. Ihre Fülle und die relative Leichtigkeit, sich im Labor zu kreuzen, aufzuziehen und zu pflegen, machen sie zu einem ausgezeichneten Tiermodell für eine Vielzahl von Studien. Dreistachelige Stichlinge haben auch als Forschungsobjekte zu Umweltwirkungen gedient, da sie als Bioindikatoren gelten.(Mattern et al., 2007)

  • Positive Auswirkungen
  • Forschung und Bildung

Erhaltungsstatus

Der ungepanzerte Dreistachelstichling,Gasterosteus aculeatus williamsoni, eine in Kalifornien vorkommende Unterart, wird in den Vereinigten Staaten als gefährdet eingestuft.

Mitwirkende

Susan Wood (Autorin), The College of New Jersey, Keith Pecor (Herausgeber), The College of New Jersey, Renee Mulcrone (Herausgeberin), Special Projects.