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Fischige Rüsseltiere mit Elektro-Farbsinn

Links: Ein Elefantenrüsselfisch bei der Futtersuche. (Foto: Maik Dobiey/Uni Bonn). Rechts: Künstlerische Darstellung der elektrischen Farbwahrnehmung. (Credit: Martin Gottwald/Uni Bonn)

Er sieht nicht nur skurril aus, der seltsame Elefantenrüsselfisch „sieht“ auch auf eine erstaunliche Weise, haben Forscher herausgefunden: Mit seinem skurrilen Elektro-Ortungssinn nimmt er Objekte in unterschiedlichen elektrischen „Farben“ wahr, zeigen Experimente.

Afrika hat Elefanten sowohl an Land als auch im Wasser zu bieten: In vielen Fließgewässern im Westen des Kontinents macht der etwa 25 Zentimeter große Elefantenrüsselfisch (Gnathonemus petersii) Jagd auf Insektenlarven. Die fischigen Rüsseltiere sind nachtaktiv – auf ihre Augen können sie sich daher bei der Beutesuche nicht verlassen. Deshalb haben sie ein alternatives Wahrnehmungssystem entwickelt. Es handelt sich um eine aktive Elektroortung – prinzipiell ähnlich wie bei den Fledermäusen, die mit Ultraschall ein dreidimensionales Bild ihrer Umgebung erhalten.

Ein buchstäblich spannender Sinn

Die Elefantenrüsselfische nutzen statt Schall jedoch Elektrizität: Durch ein spezielles Organ im Schwanz geben sie 80 Mal pro Sekunde elektrische Impulse ab, die ein Feld um ihre Körper erzeugen. Durch Sinnesorgane vor allem an ihrem rüsselartigen Fortsatz können sie dann Änderungen dieses elektrischen Feldes wahrnehmen, die durch Strukturen und Lebewesen in der Umgebung verursacht werden.

Dies verschafft den Elefantenrüsselfischen einen erstaunlich scharfen Eindruck Ihrer Umwelt: Sie können Distanzen abschätzen, sowie Formen und Materialien voneinander unterscheiden. So können sie etwa erkennen, ob sich im Sand Zuckmückenlarven verstecken. Diese Leckerbissen können sie auch erstaunlich präzise von anderen Insekten unterscheiden. Wie den buchstäblich spannenden Fischen dies gelingt, konnten nun Forscher der Universität Bonn klären. Der Elektro-Sinn umfasst demnach eine Art Farbwahrnehmung, die prinzipiell der unseren entspricht.

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Bei unseren Augen enthält die Netzhaut Rezeptoren für rotes, grünes und blaues Licht. Aus dem Mischungsverhältnis berechnet das Gehirn dann die Farbe des gesehenen Objekts. Diese bleibt weitgehend gleich, egal wie groß oder weit entfernt der jeweilige Gegenstand ist. Wie die Forscher erklären, besitzt der Elefantenrüsselfisch analog dazu zwei verschiedene Arten von Elektrorezeptoren, die unterschiedliche Informationen erfassen. „Wir konnten nun zeigen, dass der Fisch das Verhältnis dieser beiden Messwerte zueinander nutzt, um seine Beute zu identifizieren“, erklärt von der Emde.

Zwei Messwerte ergeben eine „Farbe“

Aus den Untersuchungen der Forscher geht hervor, dass bestimmte Objekte jeweils ein spezifisches „Mischungsverhältnis“ der Werte ergeben – eine Art Farbe. „Eine Zuckmückenlarve erscheint auf diese Weise in einer konstanten elektrische Farbe. Und die unterscheidet sich deutlich von der anderer Larven, von Pflanzenteilen, Artgenossen oder auch fremden Fischen“, erklärt Co-Autor Martin Gottwald. Dieses Ergebnis untermauerten die Forscher auch durch experimentelle Untersuchungen: Wie die Tiere dieses System nutzen, dokumentierten sie durch Experimente mit elektronischen „Mini-Chips“, denen sie unterschiedliche elektrische Farben gegeben haben. Sie besaßen beispielsweise eine Signatur beispielsweise wie Zuckmückenlarven oder aber anderen Insektenlarven. Andere Chips waren hingegen elektrisch „farblos“, wie Kieselsteinchen.

Es zeigte sich: Waren die Chips wie die Lieblingsspeise der Elefantenrüsselfische „gefärbt“, schnappten die Tiere reflexartig zu. Anders gefärbte Chips verschmähten sie dagegen weitgehend und elektrisch farblose sogar vollständig. Mit anderen Worten: Die leckeren Zuckmückenlarven haben auch eine besonders appetitliche „Farbe“.

Quelle: Universität Bonn, Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2018.09.036

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