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Wie überleben Tiere dauerhaft in Höhlen?

Körperliche Anpassungen an ein extremes Habitat

Neben Tieren, die nur zeitweise in der Unterwelt leben, entdecken Biologen auch immer wieder neue Spezies, die ihr ganzes Leben in der Finsternis verbringen. Diese sogenannten Troglobiten sind außerhalb der Höhlen nicht lebensfähig, da sie für das unterirdische Leben ganz spezielle Anpassungen entwickelt haben.

In der Dunkelheit sind Augen überflüssig

Nicht selten kommt es vor, dass dauerhafte Höhlenbewohner zurückgebildete oder mit Haut überwachsene Augen haben. Bei manchen Höhlen-Tierarten fehlen sie sogar vollständig. Während diese Rückbildung für Lebewesen an der Oberfläche lebensgefährlich wäre, hat sie sich für die Höhlentiere im Laufe der Evolution als Vorteil erwiesen. Denn Augen nützen den Tierarten in der ewigen Dunkelheit der Höhlen nichts, ihr Aufbau und Unterhalt kostet aber Energie. Fehlen sie, sparen die Höhlentiere Zellmaterial und Stoffwechselressourcen.

Flohkrebs
Diesem Flohkrebs sieht man an, dass er im Dunklen lebt: Er hat keine Augen und ist zudem farblos. ©Flot et al. BMC Evolutionary Biology /CC-by-sa 2.5

Ein weiteres Merkmal vieler Höhlentiere ist, dass sie keine Pigmente bilden, weshalb sie eine blasse bis weiße Haut haben. Aber auch das hat keine Nachteile für die Höhlenbewohner: Sie sind nämlich weder der schädlichen UV-Strahlen der Sonne ausgesetzt, noch benötigen sie beispielsweise eine Tarnung vor Fressfeinden. So sparen sie die Energie, die zu Produktion für den Farbstoff Melanin benötigt wird. Zudem ist die Haut der Höhlentiere auch dünner als bei Arten, die an der Oberfläche leben. Dadurch können sie über ihre Körperoberfläche besser Feuchtigkeit und Luftsauerstoff aufnehmen.

Ein Beispiel für ein so angepasstes Tier entdeckte der Biologe Peter Jäger vom Senckenberg Forschungsinstitut in Frankfurt: Er fand in einer Höhle in Laos die erste augenlose Riesenkrabbenspinne der Welt. Unter 1.100 Arten dieser Spinnengruppe besitzt Sinopoda scurion als einzige weder Sehsinneszellen noch Pigmente und ist damit optimal an das Leben ohne Tageslicht angepasst, so der Forscher.

Nicht nur blind, sondern auch taub

Während Wissenschaftler den mangelnden Sehsinn schon häufiger bei Höhlenbewohnern nachgewiesen haben, entdeckte ein Forscherteam um Matthew Niemiller von der Yale University vor einigen Jahren zwei Höhlenfischarten, bei denen noch ein weiterer Sinn zurückgebildet ist.

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In einem Hörtest stellten die Wissenschaftler fest, dass die zwei Fischarten Typhlichthys subterraneus und Amblyopsis spelaea aus der Familie der Nordamerikanischen Blindfische (Amblyopsidae) zwar auf Töne im tiefen Frequenzbereich von rund 100 Hertz sensibel reagierten. Für die höheren Lagen ab rund 800 Hertz waren die beiden Höhlenarten aber stocktaub, wie die Forscher berichten. Zudem hatten beide Spezies deutlich geringere Haarzellendichten als oberirdische Verwandte.

Salmler
Auf diesem Foto schwimmt ein blinder und möglicherweise auch tauber Höhlensalmler in einem Höhlengewässer in Mexiko. © OpenCage/CC-by-sa 2.5

Obwohl es nahe liegend wäre, dass sich die Höhlenbewohner in der Dunkelheit statt mit den Augen mithilfe ihres Gehörs orientieren, hat auch diese Rückbildung laut der Forscher durchaus einen biologischen Sinn: Durch das schlechte Gehör blenden die Höhlenfische den starken Lärm aus, der in den Höhlengewässern durch Wasserturbulenzen und das Topfwasser entsteht. Niemiller und seine Kollegen gehen demnach auch hierbei von einer für manche Höhlentiere typische Anpassung an ihr Habitat aus.

Fühlen statt sehen

Aber wie finden sich die Höhlenbewohner dann zurecht? Um sich trotzdem in der Dunkelheit fortbewegen zu können, haben sich bei Höhlentieren zum Ausgleich zu ihrem fehlenden Sehsinn und dem manchmal schlechten Hörsinn andere Sinnesorgane verstärkt oder gar neu entwickelt. Beispielsweise hat der bekannte Grottenolm (Proteus anguinus), dessen Augen verborgen unter der Haut liegen, einen umso besseren Tast- und Geruchssinn.

Viele der in Höhlen heimischen Tiere wie zum Beispiel Hundertfüßer, Höhlenasseln, Höhlengrillen oder Höhlenkäfer orientieren sich zudem mit speziellen Fühlern, Tasthaaren oder Antennen. Wissenschaftler entdeckten außerdem auch besondere Vibrationsorgane und andere Tastsinnesorgane bei Höhlentieren. Manchmal sind auch deren Extremitäten stark verlängert.

Spezieller Körperbau

Springschwänze
Bei diesen unscheinbar aussehenden Springschwänzen haben sich ganz besondere Sinneszellen entwickelt. ©U. Burkhardt/CC-by-sa 3.0

So unterscheiden sich zum Beispiel in der Unterwelt lebende Fische wie die Schmerlen der Gattung Barbatula von ihren oberirdisch lebenden Verwandten: Die Höhlenbewohner haben verlängerte Tastfortsätze am Kopf, die sogenannten Barteln, und größere Nasenöffnungen. Forscher vermuten zudem, dass Höhlenfischen wie diese empfindlich auf Strömungen des Wassers reagieren können.

Ein weiteres Beispiel ist auch die unterirdisch lebende Springschwarzart Anurida stereoodorata: Bei einer Expedition entdeckten Forscher um Rafael Jordana von der spanischen Universität Navarra diese Spezies der winzigen, flügellosen Insekten in der sogenannten Voronya-Höhle in Abchasien in rund 100 Meter Tiefe. Statt normal entwickelter Augen wiesen die Wissenschaftler bei dieser Art ein hochspezialisiertes chemisches Sinnesorgan nach. Außerdem besitzen diese Höhlen- Springschwänze laut der Forscher vermehrt Sinneszellen hinter ihren Fühlern, die Sensoren für Feuchtigkeit und Temperatur sind.

Veränderter Tag-Nacht-Rhythmus

Da die Höhlenbewohner ohne das Tageslicht auch nicht den für Lebewesen typischen Tages – und Schlafrhythmus einhalten können, hat sie eine andere innere Uhr entwickelt. Statt des Lichts ist der Zeitgeber für manche blinde Höhlenbewohner laut Untersuchungen von Nicola Cavallari von der Universität von Ferrara und ihre Kollegen durch Nahrung beeinflussbar.

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Leben in der Unterwelt
Höhlentiere und ihre Anpassungen

Habitat Höhle
Überleben unter extremen Bedingungen

Höhle als Zweitwohnung
Lebensweise trogloxer und troglophiler Tiere

Wie überleben Tiere dauerhaft in Höhlen?
Körperliche Anpassungen an ein extremes Habitat

Nur die Genügsamen überleben
Den Extrembedingungen in Höhlen trotzen

Mikroben in der Unterwelt
Höhlen als ewiges Versteck der Kleinsten

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