Saures Wasser stört Andockstellen für einen angsthemmenden Hirnbotenstoff Ozean-Versauerung macht Fische ängstlich - scinexx | Das Wissensmagazin
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Saures Wasser stört Andockstellen für einen angsthemmenden Hirnbotenstoff

Ozean-Versauerung macht Fische ängstlich

Kalifornischer Rotbarsch (Sebastes diploplora) © Trevor Hamilton

Forscher haben eine weitere negative Auswirkung der Ozeanversauerung aufgedeckt. Sie macht Fische ängstlicher. Wurden kalifornische Rotbarsche pH-Werten ausgesetzt, wie sie zum Ende dieses Jahrhunderts herrschen könnten, mieden sie das Licht und blieben noch tagelang ängstlich. Der Grund dafür: Das saure Meerwasser stört die Funktion wichtiger Andockstellen für einen angsthemmenden Hirnbotenstoff. Sollte dies auch bei andren Fischen der Fall sein, könnte dies schwerwiegende Auswirkungen auf die Ökologie der Meere haben, warnen die Forscher.

Unsere Kohlendioxid-Emissionen bleiben nicht ohne Folgen auch für die Ozeane: Weltweit ist der Säuregrad des Meerwassers schon jetzt um rund 0,1 pH-Einheiten gesunken. Bis 2100 soll der Meeres-pH Prognosen zufolge von heute 8.1 auf 7.75 absinken. Das klingt nicht viel, bedeutet aber, dass das Meerwasser dann bereits mehr als doppelt so viel gelöstes CO2 enthält. Welche Folgen dies für Meeresbewohner hat, haben bereits einige Studien gezeigt. So wird dadurch das Wachstum von Tintenfischen gestört, Kalkalgen und Korallen bekommen nicht mehr genügend Baumaterial für ihre Schalen und Seeigellarven bereitet das saure Wasser Verdauungsstörungen.

„Im Gegensatz dazu galten Fische zunächst als relativ sicher vor den Auswirkungen der Ozeanversauerung“, berichten Trevor Hamilton von der University of Edmonton in Kanada und seine Kollegen. Inzwischen aber mehren sich Hinweise darauf, dass das saure Wasser die Duftwahrnehmung von Fischen stört und auch ihr Lernen und ihre Orientierung. Hamilton und seine Kollegen haben nun eine weitere Folge der Versauerung aufgedeckt.

Saures Wasser weckt Angst vor Licht

In ihrem Experiment testeten die Forscher, ob saureres Meerwasser auch das Angstverhalten von Fischen beeinflussen kann. Dazu setzten sie junge Kalifornische Rotbarsche (Sebastes diploplora) in Becken mit hellen und dunklen Bereichen. Ein Teil der Becken war mit normalen Meerwasser mit einem pH-Wert von 8.1 gefüllt, der andere Teil mit Wasser, das mit CO2 angereichert war und so sauer war, wie es für das Ende unseres Jahrhunderts vorhergesagt wird: pH 7.75. Normalerweise haben die in den Kelpwäldern vor der kalifornischen Küste lebenden Fische keine Vorliebe für helle oder dunkle Wasserbereiche. Denn ihr Lebensraum ist durch einen ständigen Wechsel von Licht und Schatten gekennzeichnet.

Die Kontrolltiere im normalen Meerwasser kümmerten daher auch nicht um die hellen und dunklen Bereich in ihrem Becken. Anders dagegen die Fische, die sieben Tage lang im saureren Wasser schwammen: Sie mieden die hellen Bereiche und hielten sich vorwiegend im Dunkeln auf – ein Anzeichen für stärkere Ängstlichkeit, wie die Forscher erklären. Dieses Verhalten änderte sich auch nicht sofort wieder, als die Wissenschaftler diese Fische zurück in normales Meerwasser setzten. Erst zwölf Tage später klang ihre Angst allmählich ab.

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Rezeptor gestört

Wie aber kann eine bloße Änderung im pH-Wert das Angstverhalten beeinflussen? Hamilton und seine Kollegen hatten dazu bereits eine Idee. Denn es gibt einen Hirnbotenstoff, die Gamma-Aminobuttersäure (GABA), der bei Tieren und auch dem Menschen normalerweise Angst dämpft. Viele Medikamente gegen Angstzustände imitieren daher die Wirkung dieses Botenstoffs und lagern sich an den Andockstellen dieses Neurotransmitters an. Die Theorie der Forscher: Das saure Wasser hemmt oder blockiert offenbar diese Andockstellen. Um das zu testen, gaben sie eine kleine Dosis eines GABA-Hemmstoffs in das Wasser der Kontrollfische. Die Folge: Die zuvor kaum ängstlichen Tiere verkrochen sich nun ebenfalls in den dunklen Bereichen des Beckens.

Folgen auch für andere Meerestiere wahrscheinlich

„GABA-Rezeptoren gibt es im Nervensystem von Wirbellosen und auch von Wirbeltieren – dieser Effekt der Ozeanversauerung könnte daher weit verbreitet sein“, betonen die Forscher. Es wäre durchaus möglich, dass neben Fischen auch andere Meeresbewohner zukünftig ein verändertes Verhalten zeigen. Die Folgen könnten zudem über bloße Ängstlichkeit hinausgehen. Denn der Neurotransmitter GABA spielt im Gehirn eine wichtige Rolle auch für zahlreiche andere Verhaltensweisen, Stimmungen und Prozesse.

Ein saureres Meerwasser könnte daher die Populationsdynamik, die Räuber-Beute Beziehungen und andere ökologische Wechselwirkungen stark beeinflussen, warnen Hamilton und seine Kollegen. (Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2013; doi: 10.1098/rspb.2013.2509)

(Royal Society, 28.11.2013 – NPO)

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