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Evolution: Die alte Leier

Das Grunzen eines Bootsmannfisches unterscheidet sich fundamental von der Arie einer Operndiva. Doch ihre Hirnstrukturen zeugen gleichermaßen von einem alten evolutionären Erbe.
<i>Porichthys notatus</i>
Wasser allein macht stumm,
das zeigen im Teich die Fische.
Wein allein macht dumm,
das zeigen die Herrn am Tische.


Mit der zweiten Behauptung mochte Johann Wolfgang von Goethe vielleicht richtig gelegen haben; bei der ersten irrte sich der Dichterfürst allerdings gewaltig: Fische sind keineswegs stumm, im Gegenteil – unter Wasser geht es richtig laut zu.

Opsanus beta | Die Männchen des Froschfisches Opsanus beta erzeugen mit ihrer Schwimmblase ein brummendes Geräusch, mit dem sie Weibchen anlocken und Nebenbuhler vertreiben.
Da wird gebrummt, geknurrt, gesummt, geknackt, geklopft und getrillert, was das Zeug hält. Schließlich haben sich die Unterwasserbewohner auch eine Menge zu erzählen: Willige Weibchen wollen erobert und lästige Konkurrenten verjagt werden.

Besondere Meister in der aquatischen Sangeskunst sind die Froschfische. Mangels Stimmbänder setzten diese Bodenbewohner tropischer und warmgemäßigter Küstenbereiche ihre Schwimmblase zur Akustik ein: Mit schnellen Muskelkontraktionen – die mit einer Frequenz von bis zu 200 Hertz die meisten Wirbeltiermuskeln weit in den Schatten stellen – erzeugen sie einen Sound, der es mit dem Dröhnen eines Motorboots aufnehmen kann. Damit lockt ein Männchen auf Brautschau eine Partnerin an, die daraufhin ihre Eier in das vom Bräutigam bewachte Nest ablegt.

Porichthys notatus | Auch der Nördliche Bootsmannfisch (Porichthys notatus) kann mit Hilfe seiner Schwimmblase lautstarke Geräusche von sich geben.
Vergleichen Sie hierzu auch die Videos unter "Medien"!
Das Lärmen der Fische scheint wenig mit dem Quaken eines Frosches, dem Gesang einer Amsel oder dem Geschwätz menschlicher Zeitgenossen gemein zu haben. In der Tat gehen Evolutionsbiologen davon aus, dass die unterschiedlichen Verfahren akustischer Äußerungen unabhängig voneinander entstanden sind.

Andrew Bass, Meeresbiologe von der Cornell University in Ithaca, kennt die fischigen Krawallmacher schon seit Langem. Zusammen mit seinen Kollegen interessiert er sich besonders für die neuronalen Strukturen, die dem Schwimmblasenbrummen zu Grunde liegen.

Bootsmannfisch-Larven | In den 10 bis 14 Tage alten Larven des Nördlichen Bootsmannfisches (Porichthys notatus) entwickeln sich die Hirnstrukturen, welche die Muskulatur der Lautäußerungen steuern.
Hierzu verfolgten die Forscher mit Fluoreszenzfarbstoffen und konfokaler Laser-Scan-Mikroskopie die Larvalentwicklung dreier Vertreter von Froschfischen: des Austernfisches Opsanus tau nebst seines Verwandten Opsanus beta sowie des Nördlichen Bootsmannfisches (Porichthys notatus).

Dabei zeigte sich, dass die Nervenzellen, welche die Muskulatur der Schwimmblase steuern, aus den hintersten Tiefen des Gehirns stammen, und zwar aus einem Bereich des Rautenhirns, den Anatomen als Rhombomer 8 kennen. Hier entspringen auch die Neuronen, die als Schrittmacher den Takt für die Fischmusik vorgeben.

Den Forschern kam diese Position äußerst bekannt vor. "Wir standen da und sagten: 'Mein Gott, es ist alles an der gleichen Stelle!'", erinnert sich Bass. Denn genau in diesen Hirnbereichen erzeugen auch Frösche ihr Gequake, Vögel ihren Gesang und Säuger ihre Rufe. "Die Ähnlichkeit war erstaunlich", betont der Forscher.

Balz des Bootsmannfisches | Ein Bootsmannfisch-Männchen lockt mit lautstarken Brummen ein Weibchen an und bewacht gleichzeitig ein bereits von ihm besamtes Gelege.
Offensichtlich hatten Bass und seine Kollegen ein uraltes Erbe aufgespürt: Die Nervenzellen, die für die Muskulatur der Lautäußerungen – auf welche Art und Weise auch immer – zuständig sind, müssen schon die gemeinsamen Vorfahren der Knochenfische sowie aller übrigen Wirbeltiere vor mehr als 400 Millionen Jahren besessen haben. Das Grunzen eines Fisches und die Arie einer Operndiva basieren damit auf gemeinsamen evolutionären Wurzeln.

Als nächstes möchte Bass nach den Genen fahnden, die hinter diesem Erbe stecken. "Vielleicht finden wir dann sogar noch mehr Hinweise auf Gemeinsamkeiten", meint der Fischforscher. "Das ist eine spannende Aussicht."

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