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Erde|Umwelt

„Diabolischer“ Überlebenskünstler

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Ein Teufelskärpfling im Devil's Hole (Foto: Olin Feurbacher/ U.S. Geological Survey)
Der Teufelskärpfling ist ein echter Sonderling. Denn dieser Fisch lebt nur an einem einzigen Ort auf der Welt: einem kleinen, warmen Wasserloch mitten im amerikanischen Death Valley. Wie lange diese Fischart schon inmitten dieser lebensfeindlichen Wüste existiert, war bisher jedoch rätselhaft – und auch, wie die winzige Population tödliche Inzucht vermeiden konnte. Jetzt haben US-Forscher dies genauer untersucht – und ziemlich überraschende Antworten gefunden.

Er gilt als die seltenste Wirbeltierart der Erde: Vom Teufelskärpfling (Cyprinodon diabolis) existieren aktuell nur noch zwischen 80 und 150 Exemplare. Ihr Lebensraum ist eine wassergefüllte Höhle mitten im amerikanischen Death Valley – einer der heißesten Wüsten der Erde. Zugänglich ist dieses von einer Warmwasserquelle gespeiste Refugium inmitten der Wüste nur über ein wenige Meter großes Loch im Fels, dem Devil’s Hole. Die im gut 30 Grad warmen Wasser lebenden Fische ernähren sich von den Algen, die im Wasser wachsen. Im Winter jedoch fällt zwei Monate lang kein Sonnenlicht in die Höhle, so dass mit den lichtabhängigen Algen auch immer ein Teil der ohnehin kleinen Population stirbt. „Dass eine Wirbeltierart bei so geringer Populationsgröße in einem so suboptimalen Habitat längere überlebt, widerspricht jeder Wahrscheinlichkeit“, erklären Christopher Martin von der University of North Carolina und seine Kollegen. „Das Risiko dieser Art, innerhalb von nur 50 Jahren komplett auszusterben, liegt theoretisch bei 80 Prozent.“ Der Teufelskärpfling jedoch scheint von alledem unberührt.

Unerwartet jung

Wie lange aber dieser seltene Fisch schon in diesem Wüstenloch haust und wie er es schaffte, dort so lange zu überleben, war bisher rätselhaft. Denn erste Analysen der mitochondrialen DNA dieses Fischs deuteten darauf hin, dass Cyprinodon diabolis schon seit mindestens einer halben Million Jahre von seinen engen Verwandten in der Umgebung isoliert leben könnte – möglicherweise sogar schon bedeutend länger. „Geologische Belege aber sprechen dafür, dass sich das Teufelsloch erst vor rund 60.000 Jahren öffnete“, sagen Martin und seine Kollegen. Das widerspreche den DNA-Daten. Hinzu kommt, dass sich der Teufelskärpfling nach gängiger Annahme nicht über Land fortbewegen kann, doch das Devil’s Hole stand noch nie mit benachbarten Quellen in Verbindung, wie die Forscher erklären. Wenn der Fisch dieses extreme Habitat einst von außerhalb erreichte, dann muss er vor rund 10.000 bis 20.000 Jahren eingewandert sein – zu einer Zeit, als in der Senke des Death Valley noch genügend Wasser stand.

Um diese Rätsel zu lösen, haben Martin und seine Kollegen nun erneut das Erbgut des kleinen Fischs analysiert und mit dem von eng verwandten Arten verglichen, die ebenfalls in der Umgebung des Death Valley leben. Weil der Teufelskärpfling streng geschützt ist, nahmen sie keine Proben von lebenden Tieren, sondern isolierten die DNA aus einigen Fischkadavern, die von Nationalpark-Mitarbeitern gefunden worden waren. Das Ergebnis der neuen Analysen: Die verschiedenen Arten des Cyprinodon im Death Valley trennten sich erst vor rund 10.000 Jahren. „Diese Zeit fällt direkt in die letzte Flutung des Death Valley-Beckens“, sagen die Forscher. Es passt damit zur Vermutung, dass die Vorfahren der Teufelskärpflinge zu dieser Zeit einwanderten.

Wüstenwanderung im Regen

Weitere Vergleiche enthüllten jedoch Überraschendes: Offenbar sind die Fische in ihrer Felshöhle keineswegs so isoliert, wie man lange dachte. „Wir schätzen, dass Devil’s Hole erst vor rund 830 bis 105 Jahren vom Teufelskärpfling kolonisiert wurde“, so Martin und seine Kollegen. Diese Art ist damit erheblich jünger als es vorhergehende DNA-Analysen nahelegten. Gleichzeitig fanden die Wissenschaftler Hinweise darauf, dass der Teufelskärpfling und seine Verwandten durchaus ab und zu miteinander in Kontakt stehen – obwohl teilweise mehrere Kilometer Wüste zwischen den Quellen liegen. Offenbar reicht den Fischen entgegen bisherigen Annahmen schon ein wenig mehr Regen oder vielleicht sogar der Transport via Vogel aus, um diese Strecke zu überwinden. „Unsere demografische Analyse spricht dafür, dass sich zwei dieser Wüstenquellen-Populationen zuletzt 1892 mischten – damals ereigneten sich die stärksten jemals registrierten Regenfälle in diesem Gebiet“, berichten die Forscher. Ein trockenes Flussbett zwischen den beiden Quellen könnte damals kurzzeitig Wasser geführt und den Fischen den Kontakt ermöglicht haben. Sie schätzen, dass solche Gelegenheiten im Death Valley alle paar hundert bis tausend Jahre auftreten könnten.

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Das noch junge Alter der Teufelskärpflinge wirft jedoch neue Fragen auf. Denn diese Fische unterscheiden sich deutlich von ihren Verwandten beispielsweise in Küstennähe: Sie zeigen weniger Aggression, haben einen ausgeprägteren Sexualdimorphismus und sind insgesamt kleiner, wie die Forscher berichten. Außerdem besitzen die Fische im Devil’s Hole größere Augen, eine dunklere Färbung und ihnen fehlen die paarigen Bauchflossen. „Angesichts dieser einzigartigen Merkmale ist das junge Alter dieser Fischart ziemlich überraschend“, sagen Martin und seine Kollegen. Die Teufelskärpflinge müssen sich ungewöhnlich schnell verändert und an ihre neue Umwelt angepasst haben. „Das verändert unsere ganze Sicht der Artbildung im Death Valley“, so die Forscher.

Quelle:

© wissenschaft.de – Nadja Podbregar
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