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Mittwoch, 18.10.2017
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Fische hinterlassen „Fußspuren“

Artspezifische Strömungsspur im Wasser nachweisbar

Fische sorgen im Wasser für charakteristische Verwirbelungen, an denen sich sogar ablesen lässt, welche Art dort entlanggeschwommen ist - und das teilweise noch nach Minuten. Das zeigen Laborexperimente an der Universität Bonn, bei der Zoologen die Schwimmspuren von Kugelfischen, Sonnenbarschen und Buntbarschen miteinander verglichen.
Fischschwarm

Fischschwarm

Sonnenbarsche hinterließen im Becken sogar derart ausgeprägte "Fußspuren", dass ein Raubfisch sie mit seinem strömungsempfindlichen Seitenlinienorgan noch fünf Minuten später hätte wahrnehmen können.

Die Wissenschaftler hatten ihre Testkandidaten mit Bedacht gewählt: "Der Buntbarsch schwimmt undulierend, also mit schlängelnden Bewegungen, und setzt häufig zusätzlich die Brustflossen ein, während Kugelfische vor allem ihre Rücken- und Afterflossen für den Vortrieb nutzen", erklärt der Bonner Zoologe Professor Dr. Horst Bleckmann. "Charakteristisch für den Sonnenbarsch ist dagegen die schnelle Beschleunigung mit der Schwanzflosse. Wir haben gehofft, dass sich diese Unterschiede auch in den von den Fischen erzeugten Verwirbelungen wieder finden."

Forscher beschießen synthetischen Schwebstoff mit Laserlicht


In der Tat unterscheiden sich die Strömungsspuren der drei getesteten Arten deutlich, wie der ehemalige Bleckmann-Mitarbeiter Dr. Wolf Hanke mit einer trickreichen Methode nachweisen konnte. Dazu mischte er das Wasser im Laboraquarium mit einem synthetischen Schwebstoff und beschoss es mit Laserlicht, so dass die Schwebstoffpartikel aufleuchteten. "Die Fische hatten wir so trainiert, dass sie durch das Becken geradewegs zu einem Ziel schwammen, an dem wir sie mit Futter belohnten", erklärt Hanke, der nach Abschluss seiner Promotion inzwischen zur Ruhr-Universität Bochum gewechselt ist.


Mit Hochgeschwindigkeits-Kameras hat er die Bewegung der weniger als einen zehntel Millimeter großen Schwebstoffpartikel aufgezeichnet. Aus diesen Aufnahmen konnte eine Spezial-Software schließlich die Strömungsverhältnisse im Becken berechnen. "In unbewegtem Wasser war die hydrodynamische Spur eines Sonnenbarschs noch nach fünf Minuten deutlich zu erkennen, die eines Buntbarschs noch nach drei Minuten", so der Zoologe. Ein Kugelfisch brachte den Beckeninhalt deutlich weniger zum Brodeln, doch immerhin: Auch seine Spur verblasste erst nach mehr als 30 Sekunden.

Charakteristische Strömungsspuren


Dabei waren die Strömungsspuren so charakteristisch, dass sie Rückschlüsse darauf zuließen, welche der drei Arten sie jeweils verursacht hatte. Ob Räuber die Informationen in den Verwirbelungen tatsächlich nutzen, um sich an die Flossen ihrer Beute zu heften, wissen die Zoologen noch nicht. Es spricht jedoch Einiges dafür: "Ein Sonnenbarsch kann in einer Minute leicht 25 Meter zurücklegen", erklärt Dr. Hanke. "Zu hören ist er aus dieser Entfernung für einen typischen Raubfisch nicht mehr, dazu sind seine Schwimmgeräusche nach unseren Berechnungen um Größenordnungen zu leise. Die Strömungsspur ist nach einer Minute aber noch so kräftig, dass der Räuber sie mit seinem Seitenlinienorgan problemlos fühlen kann." Mit einem künstlichen Fisch wollen die Wissenschaftler in Kooperation mit der RWTH Aachen nun systematisch untersuchen, wie sich beispielsweise Flossengröße und -gestalt auf die Verwirbelungen im Wasser auswirken. Ihre These: Fische "sehen" mit ihren Seitenlinienorganen weitaus mehr Details von ihrer Umgebung, als bislang angenommen.

Die Forscher berichten über ihre Ergebnisse in der neuesten Ausgabe der Fachzeitschrift Journal of Experimental Biology.
(idw - Universität Bonn, 19.07.2004 - DLO)
 
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