Elektr. Fische
Apteronotus albifrons oder der Weißstirnmesserfisch
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Teil 3/5
 
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Teil 1: Gnathomenus petersii - Teil 2: Eigenmania virescens Teil 4: Electrophorus electricus - Teil 5: Torpedo spec.
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Reich Animalia
Stamm Chordata
Klasse Actinopterygii
Ordnung Gymnotiformes
Familie Apteronotidae
Maße bis zu 50 cm, bis max. 16 Jahre
Vorkommen Amazonas-Becken (Süd-Amerika) und angrenzende Flüsse
Besonderheiten schwach aktiv elektrisch
Schutzstatus nicht geschützt

 

Allgemeines zur Ortung

Die Faszination schwach elektrischer Fische liegt in der für uns Menschen schwer begreiflichen Sinnesmodalität begründet. Ebenso wie das "Bild", welches Fledermäuse mittels ihrer Echoortung von ihrer Umgebung gewinnen ist die Elektroortung für uns mangels eigener Erfahrung nicht einfach nachzuvollziehen. Die Ähnlichkeiten zwischen Echo- und Elektroortung gehen jedoch noch weiter: Die Ortung basiert bei beiden auf vom Tier selbst, also aktiv, emmitierten Faktoren, dem Ortungslaut, bzw. dem elektrischen Impuls. Damit ist das Tier unabhängig von äußeren Faktoren (bspw. Lichteinfall). Eine Ortung kann jedoch nur während der Emmission erfolgen. Soll ein genaues Bild der Umgebung erstellt werden, muß ständig ein Signal ausgesendet werden, deren Veränderung (bzw. Reflexion) zur Ortung verwendet wird. Für echo-ortende Tiere bedeutet dies eine möglichst hohe Ausstoßrate des Lautes. Im freien Luftraum jagende Fledermäuse erhöhen im Anflug auf die Beute kurz vor dem Auftreffen die Anzahl der Rufe pro Sekunde stark ("Final buzz" genannt). Bei den schwach elektrischen Fischen muß an dieser Stelle eine Unterscheidung in sog. Summer und Knatterer gemacht werden. Summer geben ein kontinuierliches Signal ab, während Knatterer ähnlich der Fledermäuse einzelne Impulse ausstoßen (Details finden sich hier).

Die aktive Natur der Ortung birgt stets auch Nachteile für das Tier:

  • Energetik: Die Emmission eines Signales, im Falle der Fische durch das elektrisch Organ, kostet Energie.
  • Aufmerksamkeit: Von dem Tier abgegebene Impulse können von manchen anderen Tieren wahrgenommen werden. Fraßfeinde können auf das Tier ebenso aufmerksam werden wie deren potentielle Beute.
  • Störung: Für sozial lebende Tiere kann die Unterscheidung des eigenen Signals von dem der Artgenossen problematisch sein. Für die Summer unter den elektrischen Fischen ergibt sich hieraus ein interessantes Phänomen, die "Jamming Avoidance Response" (JAR), siehe hier und hier.
  • Auflösung: Wird das "Bild" aus einzelnen destinkten Impulsen zusammengesetzt, bestimmt die Anzahl der Pulse pro Zeiteinheit die Auflösung maßgeblich, vergleichbar mit dem Bild, das sich uns bietet, wenn man eine dunkle Umgebung mittels eines Stroboskopes erleuchtet. Erhöht sich die Frequenz und damit die Auflösung, hat dies wiederum Auswirkungen auf die zuvor genannten Nachteile, erniedrigt sie sich, sinkt die Auflösung. Ein situationsbedingter "trade-off" ist das Resultat. Dies trifft vor allem auf für die echoortenenden Tiere und Knatterer zu.
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Allgemeines zum Weißstirnmesserfisch

Der Weißstirnmesserfisch ist, wie der Grüne Messerfisch, ein Summer. Er gibt Zeit seines Lebens eine elektrisches Signal einer bestimmten Frequenz von sich. Dabei hat jedes Individuum in einem bestimmten Rahmen eine "persönliche Frequenz", im Praktikum bewegte sich die emmitierte Frequenz des Grundtones der Individuen zwischen knapp 900 und 1050 Hz. Diese Eigenfrequenz wird bei der Jamming Avoidance Response, also in Gegenwart von Artgenossen mit sehr ähnlicher Frequenz, verändert (wie in Teil 1 und 2 beschrieben).

Eine Unterbrechung des Signales ist wahrscheinlich eine Schreckreaktion, durch die vermieden werden soll, dass weiter Aufmerksamkeit auf das Tier gezogen wird. In wieweit dies in der interindividuellen Kommunikation eine Rolle spielt ist mir nicht bekannt.
Die Stärke des generierten elektrischen Feldes liegt unter einem Volt und ist damit nicht zur Jagd oder Verteidigung zu gebrauchen.
Die nachtaktiven Tiere halten sich tagsüber gerne versteckt hinter Wurzeln oder Pflanzen auf, ihr natürlicher Lebensraum ist reich an diesen Strukturen.
Bild rechts: Elektrocyten im Kopfbereich (einige mit grünen Pfeilen gekennzeichnet)
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Habitus

Namensgebend für A. albifrons ist der gelblich-weiße Fleck auf der Stirn. Dieser zieht sich, ständig schmaler werdend, über das erste Drittel des Rückens und an der Unterseite des Maules bis zur Höhe der Brustflossen.

Der Schwanz ist von einem breiteren hellen Band (an dessen Ansatz) und einem schmalen (weiter hinten) gezeichnet. Der übrige Körper ist dunkelgrau bis schwarz. Die Zeichnung ist jedoch bei den Tieren sehr variabel, sowohl zwischen den Tieren als auch im Laufe des Lebens bei jedem einzelnen Tier.
Eine Rückenflosse fehlt vollständig, die Schwanzflosse ist hypural und sehr klein. Der Vortrieb wird durch eine, die gesamte Gestalt prägende, ventrale Flosse gewährleistet, die den Fisch als Dauerschwimmer kennzeichnet. Die Schwanzflosse ist sehr klein und am Vortrieb wenn überhaupt, dann nur sehr wenig beteiligt.

Weißstirnmesserfisch im elektrophysiologischen Versuchsbecken
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In der Tat ist diese undulierende ventrale Flosse ständig in Bewegung und ermöglicht es dem Fisch, vorwärts wie auch rückwärts gleichermaßen schnell und geschickt zu schwimmen, ohne die Körperachse zu verformen. Dies ist für ein stabiles elektrisches Feld essentiell. Die resultierende Schwimmweise mit Richtungswechseln von einer auf die andere Sekunde durch eine Umkehr der Wellenbewegung ist faszinierend anzuschauen. Häufig schwimmt oder liegt der Weißstirnmesserfisch auf der Seite.
Das elektrische Organ liegt medial und reicht von der Schwanzspitze bis kurz hinter die Kiemendeckel. Die Elektrosensoren (Elektrocyten) liegen am ganzen Körper verteilt.
Ob eine Geschlechtsbestimmung anhand äußerer Merkmale möglich ist, ist mir nicht bekannt, Hinweise auf einen Sexualdimorphismus sind in der Literatur nicht zu finden.
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Fortpflanzung
Außerhalb der Paarungszeit sind Weißstirnmesserfische Einzelgänger, die auf Artgenossen aggressiv reagieren. Zuchten sind demnach nur in sehr großen Becken möglich. Kommt es zur Paarung wird der Laich frei in das Wasser abgegeben.
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Quellen
Kramer, Bernd: Electroreception and Communication in Fishes (G. Fischer Verlag)
Fotos und Medien
Sönke von den Berg, erstellt im Praktikum "Echo- und Elektroortung" an der Tierärztlichen Hochschule Hannover

 

Sönke von den Berg, Juni 2006


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Konzept und technische Umsetzung: S. von den Berg
Bilddarstellung: Lightbox 2.X by Lokesh Dhakar