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Samstag, 03.12.2016
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Jagdstrategie der Seepferdchen enthüllt

Forscher klären, warum die langsamen Seepferde trotzdem die schnellsten Krebse erwischen

Seepferdchen sind zwar langsam, aber erwischen problemlos selbst die schnellsten Kleinkrebse. Wie sie das schaffen, haben US-Forscher jetzt enthüllt: Ihre besondere Schnauzenform gibt den Seepferdchen Tarnung. Sie sorgt dafür, dass sich das Wasser bei ihrer Annäherung kaum bewegt und so auch keine verräterischen Druckschwankungen ihre Ankunft ankündigen.
Zwerg-Seepferdchen Hippocampus zosterae

Zwerg-Seepferdchen Hippocampus zosterae

Ruderfußkrebse sind wachsam: Nähert sich ihnen ein Fisch, bemerken sie dies oft schon im Voraus an seiner Bugwelle: Kleine Veränderungen im Wasserdruck, die anzeigen, dass sich etwas auf ihren Standort zu bewegt. Sie reagieren dann prompt: Innerhalb von nur zwei bis vier Millisekunden katapultieren sie sich mit kräftigen Schlägen ihrer beiden langen Ruderbeine aus der Gefahrenzone. Dabei können sie Geschwindigkeiten von mehr als 500 Körperlängen pro Sekunde erreichen, wie Brad Gemmell von der University of Texas in Port Aransas und seine Kollegen erklären. Das entspricht einem menschlichen Schwimmer, der mit 3.200 Kilometern pro Stunde durch das Wasser pflügen müsste.

Wer die Krebse dennoch erbeuten will, muss sich daher eine Strategie einfallen lassen, um dieses Vorwarnsystem der Ruderfußkrebse auszutricksen. Auch für Seepferdchen, eine zu den Seenadeln (Syngnathidae) gehörende Fischgruppe, sind Ruderfußkrebse ein Leibgericht. Das Problem dabei: Die schmalen, eher kurzflossigen Seepferdchen gehören nicht gerade zu den schnellen Schwimmern. Sie haben daher keine Chance, die schnellen Ruderfußkrebse bei der Flucht noch zu erwischen.

Seepferdchen fängt einen Kleinkrebs durch Hochreißen des Kopfes

Anschleichen statt Verfolgen


Deshalb nutzen sie eine andere Strategie: Sie schleichen sich zunächst vorsichtig an und positionieren ihren Kopf schräg unterhalb des Krebses. Dann schnellen sie Kopf und Schnauze ruckartig hoch und saugen gleichzeitig den nun vor ihrer Schnauze schwimmenden Krebs ein. Das Ganze hat aber einen Haken: "Das Seepferdchen muss sehr nahe an die Beute herankommen, damit das funktioniert", erklären die Forscher. Es darf erst zuschlagen, wenn der der Krebs nur noch weniger als zwei Millimeter von der Schnauze entfernt ist. In dieser geringen Entfernung aber müsste es sich normalerweise längst durch die Deformation des Wassers verraten haben.


Wie schaffen es die Seepferdchen, trotzdem erfolgreich zu sein? Gemmell und seine Kollegen sind dieser Frage nun mit Hilfe von Hochgeschwindigkeits-Kameras und 3D-Messungen nachgegangen. Sie setzte dafür jeweils ein Zwerg-Seepferdchen der Art Hippocampus zosterae in ein kleines Wasserbecken, das mehrere Ruderfußkrebse (Acartia tonsa) enthielt. Dabei zeichneten sie die Bewegungen der Tiere und des Wassers auf und analysierten beides.

Die Farben zeigen deutlich, wie sich der Wasserdruck vor der Seepferd-Schnauze (links) von dem vor dem Maul eines Stichlings unterscheidet.

Die Farben zeigen deutlich, wie sich der Wasserdruck vor der Seepferd-Schnauze (links) von dem vor dem Maul eines Stichlings unterscheidet.

Ruhezone vor der Schnauze


Die Aufnahmen enthüllten, dass das Seepferdchen bei seiner Annäherung eine sehr untypische Bugwelle erzeugt: Statt einen Schwall von Turbulenzen vor sich herzuschieben, entsteht schräg oberhalb seiner Schnauze eine ruhige, relativ störungsfreie Zone im Wasser, wie die Forscher berichten. Selbst wenn sich das Seepferd mit einem Zentimeter pro Sekunde an den Krebs anschleicht, liegen die hydrodynamischen Störungen in dieser Ruhezone unterhalb der Schwelle, die beim Krebs den Fluchtreflex auslöst. Ein weiterer Vorteil: Die ruhige Zone liegt genau in dem Bereich, in dem die Beute idealerweise schwimmen muss, damit das Zuschnappen des Seepferdchens erfolgreich ist. Was aber verursacht diese ungewöhnliche Ruhezone in der Bugwelle?

Eine Antwort lieferten Versuche mit anatomisch genauen Nachbildungen von Seepferdchenköpfen und denen eng verwandter Fische mit fischtypischeren Köpfen. Sie zeigten, dass die ungewöhnliche Bugwelle auf die Form ihres Kopfes und besonders der Schnauze zurückgeht. "Die dünne, verlängerte Schnauze erlaubt es dem Wasser, leichter und mit weniger Deformation an ihr vorbeizufließen als bei einem stumpferen Kopf", erklären Gemmell und seine Kollegen. Da der Mund der Seepferdchen ganz am Ende dieser dünnen Schnauze sitzt, ist er bereits in unmittelbarer Nähe des Krebses angekommen, bevor dieser auch nur ahnt, dass etwas nicht stimmt.

Der Winkel ist entscheidend


Allerdings: Das klappt nur, wenn der Winkel stimmt, wie die Experimente ergaben. Nähert sich das Seepferdchen seiner Beute zu steil, verpasst der Krebs die Ruhezone und gerät stattdessen in Bereiche, in denen die Turbulenzen im Wasser deutlich stärker sind. Dann ist er weg, bevor das Seepferd eine Chance zum Zuschlagen hat. Kommt es ihm aber nahe genug, hat der Krebs fast keine Chance mehr: In 90 Prozent der Fälle wird die Beute erfolgreich verschlungen.

"Seepferdchen schaffen es, die Sinne eines der talentiertesten Fluchtkünstler der aquatischen Welt auszutricksen", konstatiert Gemmell. "Menschen denken bei Seepferdchen nicht gerade an ein Raubtier, aber sie sind erstaunlich gute Prädatoren." (Nature Communications, 2013; doi: 10.1038/ncomms3840)
(Nature, 29.11.2013 - NPO)
 
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