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Marianengraben: Die Überlebenstricks des tiefsten Fisches der Welt

Dieser Fisch steht enorm unter Druck. Der durchsichtige Scheibenbauch macht Forschern klar, welche Gene man (nicht) braucht, um im Marianengraben zu überleben.
Scheibenbauch mit GrößenskalaLaden...

Wer in 6000 bis 11 000 Meter Tiefe überlebt, muss einiges abkönnen. Zum Beispiel der Scheibenbauch (Pseudoliparis swirei), der in mehr als acht Kilometer Tiefe im Marianengraben entdeckt wurde. Einem chinesischen Forscherteam ist es nun gelungen, die Überlebensstrategie zu entschlüsseln, mit der das Tier den bisherigen Tiefenrekord von 7703 Metern deutlich überbietet: Der Fisch ist weich, blind und hat ein Loch im Kopf.

»Normale« Fische oder Menschen könnten dem enormen Druck, der in der Tiefsee herrscht, nicht standhalten. Dazu bedarf es besonderer Anpassungen. Gasgefüllte Hohlräume würden einfach zerquetscht werden, aber auch Zellmembranen und Proteine verändern ihre Struktur in großen Tiefen. Wie speziell angepasste Fische die Extrembedingungen der Tiefseegräben überleben und welche Gene dafür verantwortlich sind, war Forschern bis dato ein Rätsel. Die Forscher um Wen Wang, Qiang Qiu und Shunping He nahmen den Fisch darum genau unter die Lupe. Sie verglichen das Aussehen und den genetischen Bauplan von Pseudoliparis swirei mit dem von Fischen, die man in höher liegenden Bereichen unserer Ozeane findet.

Dabei fielen den Forschern mehrere Unterschiede auf, berichtet die Arbeitsgruppe in »Nature Ecology & Evolution«. Der Schädel des Tiefsee-Scheibenbauchs ist nicht komplett geschlossen. Außerdem sind seine Knochen insgesamt weicher als die anderer Fische. Denn laut den Forschern ist jenes Gen, welches für die Verknöcherung des Skeletts zuständig ist, bei Pseudoliparis swirei verkümmert. Hauptsächlich aus Knorpel bestehend, kann er dem hohen Druck fantastisch – da elastisch – standhalten.

Anders als Tiere, die Licht und UV-Strahlung ausgesetzt sind, braucht der Scheibenbauch keine schützenden Pigmente: Die entsprechenden Gene fehlen ebenso wie jene, die bei Fischen für die Lichtwahrnehmung zuständig sind. Deswegen ist er fast blind. Die Forscher untersuchten nicht nur seine äußerlichen Anpassungen, sondern auch die »inneren Werte« des etwa 20 Zentimeter langen Fisches. Seine Proteine schützt Pseudoliparis swirei vor dem hydrostatischen Druck, indem er – genetisch bedingt – größere Mengen des Stoffs Trimethylaminoxid herstellt. Zudem ist die Membran, die seine Zellen umgibt, etwas anders aufgebaut und darum »flüssiger«. So kann der Tieftaucher selbst unter Hochdruck Stoffwechsel betreiben. Der Scheibenbauch ist zwar nicht hübsch, aber perfekt angepasst.

16/2019

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 16/2019

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