Durchleuchteter Laufkünstler - Mikro-Computertomografie lauffähiger Fische enthüllt ihre Skelettanpassungen - scinexx.de
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Durchleuchteter Laufkünstler

Mikro-Computertomografie lauffähiger Fische enthüllt ihre Skelettanpassungen

Cryptotora thamicola
Mikrotomografie des Skeletts von Cryptotora thamicola © Zach Randall/ Florida Museum of Natural History

Dieses prachtvolle Skelett gehört einem ganz besonderen Fisch. Denn die Plattschmerle Cryptotora thamicola kann mit ihren stabilen Beinflossen nicht nur auf Land laufen – sie klettert sogar stark strömende Höhlenbäche gegen die Strömung hinauf. Die Durchleuchtung dieser erst vor kurzem in Thailand entdeckten Fischart hat nun enthüllt, wie sie dies bewerkstelligt.

Die Flossen der Fische sind die evolutiven Vorläufer unserer Beine und Arme. Denn alle landlebenden Wirbeltiere entwickelten sich einst aus fischartigen Vorformen, die auf kräftigen Flossen über den Meeresgrund und auch an Land krochen. Aber auch heute noch gibt es Fische, deren Flossen an spezielle Arten der Fortbewegung angepasst sind: Einige saugen sich damit förmlich am Untergrund fest, andere können dank ihrer Schubkraft auch kürzere Landpartien unternehmen.

Den Höhlenbach hinauf

Einer dieser Landläufer unter den Fischen ist die Plattschmerle Cryptotora thamicola. Diese erst 2016 in Nordthailand entdeckte Art lebt dort in den Höhlen eines ausgedehnten Karstsystems. Dort kann er – ähnlich wie andere Arten der Plattschmerlen – starken Strömungen unterirdischer Bäche standhalten und sich dem Wasserdruck trotzend eng an den Untergrund schmiegen. Auf diese Weise klettert der Fisch sogar gegen den Strom die Wasserläufe hinauf.

Cryptotora thamicola zeigt aber darüber hinaus auch eine besondere Begabung als Läufer: Auf trockenem Land bewegt er sich mit der gleichen Schrittfolge voran wie die Landwirbeltiere. Wie ein Salamander krabbelt er so von einem Nass zum anderen. Was diesen Fisch dazu befähigt und welche Anpassungen sein Skelett an diese Fortbewegungsweise aufweist, haben nun Forscher um Callie Crawford vom New Jersey Institut of Technology erstmals näher untersucht. Dafür durchleuchteten sie diesen Fisch und andere lauffähige Plattschmerlen mittels Mikro-Computertomografie.

Rippen am Kreuzbein

Es zeigte sich: Innerhalb der Plattschmerlen haben die Fische drei verschiedene Veränderungen ihres Hüftbereichs entwickelt. Dazu gehört die Verlängerung des Kreuzbeins zu rippenartigen Fortsätzen und eine robuste Ausprägung des Hüftgürtels. Bei Cryptotora thamicola ist die Sakralrippe so ausgeformt, dass sie die Wirbelsäule mit dem Becken verbindet und so diesem Bereich eine besonders hohe Stabilität verleiht.

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„Damit haben diese Fische im Gegensatz zu anderen Fischgruppen eine wichtige strukturelle Voraussetzung entwickelt, um das terrestrische Laufen zu ermöglichen“, sagt Crawford. Denn erst diese Verbindung überträgt die Kraft der Flossen auf den Rumpf und erlaubt es den Fischen, sich vom Untergrund hochzustemmen. „Gleichzeitig bietet die vergrößerte Oberfläche der Sakralrippen mehr Ansatzstellen für Muskeln“, so die Forscherin. Dadurch kann der Fisch seine Hüfte beim Gehen aktiv mitbewegen – wie ein Salamander. (Journal of Morphology, 2020; doi: 10.1002/jmor.21247)

Quelle: New Jersey Institute of Technology

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