Fische mit sechstem Sinn

Dass Fledermäuse und Delfine über ein Echolot verfügen, also einer Möglichkeit der Navigation dadurch, dass sie Töne erzeugen und die Echos derselben in Schallwellen zurückkommen, ist bekannt. Elektrische Fische können etwas Ahnliches – sie erzeugen ein elektrisches Feld rund um ihren Körper. Aufgrund der unterschiedlichen Leitfähigkeit von Wasser und festen Objekten kann innerhalb dieses Feldes jedes Objekt genau detektiert werden, sei es ein Stein oder ein Tier. Es ist der „Sehsinn“ dieser Tiere, die kein Auge in der uns bekannten Funktion benötigen.

Viele Fischarten können elektrische Felder wahrnehmen, aber nur elektrische Fische erzeugen eigens ein solches. Sie leben im Meer und Süßwasser in Afrika und Südamerika. Man findet sie in den unterschiedlichsten Reihen und Klassen und Familien, etwa bei den Rochen (Chondrichthyes), Messerfischen (Gymnotiformes und Osteoglossiformes), Elefantenfischen (Mormyridae) oder dem Wels aus der Reihe der Knochenfische (Osteichthyes). Ein Beispiel ist der Zitteraal (Electrophorus electricus). Er ist kein echter Aal, sondern gleicht ihm nur im Aussehen und ist tatsächlich eine ungewöhnliche Art innerhalb der Neuwelt-Messerfische (Gymnotiformes), denn er kann Stromstöße erzeugen.

Jeder elektrische Fisch hat ein elektrisches Organ an seinem Rumpfende, das manchmal auch den ganzen Fischkörper umfasst. Es handelt sich um veränderte Muskelzellen, die elektrische Signale generieren können. Beim Zitteraal sind diese Zellen im Schwanz konzentriert, der vier Fünftel der Gesamtlänge des Fisches ausmacht, kleine Gruppen kompakter Nervenendigungen, die es vermögen, Stromstöße von 450 bis 600 Volt abzugeben. Neben der Orientierung betäubt er mit diesen enormen Entladungen seine Beute oder verteidigt sich bei Angriffen.

Beim Elektrischen Wels (Malapteruridae) oder Zitterwels ist das elektrische Organ nicht der Muskulatur entnommen, sondern aus Drüsengewebe direkt unter der Haut entstanden Kurz vor dem Schwanz liegt der positive Pol, der negative in der Kopfregion. Der Wels kann eine Spannung von 350 Volt erreichen mit bis zu 500 Einzelentladungen pro Sekunde.

Solche Signale bilden „ein einheitliches Feld, das den ganzen Fisch wie eine elektrische Blase umgibt“, veranschaulicht Michael Markham, ein Professor an der Universität von Texas, das Phänomen. Die Elektrorezeptoren am Fischkörper können Änderungen im elektrischen Feld „ertasten“, wenn Objekte in der nahen Umgebung auftauchen. Das ist das Geheimnis, warum der elektrische Fisch im Dunklen und in den sedimentreichen Gewässern, in denen er oft beheimatet ist, seine Welt genau kennt, sich sicher durch sie hindurchnavigiert, seine Beute, seine Feinde aufspürt.

„Ein elektrischer Fisch macht auf diese Weise auch seine Artgenossen aus“, sagt Markham. „Die Männchen modulieren die Wellenform des elektrischen Signals nach, wenn sie ‚Ausschau halten‘ nach dem weiblichen Pendant oder Rivalen aufspüren wollen.“

Aufladen und Entladen – eine Batterie in Natura

Es braucht eine beachtliche Menge an Energie, um ein elektrisches Signal zu generieren. Markham und seine Kollegen untersuchen, wie der Fisch diese Energie aufspart. Wie er die Spannung variiert, je nachdem, mit welcher Situation er gerade konfrontiert ist.

Die Forscher fanden heraus, nachts – oder beansprucht durch soziale Kontakte am Tage – generiert der Goldstreifen-Messerfisch (Sternopygus macrurus) Signale, die in Volt gemessen, 40 Prozent stärker sind, als zu anderen Zeiten.

„Sie erreichen das, indem sie ganz schnell mehr Ionenkanäle in die Zellen des elektrischen Organs einschieben“, sagt Marhkam. Ionenkanäle regulieren den Ionenfluss (in diesem Fall positiv geladene Natriumionen) in die Zellen und folgen dabei einem elektrochemischen Gradienten. „Tagsüber wird die Signalstärke reduziert. Der Fisch konserviert Energie, weil weniger geladene Ionen zwischen den Zellmembranen hin- und hermarschieren.“

Der Goldstreifen-Messerfisch gehört ebenso wie der Zitteraal zur Ordnung der Neuwelt-Messerfische oder Nacktaalartigen, die in Süßgewässern Süd- und Mittelamerikas vorkommen.

Ein weiteres spannendes Betätigungsfeld wäre laut Markham, herauszufinden, ob ein Fisch auch dann Energie spart, wenn sich andere elektrische Fische in der Nähe befinden – ob dann eventuell nur einer von ihnen ein Feld generieren müsste und die anderen dieses quasi mitbenutzen.

Originalartikel auf Englisch: http://www.theeepochtimes.com/n2/content/view/23366/