Zooplankton stellt in den Nahrungsnetzen aquatischer Ökosysteme ein wichtiges Bindeglied zwischen sauerstoffproduzierenden Mikroalgen und Konsumenten, wie zum Beispiel Fischen, dar. Es besteht zum größten Anteil aus sehr kleinen Krebsen. Die Tiere bilden eine erhebliche Menge Biomasse und sind daher von großer ökologischer Bedeutung. Dies macht sie zu geeigneten Organismen für den Einsatz in bioregenerativen Lebenserhaltungssystemen auf Raumstationen oder in extremen Habitaten auf der Erde.
Bisher ist allerdings nur wenig über den Einfluss der Schwerkraft, beziehungsweise der Schwerelosigkeit auf das Verhalten und die Physiologie dieser Tiere bekannt. Dies gilt es zunächst zu untersuchen, bevor diese Tiere in Lebenserhaltungssystemen im Weltraum einsetzt werden können. Darüber hinaus sollen Erkenntnisse über die Entwicklung der verschiedenen schwerkraftwahrnehmenden biologischen Systeme, die sich im Lauf der Evolution entwickelt haben, gewonnen werden.
Im Parabelflug wollen die Bayreuther Wissenschaftler daher das Schwimmverhalten und die Orientierung von Kleinkrebsen (Daphnien, Wasserflöhe) anhand von Schwerkraft und Licht untersuchen. Da viele Tiere, ebenso wie der Mensch, im Infrarotbereich nicht sehen können, soll durch verschiedene Beleuchtungsprofile mit infrarotem und sichtbaren Licht mehr über die Signalweiterleitung und das Zusammenspiel von licht- und schwerkraftabhängigen Prozessen in Erfahrung gebracht werden.
In einer früheren Parabelflugkampagne konnte bereits gezeigt werden, dass die Tiere auf den Wegfall der Schwerkraft mit einer Änderung des Schwimmverhaltens reagieren. Dadurch wurde nachgewiesen, dass sich Daphnien mit Hilfe der Erdanziehungskraft orientieren. Im Folgenden konnten die Forscher ein bisher unbekanntes Organsystem identifizieren, das mit hoher Wahrscheinlichkeit für die Schwerkraftwahrnehmung dieser Tiere verantwortlich ist. Diese Hypothese soll im Rahmen dieser Kampagne überprüft werden.
Hierzu wird das schwerkraftwahrnehmende Organ bei einem Teil der Daphnien vor dem Flug manipuliert und anschließend das Schwimmverhalten bei verschiedenen Beleuchtungsprofilen während des Fluges mit Videokameras aufgezeichnet. Anhand dieser Aufnahmen können unter anderem auch mögliche Anpassungsstrategien an die Schwerkraftveränderungen durch den Vergleich von frühen mit späten Parabeln eines Flugtages untersucht werden.
Diese Experimente sind ein wichtiger Bestandteil für die Entwicklung von komplexen modularen Lebenserhaltungssystemen auf Raumstationen. Hierbei sollen die Tiere als Nahrungsgrundlage für höhere Organsimen dienen, die ihrerseits den Speiseplan der Astronauten bereichern sollen.