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Kompaktlexikon der Biologie: elektrische Organe

elektrische Organe, bei vielen Knochenfischen und Knorpelfischen vorkommende Organe, die elektrische Spannung und/oder elektrischen Strom erzeugen und der Orientierung, Kommnunikation, Verteidigung und/oder dem Beutefang dienen. Prinzipiell wird unterschieden zwischen starken e.O., die Spannungen von 5-800 V oder Stromstärken bis zu mehreren Ampere erzeugen und schwachen e.O., die Spannungen von 1-5 V erzeugen. Erstere zeigen ein unregelmäßiges Entladungsmuster und dienen dem Beutefang oder der Verteidigung, während die schwachen e.O. regelmäßig entladen werden und der Elektroortung und Kommunikation dienen.

Der Bau der e.O. ist bei allen Arten grundsätzlich gleich: Sie bestehen aus parallelen und seriellen Anordnungen von Hundert bis zu mehreren Mio. spezialisierter Zellen, den Elektrocyten oder Elektroplaques. Diese werden nur auf einer Seite innerviert. Kommt es zu einem Aktionspotenzial, verbleibt die nicht-erregbare Seite der Zelle beim Ruhepotenzial von –60 mV, während die erregbare Seite Werte von bis zu +90 mV annimmt. Durch serielle Anordnung vieler Elektrocyten und dadurch bewirkte Summation der entstehenden Potenzialunterschiede können die hohen Spannungen der starken e.O. erreicht werden ( vgl. Abb. ). Eine parallele Anordnung der Elektrocyten bewirkt hingegen eine Erhöhung der resultierenden Stromstärke. Die Elektrocyten können muskulären Ursprungs sein oder aus myelinisierten Axonen bestehen. Beide Typen werden je nach Lage im Körper durch Motoneurone des Gehirns oder des Rückenmarks innerviert und über Synapsen zur Entladung gebracht; Transmittersubstanz ist Acetylcholin. Die gleichzeitige Entladung der Einzelzellen eines elektrischen Organs wird durch Schrittmacherzentren in der Medulla oblongata gesteuert.

Die regelmäßigen Entladungsmuster schwach elektrischer Fische sind i.d.R. artspezifisch und können durch Umweltreize moduliert werden. Alle Arten mit e. O. besitzen Elektrorezeptoren zur Rezeption elektrischer Potenziale. Der Zitteraal besitzt als einziger Fisch neben zwei starken e.O. auch ein schwaches e.O., von dem vermutet wird, dass es ihn zur Elektroortung befähigt.



elektrische Organe: Die Abb. zeigt die Lage der elektrischen Organe beim Zitterrochen (oben) und beim Zitteraal

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Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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