Eine Geschichte des Studiums der Meeresbiologie

Es war nicht bis zu den Schriften des Aristoteles, der von 384 bis 322 v. Chr., die spezifische Verweise auf das marine Leben erfasst wurden. Aristoteles identifizierte eine Vielzahl von Arten, darunter Krebstiere, Stachelhäuter, Mollusken und Fische. Er erkannte auch, dass Wale Säugetiere sind und dass Meereswirbeltiere entweder oviparös (Eier produzieren, die außerhalb des Körpers schlüpfen) oder viviparös (Eier produzieren, die innerhalb des Körpers schlüpfen) sind., Da er der erste ist, der Beobachtungen zum Meeresleben aufzeichnet, wird Aristoteles oft als Vater der Meeresbiologie bezeichnet.

Die frühen Expeditionen

Das moderne Studium der Meeresbiologie begann mit der Erforschung durch Kapitän James Cook (1728-1779) in Großbritannien des 18. Captain Cook ist vor allem für seine ausgedehnten Entdeckungsreisen für die britische Marine bekannt, die in dieser Zeit einen Großteil der unerforschten Gewässer der Welt kartieren., Er umrundete die Welt zweimal zu Lebzeiten, in denen er Beschreibungen zahlreicher Pflanzen und Tiere protokollierte, die den meisten Menschen damals unbekannt waren. Nach Cooks Erkundungen begannen eine Reihe von Wissenschaftlern eine genauere Untersuchung des Meereslebens, darunter Charles Darwin (1809-1882), der, obwohl er für die Evolutionstheorie am besten bekannt ist, erheblich zum frühen Studium der Meeresbiologie beitrug., Seine Expeditionen als ansässiger Naturforscher an Bord der HMS Beagle von 1831 bis 1836 wurden damit verbracht, Exemplare einer Reihe von Meeresorganismen zu sammeln und zu untersuchen, die zum Katalogisieren an das British Museum geschickt wurden. Sein Interesse an der Geologie führte zu seinem Studium der Korallenriffe und ihrer Bildung. Seine Erfahrung auf der HMS Beagle half Darwin, seine Theorien der natürlichen Selektion und Evolution basierend auf den Ähnlichkeiten zu formulieren, die er in Artenproben und Fossilien fand, die er in derselben geografischen Region entdeckte.,

Auf die Reisen der HMS Beagle folgte eine dreijährige Reise des britischen Schiffes HMS Challenger unter der Leitung von Sir Charles Wyville Thomson (1830-1882) in alle Ozeane der Welt, in denen Tausende von Meeresproben gesammelt und analysiert wurden. Diese Reise wird oft als die Geburt der Ozeanographie bezeichnet. Die während dieser Reise gesammelten Daten füllten 50 Bände und dienten viele Jahre lang als Grundlage für das Studium der Meeresbiologie in vielen Disziplinen., Die Tiefseeexploration war ein Maßstab für die Reise des Herausforderers, der die Theorie des britischen Forschers Edward Forbes widerlegte, dass Meereslebewesen nicht unter 550 m oder 1.800 Fuß existieren könnten.

Der Challenger war gut ausgestattet, um tiefer als bei früheren Expeditionen zu erforschen, mit Labors an Bord, die mit Werkzeugen und Materialien, Mikroskopen, Chemievorräten, Schleppnetzen und Baggern, Thermometern, Geräten zum Sammeln von Proben aus der Tiefsee und kilometerlangen Seilen und Hanf zum Erreichen der Meerestiefen ausgestattet waren., Das Endprodukt der Challenger-Reise waren fast 30.000 Seiten ozeanografischer Informationen, die von einer Reihe von Wissenschaftlern aus verschiedenen Disziplinen zusammengestellt wurden. Der „Bericht über die Wissenschaftlichen Ergebnisse der Exploring Voyage of H. M. S., Challenger in den Jahren 1873-76 “ berichtet, zusätzlich zu der Tatsache, dass das Leben unter 550 m/1.800 Fuß existiert, Befunde wie:

• 4,717 neue Arten;
• Die erste systematische Darstellung von Strömungen und Temperaturen im Ozean;
• Eine Karte von Bodenablagerungen, von denen ein Großteil bis heute aktuell geblieben ist;
• Eine Skizze der Hauptkonturen der Ozeanbecken; und
• Die Entdeckung des mittelatlantischen Kamms.

Der Bericht ist eine wichtige Arbeit, die auch heute noch von Wissenschaftlern verwendet wird., Zusätzlich zu dem Bericht schrieb Sir Thomson auch ein Buch über die Reise im Jahr 1877 mit dem Titel “ The Voyage of the Challenger. 1877 schrieb er eines der frühen meeresbiologischen Lehrbücher „The Depths of the Sea“.

Die Institutionen

Auf diese Expeditionen folgten bald Meereslaboratorien, die gegründet wurden, um das Leben im Meer zu untersuchen. Die älteste Meeresstation der Welt, Station Biologique de Roscoff, wurde 1859 vom französischen College in Concarneau, Frankreich, gegründet. Concarneau liegt an der Nordwestküste Frankreichs., Die Station wurde ursprünglich für den Anbau von Meeresarten wie Dover Sole gegründet, da sie sich in der Nähe von Meeresmündungen mit einer Vielzahl von Meereslebewesen befindet. Heute wird an Molekularbiologie, Biochemie und Umweltstudien geforscht.

1871 begann Spencer Fullerton Baird, der erste Direktor der US Commission of Fish and Fisheries (heute National Marine Fisheries Service), eine Sammelstation in Woods Hole, Massachusetts, wegen des dort reichlich vorhandenen Meereslebens und um sinkende Fischbestände zu untersuchen., Dieses Labor ist heute noch als Northeast Fisheries Science Center bekannt und ist die älteste Fischereiforschungseinrichtung der Welt. Ebenfalls in Woods Hole wurde das Marine Biological Laboratory (MBL) 1888 von Alpheus Hyatt gegründet, einem Studenten des Harvard-Naturforschers Louis Agassiz, der die erste Seaside School of Natural History auf einer Insel in der Nähe von Woods Hole gegründet hatte. MBL wurde als Sommerprogramm für das Studium der Biologie des Meereslebens zum Zwecke der Grundlagenforschung und Bildung konzipiert., Das Woods Hole Oceanographic Institute wurde 1930 als Reaktion auf die Forderung der National Academy of Science nach „dem Anteil der Vereinigten Staaten an einem weltweiten Programm ozeanographischer Forschung“ gegründet und durch ein Stipendium der Rockefeller Foundation in Höhe von 3 Millionen US-Dollar finanziert.

Ein unabhängiges biologisches Labor wurde 1903 in San Diego vom Professor der University of California, Dr. William E. Ritter, gegründet, der 1912 Teil der University of California wurde und nach seinen Wohltätern zur Scripps Institution of Oceanography ernannt wurde., Scripps hat sich seitdem zu einer der weltweit führenden Institutionen entwickelt, die ein multidisziplinäres Studium der Ozeanographie anbietet.

Erforschung der Tiefsee

Die Technologie brachte das Studium der Meeresbiologie in den Jahren nach der HMS Challenger Expedition auf neue Höhen. In 1934 William Beebe (1877-1962) und Otis Barton stieg 923 m/3,028 ft unter der Oberfläche vor der Küste von Bermuda in einem bathysphere entworfen und finanziert von Barton. Dieser Tiefenrekord wurde erst 1948 gebrochen, als Barton einen Bathysphere-Tauchgang auf 1.372 m machte., In der Zwischenzeit konnte Beebe das Leben in der Tiefsee eher in seiner eigenen Umgebung als in einem Probenglas beobachten. Obwohl er dafür kritisiert wurde, dass er keine Ergebnisse in Fachzeitschriften veröffentlicht hatte, inspirierten seine anschaulichen Beschreibungen der Bathysphere-Tauchgänge in den von ihm veröffentlichten Büchern einige der größten Ozeanographen und Meeresbiologen von heute.

1960 wurde ein Abstieg auf 10.916 m/35.813 ft in der Challenger—Tiefe des Mariannengrabens—der tiefste bekannte Punkt in den Ozeanen, 10.924 m/35.838 ft tief an seinem Maximum, in der Nähe von 11° 22 ‚N 142° 36‘ E-etwa 200 Meilen südwestlich von Guam., Der Tauchgang wurde in der Bathyscaphe Trieste von Auguste Piccard, seinem Sohn Schweizer Entdecker Jean Ernest-Jean Piccard und US Navy Lieutenant Don Walsh gebaut. Der Abstieg dauerte fast fünf Stunden und die beiden Männer verbrachten kaum zwanzig Minuten auf dem Meeresboden, bevor sie den 3-stündigen 15-minütigen Aufstieg unternahmen.

1953 wurde der erste Tauchgang des Triestes durchgeführt. In den folgenden Jahren wurde die Bathyscaphe für eine Reihe von ozeanographischen Forschungsprojekten verwendet, einschließlich der biologischen Beobachtung, und 1957 wurde sie gechartert und später von der US Navy gekauft., Die Marine setzte die Bathyscaphe für ozeanographische Forschung vor der Küste von San Diego, und später verwendet, um die Trieste für eine U-Boot-Recovery-Mission vor der US-Ostküste. Die Bathyscaphe wurde nach der Commission of the Trieste II der US Navy in den Ruhestand versetzt und ist derzeit im Washington Naval Historical Center ausgestellt.

Die Wissenschaftler

Rachel Carson (1907-1964) war eine Wissenschaftlerin und Schriftstellerin, die den Menschen mit ihren lyrischen Schriften und Beobachtungen über das Meer die Wunder des Meeres näher brachte., Obwohl sie Biologin für den US Fish and Wildlife Service war, widmete sie ihre Freizeit der Übersetzung von Wissenschaft in Schriften, die den Leser mit ihrem Gefühl von Wunder und Respekt für die Natur infizieren würden. Sie veröffentlichte 1937 einen Artikel in Atlantic Monthly mit dem Titel „Undersea“, dem 1941 ein Buch mit dem Titel „Under the Sea-Wind“ folgte. „Diese Veröffentlichungen beschrieben das Meer und das Leben in ihm aus der Sicht eines Wissenschaftlers, aber in den Worten eines Naturforschers. 1951 veröffentlichte sie „Das Meer um uns herum“, einen preisgekrönten Bestseller zur Geschichte des Meeres., Der Erfolg dieses Buches ermöglichte es ihr, vom Bundesdienst zurückzutreten und Vollzeit zu schreiben. Kurz darauf konzentrierte sie sich auf die negativen Auswirkungen von Pestiziden, einer Ursache, der sie sich bis zu ihrem Tod 1964 widmete, indem sie darum kämpfte, das öffentliche Bewusstsein zu schärfen.

Inspiriert von der Arbeit von William Beebe begann Dr. Sylvia Earle (1935-) ihre Arbeit als Ozeanographin im zarten Alter von 3 Jahren, als sie von einer Welle von den Füßen gerissen wurde., Sie war fasziniert vom Ozean und seinen Kreaturen in einem sehr frühen Alter, das in der Nähe der Küste in New Jersey und später in Florida am Golf von Mexiko aufwuchs. Sie begann ihr Studium mit Meeresbotanik, basierend auf ihrer Überzeugung, dass Vegetation die Grundlage jedes Ökosystems ist. Obwohl sie Schwierigkeiten hatte, ihr Studium auszugleichen und eine Familie zu gründen, Earle promovierte an der Duke University und wurde in der Marine Science Community für ihre detaillierten Studien zum Wasserleben bekannt. Zu Beginn ihrer Karriere und während sie im vierten Monat schwanger war, reiste Earle 30.5 m/100 ft unter der Oberfläche in einem Tauchboot., Dies war das erste von vielen Tauchgängen, die sie während ihrer Karriere machen würde. Ihre Erfahrung in einem Unterwasserlebensraum verdiente ihr Berühmtheit in der wissenschaftlichen Gemeinschaft. 1969 veröffentlichte das Smithsonian Institute eine Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen, die in der meereswissenschaftlichen Gemeinschaft für diejenigen verbreitet wurde, die an der Forschung in einem Unterwasserlebensraum interessiert sind., Earle reichte einen Vorschlag ein, in dem sie ihre Absicht beschrieb, die Gelegenheit zu nutzen, um die Ökologie von Meerespflanzen und Fischen detailliert zu untersuchen, indem sie ihre Beobachtungen mit denen der Ichthyologen an Bord kombinierte. Leider waren die anderen Bewerber männlich, und der Prüfungsausschuss hielt Earles Zusammenleben mit ihnen für unangemessen. Ihre Bitte, Teil der Tektite I-Mission zu sein, wurde abgelehnt; jedoch, Der Smithsonian schlug später eine rein weibliche Tektite II-Mission vor, zu der Earle Teil wurde., Die Tektite II-Mission erhielt zu dieser Zeit (1970) aufgrund ihrer weiblichen Besatzung viel Aufmerksamkeit.

Nach ihren Erfahrungen an Bord des Unterwasserlebensraums entwickelte Earle ein Interesse an der Erforschung der Tiefsee und brach 1979 in einem speziellen Anzug namens Jim Suit, der dem Druck standhalten sollte, den Rekord für das Tieftauchen auf 381 m unter der Oberfläche. Ihr Rekord wurde nicht gebrochen., Earle beschloss, den Jim-Anzug im Rahmen ihrer Recherchen zu einem von National Geographic veröffentlichten Buch „Exploring the Deep Frontier“ zu testen, und aus ihrer Frustration heraus, dass Tauchtechniken nur die Oberfläche des Ozeans zerkratzten. Nach diesem Abenteuer gründete Earle zwei Unternehmen, die Tiefseeexplorationsfahrzeuge herstellen. Die fortgesetzten Fortschritte in der Technologie dieser Fahrzeuge haben dazu beigetragen, bisher unerforschte Gebiete in der Tiefsee zu erschließen. In den 1990er Jahren war Earle Chefwissenschaftler der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)., Sie ist derzeit eine Explorer-in-Residence bei National Geographic und engagiert sich neben ihrer Forschung weiterhin für die Sensibilisierung für Meeresumweltfragen.

Dr. Robert Ballard (1942-), ebenfalls Tiefseeforscher, ist möglicherweise am besten dafür bekannt, die Titanic mithilfe von Technologien zu finden, die er mitentwickelt hat, einschließlich der ferngesteuerten Argo/Jason-Fahrzeuge und der Technologie, die Videobilder aus der Tiefsee überträgt., Seine früheren Tiefseeexplorationen führten zur ersten Entdeckung hydrothermaler Lüftungsöffnungen während einer Erkundung in einem bemannten Tauchboot des Mittelozeanischen Kamms. Ballard gründete das Deep Submergence Laboratory der Woods Hole Oceanographic Institution und arbeitete dort 30 Jahre lang an der Verwendung bemannter Tauchboote. Ballard hat viel Zeit der Förderung der Tiefseeerforschung gewidmet. Er schuf ein Fernlehrprogramm mit mehr als einer Million eingeschriebenen Studenten, das von mehr als 30.000 naturwissenschaftlichen Lehrern weltweit unterrichtet wurde., Er gründete auch das Institute for Exploration in Mystic, Connecticut für das Studium der Tiefwasserarchäologie, das zur Entdeckung der größten Anzahl an alten Schiffen führte, die jemals in der Tiefsee gefunden wurden. Derzeit ist er ein National Geographic Society Explorer-in-Residence-Professor für Ozeanographie an der University of Rhode Island Graduate School of Oceanography, und Direktor des Institute for Archaeological Oceanography.

Die Entdecker

Das Aufkommen des Tauchens führte andere Pioniere in das Studium der Meeresbiologie ein., Jacques Cousteau (1910-1997) war entschlossen, Druckluft unter Wasser sicher einzuatmen, um die Tauchzeiten zu verlängern. Seine Arbeit mit Emile Gagnan führte schließlich zur Erfindung des Reglers, der Druckluft an Taucher „on demand“ abgibt (im Gegensatz zu einem kontinuierlichen Fluss). Die Kombination des Cousteau-Gagnan-Reglers mit Drucklufttanks ermöglichte Cousteau die Freiheit, unter Wasser zu filmen, und 1950 hatte er die Oscar-prämierte „The Silent World“ produziert.“In den 1970er Jahren brachte er mit seiner PBS-Serie „Cousteau Odyssey“ das Unterwasserreich in Millionen von Häusern.,“Cousteaus Fernsehdokumentationen gewannen 40 Emmy Awards. Wie andere Ozeanographiepioniere wurde Cousteau für seinen Mangel an wissenschaftlichen Referenzen kritisiert, Sein Vermächtnis förderte jedoch ein größeres Wissen und Verständnis über die Verwüstungen, die durch Bedrohungen der Meeresgesundheit wie Verschmutzung der Meeresressourcen und Ressourcennutzung verursacht wurden.

Cousteaus österreichischer Amtskollege Dr. Hans Hass (1919 -) trug ebenfalls dazu bei, die Wunder der Unterwasserwelt der Öffentlichkeit vorzustellen., Hass und seine Frau Lotte waren beide begeistert von der Unterwasserforschung und dem Schutz der Meeresumwelt, und zusammen produzierten sie zahlreiche Dokumentarfilme und schrieben eine Vielzahl von Büchern über ihre Unterwassererfahrungen. Während seiner Karriere als Unterwasserforscher leistete Hass auch bedeutende Beiträge zur Tauchtechnologie., Er erfand eine der ersten Unterwasserblitzkameras und trug zur Entwicklung des Drager Oxygen Rebreather bei, den er und Lotte 1942 zum Filmen von „Men Amongst Sharks“ verwendeten und weiterhin auf Tauchexpeditionen an Bord ihres Forschungsschiffs „Xarifa“ im Roten Meer und in der Karibik verwendeten. Hass ist auch als einer der ersten Menschen bekannt, der mit einem Pottwal unter Wasser interagierte, was ihm half, ein Pionier in der Erforschung des Verhaltens von Meerestieren zu werden.

Die Zukunft

Heute sind die Möglichkeiten zur Erforschung der Ozeane nahezu unendlich., Neben Tauchen, Rebreathern, schnellen Computern, ferngesteuerten Fahrzeugen (ROVs), Tiefseetauchbooten, verstärkten Tauchanzügen und Satelliten werden auch andere Technologien entwickelt. Es ist jedoch interdisziplinäre Forschung erforderlich, um unser Verständnis des Ozeans und dessen Schutz weiter auszubauen. Trotz des anhaltenden technologischen Fortschritts wurden schätzungsweise nur 5% der Ozeane erforscht. Überraschenderweise wissen wir mehr über den Mond als über den Ozean., Dies muss sich ändern, wenn wir die Langlebigkeit des Lebens in den Meeren gewährleisten wollen-und sie bedecken 71% der Erdoberfläche. Im Gegensatz zum Mond sind sie unser Hinterhof. Ohne ein detailliertes kollektives Verständnis der Auswirkungen von Umweltverschmutzung, Überfischung, Küstenentwicklung sowie der langfristigen Nachhaltigkeit der Ozeansauerstoffproduktion und der Kohlendioxid-und Monoxidabsorption sind wir großen Risiken für die Umwelt und die menschliche Gesundheit ausgesetzt. Wir brauchen diese Forschung, damit wir auf potenzielle Probleme reagieren können—nicht auf sie reagieren, wenn es bereits zu spät ist.,

Glücklicherweise ist sich die Öffentlichkeit dank der Arbeit früherer und heutiger Meeresforscher dieser Risiken zunehmend bewusst, die öffentliche Stellen dazu ermutigen, Maßnahmen zu ergreifen und die Forschung zu fördern. Die Bemühungen öffentlicher Stellen, die einen multidisziplinären Ansatz verfolgen, sowie die Bemühungen zahlreicher privater Meeresschutzorganisationen, die sich mit Fragen wie Interessenvertretung, Bildung und Forschung befassen, werden dazu beitragen, die Dynamik zu fördern, die für die Bewältigung der Herausforderungen der Erhaltung des Ozeans erforderlich ist.