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12.03.2010

Scharfer Blick scheidet Freund von Feind

Fische haben eine überraschend fein ausgeprägte Fähigkeit zur Erkennung ultravioletter Muster

Angreifen oder nicht? Ein kurzer Blick ins Gesicht des Gegenübers genügt für die im Westpazifik beheimateten Riffbarsche. Dann nämlich wissen sie, ob es sich bei dem Eindringling ins heimische Revier um einen ernst zu nehmenden Feind handelt. Während die kleinen gelben, auch Ambon-Demoiselle (Pomacentrus amboinensis) genannten Fische Vertreter der eigenen Art, die sich in sein Revier wagen, heftig attackieren, begegnen sie ihren Verwandten, den Zitronen-Demoisellen (Pomacentrus moluccensis) meist mit Nachsicht. Das Besondere dabei: Beide Arten sehen für uns Menschen völlig identisch aus. Die Fische unterscheiden sich über Muster voneinander, die nur im ultravioletten Bereich des Lichts sichtbar sind. Diese Fähigkeit zur Erkennung solcher UV-Muster ist überraschend fein ausgeprägt und dient den Tieren als eine Art "geheimer Kommunikationskanal", haben nun Wissenschaftler eines internationalen Forscherteams entdeckt.

Für den Menschen erscheinen die beiden Riffbarsch-Arten einheitlich gelb (links). Mittels UV-Filter lassen sich aber die Gesichtsmuster sichtbar machen, mit denen sich die Tiere unterscheiden können. Bildmontage: Ulrike Siebeck, University von Queensland, St. Lucia, Australien
Bildmontage: Ulrike Siebeck, University von Queensland, St. Lucia, Australien

Dass Fische auch UV-Licht wahrnehmen können, ist Zoologen schon länger bekannt. Doch da die für Licht dieser Wellenlänge empfindlichen Rezeptoren in der Netzhaut der Tiere nicht sonderlich dicht verteilt sind, ging man bisher davon aus, dass sich die Fähigkeit zur Wahrnehmung auf sehr grobe Strukturen beschränkt – ein Fehlurteil, wie die Forscher der Universitäten in Brisbane (Australien), Woods Hole (USA) und Tübingen bei ihren Versuchen nun herausfanden.

Die Forscher konfrontierten Riffbarsche in einem ersten Experiment entweder mit Vertretern der eigenen oder der nahe verwandten Art und beobachteten das Verhalten der Tiere. Von den 28 Inhabern eines Territoriums reagierten 22 auf Vertreter der eigenen Art besonders aggressiv. Nur sechs verhielten sich den Fremden gegenüber nicht angriffslustig, ergab die Auswertung. Filterten die Wissenschaftler jedoch das UV-Licht im Wasserbecken heraus, verschwanden diese eindeutigen Verhaltensmuster. Die Fische konnten Freund und Feind auf einmal nicht mehr auseinanderhalten.

Die Fähigkeit, die jeweils fremde Art zu erkennen, hängt mit dem Fleckenmuster zusammen, das die Fische in ihrem Gesicht tragen, konnten die Forscher in einem zweiten Versuch nachweisen. Dabei übertrugen sie ein solches Muster, das an einen Fingerabdruck erinnert und sich zwischen beiden Arten nur marginal unterscheidet, auf ein ansonsten leeres Blatt Papier. Das Muster wurde hierbei so dargestellt, dass die Fische es lediglich mit den für UV-Licht empfindlichen Rezeptoren wahrnehmen konnten. Nach einigen Tagen Training konnten die Wissenschaftler die Fische tatsächlich darauf konditionieren, gezielt eines von zwei solcher Muster anzuschwimmen. Bei diesen Trainingseinheiten bekamen die Fische bei Erfolg einen Leckerbissen als Belohnung und erzielten nach zehn Tagen eine Trefferquote von mehr als 75 Prozent.

Mit ihren Experimenten haben die Forscher nachgewiesen, dass die Wahrnehmung im ultravioletten Bereich des Lichts eine grundlegende Fähigkeit dieser Tiere ist – eine Fähigkeit, die manche ihrer Feinde nicht besitzen und die es den Fischen daher ermöglicht, sich durch eine Art geheimen Kommunikationskanal zu verständigen, schreiben die Forscher. Diese besondere "Sprache von Farben und Mustern", wie es die Wissenschaftler ausdrücken, verstehen viele sehende Lebewesen seit vielen Millionen Jahren. Der Mensch und seine Vorfahren jedoch haben sie in ihrer langen Entwicklungsgeschichte längst verlernt. (ud)

Weitere Informationen: Originalarbeit der Forscher