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Dienstag, 25.07.2017
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Tiefsee: Geheimnis des Drachenfischs gelüftet

Zusätzliches Kopfgelenk erlaubt den Tiefsee-Räubern Maulöffnung bis 120 Grad

Raffinierte Konstruktion: Eine einzigartige Anatomie erlaubt es den Barten-Drachenfischen, problemlos selbst gleichgroße Beutetiere zu vertilgen, wie Aufnahmen enthüllen. Durch ein Zusatzgelenk am Hinterkopf können die Tiefseefische ihren Kopf weit in den Nacken legen und so ihr Maul bis zu 120 Grad weit aufreißen. Möglich wird dies, weil ein flexibler Knorpelstab die normalerweise kaum bewegliche Verbindung von Schädel und Wirbelsäule ersetzt.
Angefärbtes Präparat eines Barten-Drachenfischs (Grammatostomias denta) - eine raffinierte Konstruktion hilft ihm, sein Maul so weit aufzureißen.

Angefärbtes Präparat eines Barten-Drachenfischs (Grammatostomias denta) - eine raffinierte Konstruktion hilft ihm, sein Maul so weit aufzureißen.

Barten-Drachenfische (Stomiidae) sind erfolgreiche Räuber der Tiefsee: Die bis zu 25 Zentimeter langen Fische besitzen dolchförmige, nach hinten gebogene Zähne, die selbst bei geschlossenem Maul noch hervorragen. Ihre Beute locken sie an, indem sie mit speziellen Leuchtorganen verlockende Lichter erzeugen. Nähert sich dann die Beute, reißen die Drachenfische ihr Maul auf enorme Größe auf und verschlingen selbst Fische, die fast so groß sind wie sie selbst.

Wie die Drachenfische es jedoch schaffen, ihr Maul so weit aufzureißen, blieb bisher rätselhaft. Denn ihr Kiefergelenk allein erlaubt keine so großen Öffnungswinkel. Welches Geheimnis dahintersteckt, haben nun Nalani Schnell von der Sorbonne Universität in Paris und David Johnson von der Smithsonian Institution in Washington näher untersucht. Sie färbten dafür einige in Alkohol konservierte Exemplare ein und analysierten ihre Anatomie mittels spezieller Mikroskopkameras.

Knorpelstab als Gelenkersatz


Das Ergebnis: Die Aufnahmen enthüllten, dass die Drachenfische eine auffällige Lücke zwischen dem Hinterhauptsbein und dem ersten Halswirbel besitzen. In dieser Lücke sitzt ein knorpeliger, flexibler Stab, der von der Kopfhinterseite zur Wirbelsäule verläuft. Das sei einzigartig, sagen die Forscher. Denn bei den meisten anderen Fischen sind Kopf und Wirbelsäule direkt miteinander verbunden.


Die Knorpelstange (grau) am Hinterkopf dient als zusätzliches Gelenk

Die Knorpelstange (grau) am Hinterkopf dient als zusätzliches Gelenk

In Ruheposition mit geschlossenem Maul liegt die Knorpelstange eingeklappt in einer Gewebetasche an der Kopfhinterseite verborgen. Wenn der Drachenfisch sein Maul öffnet, schiebt er die Kiefer vor und legt dabei seinen gesamten Kopf weit zurück. Der Knorpelstab, auch als Notochord bezeichnet, veschiebt sich dabei und verleiht dieser Kopfhebung die nötige Bewegungsfreiheit, wie Schnell und Johnson erklären.

Maulöffnung bis zu 120 Grad


Nackenlücke und Knorpelstange zusammen wirken wie ein zusätzliches Gelenk am Hinterkopf. Dieses erlaubt es dem Barten-Drachenfischen, ihren Kopf weiter zurückzulegen als alle anderen Knochenfische. "Bei den meisten anderen Fischen ist der Kopf direkt mit dem ersten Wirbel verbunden und bildet daher kein flexibles Gelenk", erklärt Schnell. "Bei diesen Tiefseefischen jedoch ist das anders."

Erst die Entwicklung dieses funktionalen Gelenks könnte es den Barten-Drachenfischen ermöglicht haben, selbst Sardinen und andere im Verhältnis zu ihnen große Beute zu fangen und zu fressen. Denn zusammen mit dem Kiefergelenk kann der Fisch dadurch sein Maul bis auf 120 Grad weit aufreißen, wie die Forscher berichten. Wie er damit seine Fischbeute packt, muss aber erst am lebenden Objekt beobachtet werden. (PloS ONE, 2017; doi: 10.1371/journal.pone.0170224)
(PLOS, 06.02.2017 - NPO)
 
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