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Weltmeister im Luftanhalten: die Karausche

Die auch als Moorkarpfen bekannte Karausche widersteht bis zu fünf Tage lang einem akuten Sauerstoffentzug. Dabei muss der Fisch im Gegensatz zu anderen Tierarten mit ähnlichen Fähigkeiten seinen Kreislauf nicht herunterregulieren. Das ergab eine Studie von Jonathan Stecyk und seinen Kollegen von der Simon-Fraser-Universität in Burnaby (Kanada). Über ihre Untersuchungen berichten die Forscher in der Fachzeitschrift Science (Bd. 306, S. 77).

Die Wissenschaftler entzogen den Fischen fünf Tage lang den Sauerstoff und protokollierten in dieser Zeit die Herzfrequenz, die Atemfrequenz, den Blutdruck, den Gefäßwiderstand, die Ausstoßleistung des Herzens und einige andere Vitalwerte. Um klären zu können, ob der Kreislauf auch unter Sauerstoffentzug noch autonom reguliert wird, verabreichten die Forscher verschiedene Medikamente, die spezifisch in die Funktion des vegetativen Nervensystems eingreifen.

Nach einer etwa eintägigen Anpassungsphase entsprachen die Messergebnisse wieder den vor dem Sauerstoffentzug ermittelten Werten. Lediglich Gefäßwiderstand und Blutdruck sanken, was nach Aussage der Wissenschaftler auf eine Erweiterung der Gefäße hindeutet. Die Vitalwerte der Karauschen sprachen auf die eingesetzten Medikamente an. Der Kreislauf wurde also weiterhin autonom reguliert.

Die Ergebnisse zeigen eine ungewöhnliche Reaktion der Karauschen auf Sauerstoffmangel, erklären die Forscher. Es werde weder die Herzaktivität herunterreguliert, noch erfolge eine Entkopplung vom vegetativen Nervensystem wie sie bei anderen Tierarten beobachtet wurde. Der stabile Kreislauf ermöglicht zum einen den schnellen Zugriff auf Glukose- und damit auf Energievorräte, und zum anderen kann die anfallende Milchsäure schneller umgebaut und ausgeschieden werden. Dadurch wird eine Übersäuerung verhindert, vermuten Stecyk und seine Kollegen.

Die meisten Wirbeltiere und auch der Mensch überstehen akuten Sauerstoffmangel für gewöhnlich nur wenige Minuten. Danach kommt es zunächst zu Hirnschäden und bald darauf bricht der Kreislauf zusammen. Im Gegensatz dazu besitzen beispielsweise einige Wasserschildkröten die Fähigkeit, bei niedrigen Temperaturen über Monate fast ohne Sauerstoff zu überleben. Die Tiere reduzieren in dieser Zeit allerdings drastisch ihre Kreislaufaktivitäten sowie deren autonome Regulation durch das vegetative Nervensystem. Ein wichtiges Problem im Zusammenhang mit anaerobem Stoffwechsel ist die Ansammlung von Milchsäure, die ohne Reduzierung des Stoffwechsels schnell zur Übersäuerung des Körpers führt. Frühere Untersuchungen an den zu den karpfenartigen Fischen gehörenden Karauschen zeigten, dass die Fische die bei Sauerstoffmangel entstehende Milchsäure in Ethanol umbauen und dieses ausscheiden.

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ddp/bdw ? Dirk Gilson
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