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Akustische Kommunikation

Von wegen stumm wie ein Fisch

Die Husarenfische sind Beispiele für „gesprächige“ Bewohnern der Unterwasserwelt. (Bild: JEFFREY T. WILLIAMS)

Sie brummen, quietschen, trommeln…: Lautkommunikation ist bei Fischen weit verbreitet, verdeutlicht eine Studie. Sie belegt zudem, dass die akustischen Konzepte in der Evolutionsgeschichte dieser Wirbeltiere tief und komplex verwurzelt sind. Einige Fische machten sich demnach wohl schon vor mindestens 155 Millionen Jahren lautstark bemerkbar und später haben sich lauterzeugende Systeme unabhängig voneinander bei verschiedenen Familien parallel entwickelt.

Fische gelten sogar sprichwörtlich als stumm – sie geben höchstens ein „Blub“ von sich, so eine verbreitete Annahme. Doch das ist ein Trugschluss: Von einigen Fischarten ist schon lange bekannt, dass sie sich durch bestimmte Mechanismen unter Wasser Gehör verschaffen. Die Lautäußerungen haben sogar manchmal Namen geprägt – wie etwa bei den Knurrhähnen. Die vielen unterschiedlichen Klänge der „gesprächigen“ Fischarten dienen meist der Revierverteidigung, der Partnersuche oder zur Abschreckung von Rivalen.

Soundbeispiel: Der Langstachelhusar (Holocentrus rufus) gibt pulsierende Rufe von sich. (Howard Winn, Macaulay Library)

„Wir wissen schon lange, dass einige Arten Geräusche machen“, sagt Aaron Rice von der Cornell University Ithaca. „Diese Fähigkeiten wurden jedoch bisher als eher seltene Kuriositäten wahrgenommen“. Über die akustische Kommunikation bei Fischen ist bisher eher wenig bekannt, da sie sich vergleichsweise schwierig untersuchen lässt. Deshalb haben sich Rice und seine Kollegen nun der Aufgabe gewidmet, Muster der Verbreitung sowie Hinweise auf die evolutionäre Entwicklung aufzudecken.

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Lauten Fischen auf der Spur

Im Fokus der Forscher standen die Strahlenflosser (Actinopterygii), die rund 99 Prozent der bekannten Fischarten ausmachen. Ihre Studie basiert dabei auf Auswertungen von Datensammlungen aus unterschiedlichen Quellen: Das Team erfasste Hinweise auf Laute bei Fischarten aus der gesamten wissenschaftlichen Literatur sowie gezielt aus Studien, die sich bereits konkret mit der Fähigkeit bei bestimmten Spezies befasst haben. Zudem werteten die Wissenschaftler Informationen zur Anatomie verschiedener Fischarten aus, um Hinweis auf mögliche verborgene Fähigkeiten zu gewinnen. Denn aus bestimmten Merkmalen der Knochenstruktur, der Schwimmblase oder bestimmter Muskeln kann hervorgehen, dass sie der Lauterzeugung dienen. Die Ergebnisse werteten die Forscher anschließend durch statistische Methoden aus und ordneten sie in den Kontext der bekannten Verwandtschaftsbeziehungen und Entwicklungsgeschichten bei den Strahlenflossern ein.

Eszeichnet sich eine offenbar bisher unterschätzte Bedeutung des Konzepts bei Fischen ab: Die Forscher fanden Geräusch-erzeugende oder vermutlich dazu fähige Arten bei 175 Fisch-Gruppen. Diese Familien umfassen wiederum insgesamt zwei Drittel aller Fischarten. Die Analysen der mit Tönen verbundenen körperlichen Merkmale ergaben, dass bei den meisten von diesen Gruppen Muskeln zur Tonerzeugung dienen, die an die Vibration der Schwimmblase gekoppelt sind. Daneben ist auch ein Konzept weit verbreitet, bei dem sich bestimmte Skelettteile gegeneinander bewegen, um knarzende Töne zu erzeugen. Achtzehn Familien umfassen wiederum Arten, die beide Mechanismen gleichzeitig besitzen.

Uraltes Konzept

Durch die Integration ihrer Ergebnisse in den Stammbaum der Fische fanden die Wissenschaftler zudem Hinweise darauf, dass die Entwicklungsgeschichte des Konzepts weit zurückreicht: Bei einer Gruppe liegt demnach nahe, dass ihre akustischen Fähigkeiten schon vor 155 Millionen Jahren entstanden sind. Außerdem fanden die Forscher Indizien dafür, dass Gruppen von Strahlenflossern die Mechanismen zur Schallerzeugung im Verlauf der Evolution etwa 33-mal unabhängig voneinander in ähnlicher Weise hervorgebracht haben. Es handelt sich dabei somit um sogenannte konvergente Evolution. „Dank jahrzehntelanger Grundlagenforschung über die evolutionären Beziehungen von Fischen können wir jetzt viele Fragen darüber erforschen, wie sich verschiedene Funktionen und Verhaltensweisen bei den rund 35.000 bekannten Fischarten entwickelt haben“, erklärt Co-Autor William Bemis von der Cornell University. „So könnten wir Hinweise auf die Triebkräfte bei der Evolution der Lautkommunikation gewinnen“.

Das Team will sich nun auch weiterhin dem Forschungsthema widmen und die Datensammlung zu den „gesprächigen“ Fischarten immer mehr erweitern. Fischen zuzuhören, ist wichtig, sind die Forscher überzeugt: „Ihre Lautkommunikation wurde vergleichsweise wenig beachtet, obwohl Fische mehr als die Hälfte aller lebenden Wirbeltierarten ausmachen“, sagt Co-Autor Andrew Bass von der Cornell University. „Der Grund ist, dass sie nicht leicht zu hören sind und die Wissenschaft der akustischen Unterwasserkommunikation sich hauptsächlich auf Wale und Delfine konzentriert hat. Doch auch Fische haben eine Stimme!“, betont Bass abschließend.

Quelle: Cornell University, Fachartikel: Ichthyology & Herpetology, doi: 10.1643/i2020172
http://dx.doi.org/10.1643/i2020172

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