Die Wissenschaft der Autökologie liefert die grundlegenden Informationen über die Interaktionen einzelner Arten mit ihrer Umgebung. Ziel ist es, die potentielle ökologische Nische und die sensiblen Phasen in der life-histoy zu beleuchten, um die Reaktion der Art unter gegebenen Bedingungen voraussagbar zu machen. Auf diesen Informationen bauen alle weiteren Schlussfolgerungen der Ökologie auf.
Die vorliegende Arbeit stellt Untersuchungen zur Autökologie des Steinbeißers, Cobitis taenia Linnaeus, 1758, unter besonderer Berücksichtigung der Reproduktionsbiologie und der Biologie der frühen ontogenetischen Stadien vor. Der Steinbeißer ist ein kleiner, bodenbewohnender Süsswasserfisch aus der Familie der Schmerlen (Cobitidae). Die Art gilt als gefährdet in den meisten Bundesländern, auf Bundesebene, in vielen europäischen Staaten als auch europaweit. Bei den adulten Fischen handelt es sich um spezialisierte Sandbodenbewohner, betreffend der Reproduktionsbiologie gibt es nur eine Schilderung des Ablaichens, wonach das Männchen mit seinem Körper einen Ring um das Weibchen bildet. Einzelheiten über die Biologie der frühen ontogenetischen Stadien sind nicht bekannt.
Bei der Zucht im Aquarium unter standardisierten Bedingungen laichten die Weibchen in Intervallen von drei Tagen bis zu drei Wochen bis zu 18 Portionen pro Jahr mit jeweils 62 bis 1156 Eiern (Median 278). Das Laichverhalten war in Übereinstimmung mit Literaturangaben, eine Interaktion zwischen den Männchen oder zwischen den Weibchen konnte nicht beobachtet werden. Einziges Element der Brutfürsorge war eine ausgeprägte Präferenz für dichte Vegetation für die Eiabgabe. Diese Präferenz war auch im Freiland nachzuweisen.
Frühe ontogenetische Stadien (Ei bis Larve) zeigten unter verschiedenen konstanten Bedingungen typische Optimum-Reaktions-Kurven mit breiten Toleranzbereichen gegenüber der Salinität des Wassers (Vitalbereich 0,01 ‰ – 6,0 ‰ S), der Temperatur (Vitalbereich 12 – 31° C, Optimumbereich 18 – 26° C) und des Sauerstoffgehaltes (untere Lethalgrenze 2 mg O2/l, keine signifikante Änderung des Entwicklungserfolges bei > 3 mg O2/l). Frühe ontogenetische Stadien des Steinbeißers zeigen eine Reihe von morphologischen Anpassungen zur Verbesserung der Sauerstoffaufnahme (fadenförmige Aussenkiemen, vergrösserte Oberflächen und starke Vaskularisierung der Flossen, des Dottersackes und des Flossensaumes). Im Freiland gemessene Werte von Sauerstoffgehalt und Temperatur sowie die aus der Literatur bekannte Verbreitung von C. taenia im Brackwasser zeigten eine gute Übereinstimmung mit den experimentell ermittelten Grenzen der Optimumbereiche. Hieraus lässt sich eine spezielle Anpassung des Steinbeißers an relativ warme, potentiell sauerstoffarme Mikrohabitate für Ablaichen und frühe Ontogenese ableiten.
Wurden die frühen ontogenetischen Stadien mit potentiellen Prädatoren zusammengebracht, zeigten sie keinerlei direkte Schutzreaktion wie Flucht oder Eingraben, und keine chemische oder morphologische Waffen. Demnach sollte das Überleben der frühen Stadien wesentlich von indirekten Schutzmechanismen abhängen.
Die spontane Mobilität der freien Embryonen und Larven war mit 0,3 – 1,0 cm/h sehr gering, wurde jedoch erheblich gesteigert, wenn die Tiere statt einer diffusen Beleuchtung einem Lichtgradienten ausgesetzt waren. In den ersten beiden Tagen nach dem Schlupf zeigten sie noch keine Reaktion, doch mit der Pigmentierung der Augen setzte eine negative Phototaxis ein, die mit Beginn der exogenen Nahrungsaufnahme in eine positive Phototaxis umschlug.
Aus diesen Ergebnissen lassen sich die life-history, die Mikrohabitate und der ontogenetische Nischenwechsel der frühen Stadien rekonstruieren. Demnach durchlaufen Steinbeißer vier Phasen unterschiedlicher Ökologie: I) die Ei- und Embryonal-entwicklung bis zur Pigmentierung der Augen, die im Schutz von dichter Vegetation durchlaufen wird; II) die weitere Embryonalentwicklung bis zum Beginn der exogenen Nahrungsaufnahme, in der sich die Tiere am Boden unter der dichten Vegetation aufhalten; III) die larvale Periode in der Übergangszone zwischen der dichten Vegetation und dem offenen Boden; IV) die Juvenilphase auf feinem, relativ offenem Sandboden.
Diese Rekonstruktion erlaubt eine Erweiterung des Leitbildes für Steinbeißer-Gewässer um flache, strömungsarme, offene Bereiche, die sich deutlich erwärmen und einen Bestand an dichter Vegetation haben, sowie im Umfeld davon feinkörnige Sandbereiche mit lichter Vegetation. Schutzmassnahmen für den Steinbeißer sollten demnach primär auf die Erhaltung von Gewässern mit kleinräumiger Strukturvielfalt abzielen.