Röhrenwürmer und andere Vielborster
Tafel 96 Chaetopoda aus Kunstformen der Natur (1904) von Ernst Haeckel (1834 - 1919)
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Sabella spectabilis
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Serpula contortuplicata
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Spirographis spallanzanii
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Terebella emmalina
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Eunice magnifica
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Hermione hystricella
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Cloëia euglochis
Vielborster (Polychaeta)
Vielborster oder Polychaeta (von altgriechisch πολύς polýs ‚viel‘ und χαίτη chaítē ‚Haar‘) sind eine Klasse der Ringelwürmer (Annelida), deren Bauplan gegenüber der zweiten Ringelwurmklasse Clitellata meist als relativ ursprünglich angesehen wird. Der Formenreichtum der Vielborster ist allerdings derart groß, dass bislang keine Einigkeit darüber erzielt werden konnte, welche Vielborster-Gruppe eine urtümliche Merkmalszusammensetzung repräsentiert. Vielborster haben ihren Namen von den zahlreichen Borsten (Chaetae, auch Setae), die an jedem Segment als Stützelemente und Fortbewegungsapparat dienen.
Die gut 10.000 beschriebenen Arten werden in bis zu 24 Ordnungen mit über 80 Familien eingeteilt. Auf morphologischer und molekularbiologischer Basis bestehen aber zurzeit erhebliche Zweifel, ob die Vielborster eine geschlossene Abstammungsgemeinschaft (Klade bzw. Monophylum) bilden.
Vielborster leben bis auf wenige Ausnahmen im Meer. Hier besiedeln sie alle Lebensräume, so beispielsweise den freien Wasserkörper (Pelagial) als Teil des Zooplanktons, die Uferzonen und den permanent wasserbedeckten Bereich (Sublitoral). Am 31. Mai 2009 wurde durch den Forschungsroboter Nereus ein Vielborster im Challengertief, dem tiefsten Punkt der Erde, entdeckt. Es gibt frei bewegliche und sessile Arten.
Lebensweise
Die Formenvielfalt der Vielborster muss im Zusammenhang mit der Besiedelung diverser Lebensräume verstanden werden. Hierbei wurden außerdem sehr unterschiedliche Strategien des Nahrungserwerbes entwickelt. Einige Formen sind Jäger und mit großen, gut funktionierenden Augen ausgestattet (zum Teil mit Linse), andere sind Aas- und Substratfresser oder Weidegänger, wieder andere, vor allem Sedentaria, filtrieren ihre Nahrung aus dem umgebenden Wasser. Besonders ungewöhnlich sind die Röhrenwürmer der Art Riftia pachyptila, die ihre Nahrung in der lichtlosen Tiefsee durch symbiotische Archaeen beziehen, die ihrerseits ihre Energie chemotroph aus Schwefelwasserstoff (H2S) in der Umgebung hydrothermaler Quellen (Schwarze Raucher) gewinnen. Riftia besitzt keinen Darm.
Aufbau
Die Chaetae sitzen bei den Polychaeten an den Parapodien (Notopodium und Neuropodium).
Als Beispiel für eine typische Vielborster-Organisation wird häufig die Gruppe der Nereiden genannt, etwa Platynereis dumerilii, eine besonders gut untersuchte Polychaetenart aus dem Mittelmeer, die seit Ende der 1990er Jahre auch als entwicklungsgenetischer Modellorganismus etabliert wurde.
Morphologie
Vielborster sind primär segmentierte Tiere mit sekundärer Leibeshöhle (Coelom); diese typischen Ringelwurm-Merkmale können aber bei sehr spezialisierten oder verkleinerten Formen verloren gehen. Als höchstwahrscheinlich sehr urtümliches, gruppenspezifisches Merkmal besitzen die einzelnen Segmente paarige Anhänge (Parapodien) zur Fortbewegung, welche von zahlreichen chitinösen Borsten durchzogen sind. Die Chaetae genannten Borsten können als kurze Form oder als Schwimmborsten ausgebildet sein und dienen mit ihren diffizil ausgebildeten Spitzen als Halte- oder Paddelvorrichtungen. Eine weitere Borste ist die sogenannte Stützborste oder Acicula, die je nach Ausprägung des Parapodiums einzeln oder paarig, quasi als Innenskelett die Parapodien stützt. Faden- oder fransenförmige Anhänge nennt man Cirren (seltener auch Zirren), schuppenförmige werden Elytren genannt. Polychaeten besitzen wie alle Ringelwürmer ein Hydroskelett. Anders als etwa Fadenwürmer haben sie jedoch einen flexibleren und besser beweglichen Hautmuskelschlauch: Unter der Epidermis liegt eine äußere Ring- und eine innere Längsmuskelschicht, die komplexe Bewegungen ermöglicht. Die Mundöffnung liegt vom Prostomium verdeckt im Metastomium. Der Schlund (Pharynx) ist hervorstülpbar und meist bezahnt (besonders bei räuberischen Arten). Das Darmrohr verläuft gerade durch die Segmente und endet mit der Afteröffnung im Pygidium, dem letzten Segment im Hinterende der Tiere. Ein weiteres typisches Merkmal sind die Nuchalorgane, bei denen es sich um paarige chemosensorische Einrichtungen im Kopfabschnitt handelt. Als Negativmerkmal ist im Vergleich zu der anderen traditionellen Ringelwurmklasse, den Clitellata, das Fehlen eines Clitellums zu nennen.
Atmung und Blutgefäßsystem
Ein Dorsalgefäß und ein Ventralgefäß durchziehen den Körper in Längsrichtung und stehen durch Ringgefäße miteinander in Verbindung; das Rückengefäß ist kontraktil und wirkt als Herz.
Pro Segment befindet sich ein Paar Nephridien
Zur Atmung sind oft, besonders bei größeren Arten, Kiemen ausgebildet. Diese sind meist als Anhänge an den Parapodien zu finden. Bei kleineren Arten genügt häufig die Haut- oder Darmatmung; diese besitzen dann keine Kiemen.
Sessile oder in Röhren lebende Arten haben teilweise Verhaltensweisen entwickelt, um die sauerstoffarme Umgebung durch Bewegung mit sauerstoffreicherem Wasser zu versorgen, oder sie haben besondere Kiemenstrukturen ausgebildet.
Fortpflanzung
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Pro Segment ist ein Paar Gonaden zu finden
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Getrenntgeschlechtlich (selten Zwitter)
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Befruchtung geschieht außerhalb des Körpers
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Trochophora-Larve
Nervensystem und Sinnesorgane
Am Kopfabschnitt sitzen Prostomium (Kopflappen) und Peristomium (Mundsegment). Dort befinden sich auch die Palpen (Tastorgane), Antennen und Augen, welche für das Auffinden der Nahrung notwendig sind. Am Prostomium sitzen chemische Sinnesorgane. Das cephalisierte „Zentralnervensystem“ besteht aus dem Ober- und dem Unterschlundganglion, welche über die Schlundkonnektive mit dem Bauchmark (oft lässt sich pro Segment ein Paar Ganglien finden) verbunden sind.
Gefährlichkeit
Die harten Borsten dringen leicht in die menschliche Haut ein und brechen darin leicht ab. Dies verursacht brennende Schmerzen und Hautreizungen. Die Borsten sind nicht mit Gift versehen und der Grund für die brennenden Schmerzen ist nicht bekannt. Im Jahr 2008 wurde der Naturstoff Complanin aus Eurythoe complanata isoliert, der eine entzündungsauslösende Wirkung hat. In der Literatur wird dazu geraten, die Borsten mittels Klebeband zu entfernen und die betroffenen Hautpartien zur Vermeidung von Sekundärinfektionen zu desinfizieren.
Würmer der Gattung Glycera können schmerzhafte Bisse beibringen. Sie verfügen über vier Greifzangen, die den Giftzähnen der Giftschlangen ähneln. Mit diesen injizieren sie ein für nicht allergisch reagierende Menschen ungefährliches Gift. Der Schmerz des Bisses ist mit dem eines Stiches durch eine Honigbiene vergleichbar.
Der Bobbitwurm Eunice aphroditois ist ein gefräßiger Lauerjäger, der mithilfe seiner starken Kiefer sogar recht große Tiere, wie z.B. größere Fische erbeuten kann.
Bernstein-Ringelwurm (Alitta succinea)
Weihnachtsbaum-Wurm (Spirobranchus giganteus) in Ost-Timor
Seemaus (Aphrodita aculeata) fotografiert im Marine Aquarium Lyme Regis, Dorset, UK.
Wattwurm (Arenicola marina)
Vielborster im Portrait:
Bart-Feuerborstenwurm
Hermodice carunculata
Der Bart-Feuerborstenwurm, manchmal auch nur Feuerwurm genannt, ist ein Vertreter der Klasse der Vielborster (Polychaeta). Er gehört zu den frei beweglichen Arten (Errantia) in der Klasse der Vielborster. Seinen deutschsprachigen Namen verdankt der Wurm der Tatsache, dass seine Borsten (Chaetae) bei Berührung leicht abbrechen und ein giftiges Sekret entlassen. Dringen sie in die menschliche Haut ein, erzeugen sie einen brennenden Schmerz, der mehrere Tage lang anhalten kann. Dies ist auch bei anderen Vertretern der Vielborster-Familie Amphinomidae der Fall.
Der Bart-Feuerborstenwurm erreicht eine maximale Länge von 30 cm. Der Körper kann über 100 Segmente aufweisen. Die Färbung der Art reicht von grünlich, bräunlich bis zu rötlich. Die Segmentgrenzen sind als helle Streifen erkennbar. Das Maul des Bart-Feuerwurms ist ein ausgebildetes Schaborgan, das mit scharfen und vorstülpbaren Leisten versehen ist.
Das Nuchalorgan (Karunkel) bildet eine auffällige Wulst auf und hinter dem Prostomium.
Verbreitung:
Lange Zeit galt Hermodice carunculata als einzige Art der Gattung Hermodice. Ihr Verbreitungsgebiet wurde als nahezu weltweit angesehen. Das Typusexemplar stammt von der Küste vor Antigua, einer Insel der Kleinen Antillen in der Karibik. Gleichzeitig wurde das Vorkommen der Art auch aus dem Mittelmeer und von den Küsten Westafrikas bis zu den Kanaren berichtet. In einer neueren Studie aus dem Jahr 2011 wurden nach genauen morphologischen Untersuchungen an lebenden Exemplaren Unterscheidungsmerkmale zwischen dem karibischen Vorkommen und den im Mittelmeer sowie im östlichen Atlantik beheimateten Populationen festgestellt. Für Letztere wurde die Wiedereinführung des Artnamens Hermodice nigrolineata vorgeschlagen. Dieser Artname würde für die gesamten Bestände im Mittelmeer, darunter das besonders häufige Auftreten im maltesischen Archipel, sowie die Populationen im Ostatlantik gelten. Die aus dem Indopazifik berichteten Funde von Hermodice gehören bei genauer Betrachtung der verwandten Gattung Pherecardia an.
Lebensraum:
Der Bart-Feuerborstenwurm lebt auf allen Hartböden wie Felsküsten und Korallenbänken sowie zwischen Seegras. Er ist vom Flachwasser bis in ca. 30 m Tiefe anzutreffen. Exemplare, die aus Tiefen von mehr als 100 m stammen, gehören wahrscheinlich anderen Gattungen an.
Ernährung:
Hermodice carunculata ist ein aktiver Jäger und ernährt sich von verschiedenen Wirbellosen, wie Steinkorallen, Weichkorallen, Nesseltieren und Krustenanemonen. Es ist bekannt, dass Hermodice carunculata als aktiver Jäger auch Schlangensterne und Seeigel angreift. Er verschmäht aber Aas nicht, und es ist oft zu beobachten, dass Gruppen dieser Tiere Kadaver von Fischen oder anderen größeren Tieren fressen.
Fressfeinde:
Trotz seiner Wehrhaftigkeit hat der Bart-Feuerborstenwurm Fressfeinde, denen die abbrechenden Borsten nichts ausmachen, darunter Wollkrabben (Dromiidae, Pilumnidae) und Kegelschnecken wie beispielsweise Conus regius und Conus cedonulli, sein Hauptfeind in karibischen Gewässern Kolumbiens.
Eine Wollkrabbe frisst einen Bart-Feuerborstenwurm (Foto: Wolljuergen)
Hermodice carunculata (Foto: Wolljuergen)
Biologie:
Der Temperaturbereich des Wassers variiert zwischen 18 °C und 26 °C. Hermodice carunculata ist Hermaphrodit, d. h., in seinen Segmenten sind sowohl weibliche als auch männliche Geschlechtsorgane vorhanden. Hermodice carunculata ist Überträger eines Bakteriums (Vibrio shiloi), das die Korallenbleiche bei Steinkorallen verursacht. Wird das Bakterium beim Fressen vom Wurm auf die Steinkoralle übertragen, entstehen an dem Korallenstock zunächst weiße Flecken, worauf dieser dann im Zeitraum von knapp drei Wochen völlig ausbleicht, anschließend stirbt die Koralle. Jedoch kann das Bakterium in den Korallenpolypen nur bei einer Temperatur von mehr als 20 °C überleben. In der Haut des Feuerwurms kann es bei Temperaturen unterhalb 20 °C überstehen und dann bei steigenden Temperaturen wieder auf den Korallen aktiv werden.
Kontakt zu Menschen:
Bei Kontakt zu Menschen können kleine Borsten in die Haut eindringen und abbrechen. Dort verursachen sie Hautirritationen, Brennen, Juckreiz und Taubheit. Die Symptome können mehrere Tage anhalten. Es ist unklar, ob die Symptome durch Toxine verursacht werden oder ob die Symptome mechanisch durch die abgebrochenen Borsten ausgelöst werden. In seltenen Fällen kommt es zu allergischen Reaktionen mit Übelkeit, Herz- und Atmungsproblemen.
Aquaristik:
Der Bart-Feuerborstenwurm ist leicht im Aquarium zu halten, gilt aber als Schädling. Aufgrund seiner Größe und seines Fressverhaltens ist er für andere Aquarienbewohner eine Bedrohung. Er frisst vor allem Nesseltiere und andere Wirbellose und kann sogar Schlangensterne und andere Tiere fressen. Hermodice carunculata ist nacht- und tagaktiv, da er durch seine Wehrhaftigkeit kaum Fressfeinde im Aquarium zu fürchten hat. Der Bart-Feuerborstenwurm wird oft durch Lebendgestein unbemerkt eingeschleppt. Man sollte auf jeden Fall versuchen, ihn aus dem Becken zu entfernen. Die Haltung in einem reinen Artbecken ist empfehlenswert, da der Wurm entsprechend gefüttert werden kann. Für den Aquarienhalter ist aber beim Reinigen oder beim Griff ins Becken Vorsicht geboten, da die Stacheln des Bart-Feuerborstenwurm leicht in die Haut eindringen können und zu starken, oft mehrwöchigen Schmerzen führen. Es gibt kleinere Arten von Borstenwürmern, die jungen Bart-Feuerborstenwürmern ähneln. Diese sind jedoch bei einer geringen Anzahl nicht als Schädlinge anzusehen, da sie den Bodengrund lockern und Futterreste und Kadaver vertilgen.
Schraubensabelle
Sabella spallanzanii
Sabella spallanzanii ist ein Bewohner der subtidalen Meereszone, also der ständig von Wasser bedeckten, flachen (neritischen) Schelfregion, unterhalb der Niedrigwasserlinie bis zur Schelfkante in durchschnittlich 100 Metern Tiefe
Sie ist einer der größten Vertreter der Familie der Sabellidae und erreicht Größen bis 70 cm.
Die Schraubensabelle ist im Mittelmeer einheimisch, hat sich jedoch als invasive Art ein viel größeres Verbreitungsgebiet erobert. Das Vorkommen erstreckt sich heute über Australien, die Azoren, die Bass-Straße (Meerenge zw. Australien & Tasmanien), die meisten Europäischen Gewässer, Neuseeland, New South Wales (Ost-Australien), den Ost-Atlantik, Süd-Australien, Tasmanien (Australien), Victoria (Australien) und West-Australien.
Die Schraubensabelle ist ein Filtrierer und ernährt sich vor allem von Zooplankton, Phytoplankton, Bakterien und organischen Schwebstoffe. Der hübsche Röhrenwurm kommt in nährstoffreichen Gewässern an geschützten Orten vor, wo es keine starken Strömungen und wenig Wellengang gibt. Der Röhrenwurm lebt auf/in weichen Sedimenten oder verankert sich an Felsen, Muschelschalen, Stegen, Pontons oder anderen festen Oberflächen. Sabella spallanzanii kann auf den Rümpfen von festgemachten Booten wachsen, verschmutzt aber normalerweise keine Schiffe, die häufig benutzt werden.
Sabella spallanzanii kann Bakterien bioakkumulieren und hat eine tiefgreifende Wirkung auf die bakterielle Umgebung im Meer. Mikroben bauen sich im Wurm auf und sind in seinem Gewebe in viel höheren Konzentrationen vorhanden als im umgebenden Wasser, was bedeutet, dass der Wurm als Bioindikator verwendet werden kann. Er filtriert Vibrio spp. Bakterien, die für Fische und Schalentiere pathogen sind und beim Menschen lebensmittelbedingte Krankheiten hervorrufen können.
Invasivität:
Der europäische Röhrenwurm ist ein ziemlich erfolgreicher Organismus, dessen Larven sich leicht an neue Orte ausbreiten können. Als invasive Art und Filtrierer konkurriert er mit einheimischen Arten und mit gezüchteten Austern und Muscheln um Nahrung. Es kann zu einer Verringerung der Population von einheimischen Arten kommen.
Aquarienhaltung:
Schraubensabellen zählen unserer Erfahrung nach zu den gut haltbaren Mittelmeertieren. Die Haltung entspricht eigentlich derer von tropischen Arten, wie Sabellastarte sp. oder Myxicola sp.
Etwas niedrigere Temperaturen bis etwa 22 Grad schaden natürlich bei der Haltung dieser Röhrenwürmer nicht, auch wenn kurzzeitig auch schonmal bis zu 28 Grad ausgehalten werden. Eine Fütterung mit Plankton und feinem Staubfutter ist für eine langjährige Kultivierung der Schraubensabelle sehr wichtig. Bei zu wenig Futter degenerieren die Tiere langsam.
Die Schraubensabelle mag keine zu starke Strömung und darf nicht mit Pinzettfischen und anderen Falterfischen vergesellschaftet werden, da diese gerne an der Tentakelkrone zupfen. Zwar haben Schraubensabellen eine wahnsinnig hohe Selbstheilungskraft und können sowohl abgetrennte Kronen, wie auch Hinterteile in wenigen Tagen bis Wochen ersetzen, dauerhafter Stress durch einen Fressfeind sollte jedoch vermieden werden.
Die Tiere können sehr groß werden. 40 cm sind keine Seltenheit, laut Literatur bis zu 80 cm mit einer Krone von bis zu 20 cm. Es sollte also entsprechend Platz eingeplant werden. Im Aquarium wachsen die Röhrenwürmer allerdings selbst bei optimaler Haltung nur sehr langsam. Hat man also ein kleines Exemplar, reichen auch kleinere Becken für die Haltung dieser Art.
Alles in allem durchaus eine empfehlenswerte Art, sowohl für das Mittelmeerbecken ohne spezielle Kühlung, als auch für ein tropisches Becken, sofern Parameter wie nicht zu starke Strömung und Temperaturen bis 24 Grad Celsius eingehalten werden können. Die optimale Haltungstemperatur liegt bei 14°C - 22°C.
Futter: Bakterien (Bakterioplankton), Filtrierer, Gelöste anorganische Stoffe (z.B. NaCL,CA, Mag, K, I.P), Plankton (pflanzliche und tierische Mikroorganismen)
Wald von Sabella spallanzanii
Sabella spallanzanii an Naturstandort
Sabella spallanzanii (Aquarium Barcelona)
Sabella spallanzanii in unserem Mittelmeeraqaurium
Weihnachtsbaumwurm
Spirobranchus giganteus
Der bunte Spiralröhrenwurm (Spirobranchus giganteus), auch bekannt als Weihnachtsbaumwurm (vom englischen „Christmas Tree Worm“), ist eine Art der Kalkröhrenwürmer (Serpulidae).
Weihnachtsbaumwürmer in Dili (Osttimor)
Spirobranchus giganteus (c) sea-kangaroo
Habitus:
Der Körper wird bis 10,2 cm lang und erreicht einen Durchmesser von bis zu 10 mm, aufgegliedert in bis zu 200 Segmente. Der Körper ist blau bis bräunlich gefärbt und zeigt ein arttypisches Halsband (Collar) am Übergang zwischen Tentakelkranz und Rumpf. Auffällig sind die zwei konischen, spiralig gewundenen Kiemen bzw. Tentakelkronen von bis zu 25 mm Länge in gelb, orange, rot, pink, blau, weiß oder bräunlicher Färbung. Die Würmer bilden lange Kalkröhren mit einem einzelnen Dorn an der Öffnungsseite sowie einem abgerundeten Kalkdeckel (Operculum) an einem langen Stiel mit einem Paar geweihartiger Ausläufer und wenigen kurzen Dornen an den Rändern.
Lebensweise und Verhalten:
Der Spiralröhrenwurm lebt in selbstgebauten Kalkröhren, die er zeitlebens nicht mehr verlässt. Von außen sind nur die beiden farbigen Tentakelkronen bzw. Kiemen sichtbar, die den Würmern aufgrund ihres auffälligen Aussehens die amerikanische Bezeichnung Christmas tree worm eingetragen haben. Die Kalkröhren sind meist in Steinkorallen (oft in Hirnkorallen) zu finden. Auch tote Korallen sind oft mit Spirobranchus besiedelt.
Spirobranchus giganteus gehört als sessiler Borstenwurm zur Gruppe der Sedentaria. Daher sind im Adulttier keine Augen ausgebildet. Die Tiere sind Nahrungsfiltrierer, die mit ihrer beweglichen Tentakelkrone Plankton aus dem vorbeiströmenden Wasser filtrieren. Bei Störungen, die durch hochsensible Sinnesorgane an den Tentakeln registriert werden können, zieht sich der Wurm in seine Röhre zurück und verschließt diese mit einem Kalkdeckel. Dieser blitzschnelle Schutzmechanismus kann von Sporttauchern in tropischen Korallenriffen leicht beobachtet werden. Ein leichtes Zufächern von Wasser mit der Hand in Richtung der Tiere lässt sich diese augenblicklich in ihrer Röhre verschanzen. Die Tentakelkrone dient auch zur Atmung.
Nach Nishi und Nishihari (1996) können Individuen dieser Art ein Alter bis zu 40 Jahre erreichen.
Spirobranchus giganteus (c) Paul Asman
Weihnachtsbaumwürmer (Papua-Neuguinea)
Steinkoralle (Porites) mit Weihnachtsbaumwürmern; Diese Röhrenwürmer bauen ihre Wohnröhren häufig in den Kalkskeletten von Porites-Korallen.
Spirobranchus giganteus auf Porites (c) Robin White
Umweltansprüche:
Der Spiralröhrenwurm lebt in flachen warmen Meeren bei ca. 24 °C bis 26 °C Wassertemperatur. Hier kommen sie in der oberen euphotischen Zone im Sublitoral, also unterhalb der trockenfallenden Brandungszone vor.
Verbreitung:
Der Weihnachtsbaumwurm kommt in den meisten tropischen Gewässern, zum Beispiel im Indischen Ozean, im Roten Meer, im Südpazifik, in der Karibik und im Golf von Mexiko in Korallenriffen vor.
Verwandte und ähnliche Arten kommen auch in der Nordsee vor. Bekannt ist der winzige Spiralröhrenwurm Spirorbis spirorbis der in großer Dichte Tange, wie z. B. den Sägetang besiedelt. Auch der Dreikantröhrenwurm (Pomatoceros triqueter) besiedelt zahlreiche Felsen, Steine und Muschelschalen z. B. im Helgoländer Felswatt.
Spirobranchus giganteus (Osttimor)
Spirobranchus giganteus (Osttimor)
Spirobranchus giganteus (Puerto Rico)
Spirobranchus giganteus (c) Robin White
Spirobranchus giganteus (Elbow Reef, Florida)
Spirobranchus giganteus (Komodo)