Aufnahme von der Knurrhähne: Hier ist die Art Prionotus carolinus zu sehen. Bildrechte: Corey A.H. Allard, Amy L. Herbert, Stephanie P. Krueger, et al.

WISSEN-NEWS Fisch mit Flügeln und Beinen? Forscher entdecken seltene Spezies per Zufall

27. September 2024, 07:32 Uhr

Fische mit "Beinen" haben einen ausgeklügelten Tast- und Geschmackssinn. Zu diesem Ergebnis kommen Forscher, die unterschiedliche Eigenschaften der Knurrhähne untersucht haben.

Knurrhähne (Triglidae) sind ungewöhnliche Tiere, mit dem Körper eines Fisches, den Flügeln eines Vogels und den sechs Laufbeinen einer Krabbe. Doch ihre Beine werden nicht nur zum Laufen auf dem Meeresgrund verwendet. Es handelt sich um Sinnesorgane, die ihnen helfen, beim Graben versteckte Beute zu finden.

"Dies ist ein Fisch, der sich mithilfe derselben Gene, die zur Entwicklung unserer Gliedmaßen beitragen, Beine wachsen ließ und diese dann umfunktionierte, um Beute zu finden", erklärt Biologe Nicholas Bellono in einer Mitteilung der Harvard Universität. "Dabei nutzt er dieselben Gene, die unsere Zunge zum Schmecken von Nahrung verwendet."

Bellono erforscht als Professor für Molekular- und Zellbiologie, wie sich Organismen an ihre ökologische Nische oder das Verhalten ihrer Umgebung anpassen. Der Knurrhahn war allerdings eine Zufallsentdeckung, als Bellonos Team im Marine Biological Laboratory in Woods Hole (Massachusetts/USA) forschte. Dabei bemerkten die Wissenschaftler, dass andere Fische den Knurrhähnen folgten und versuchten, ihnen ihre Beute zu stehlen, wenn diese im Boden nach ihr suchten. Um dieses Verhalten zu untersuchen, nahmen sie einige Exemplare mit ins Labor.

Wechsel zwischen Schwimmen und Gehen

Bei der Jagd wechseln die Knurrhähne zwischen kurzen Schwimmphasen und Gehen. Gelegentlich kratzten sie auch an der Sandoberfläche, um vergrabene Beute wie Muscheln und andere Schalentiere zu finden.

Ihre Beine sind eigentlich Verlängerungen ihrer Brustflossen, von denen sie drei auf jeder Seite haben. Mit ihnen können sie tatsächlich gemahlenen und gefilterten Muschelextrakt und sogar einzelne Aminosäuren aufspüren und freilegen. Das zeigte sich, nachdem das Forscherteam Kapseln vergraben hatte, die nur einzelne Chemikalien enthielten.

Ihre Beine sind also mit sensorischen Papillen bedeckt, die jeweils von berührungsempfindlichen Neuronen angeregt werden. Die Papillen (kleine, warzenähnliche Erhebungen) verfügen auch über Geschmacksrezeptoren und zeigen eine chemische Empfindlichkeit, die die Tiere zum Graben antreibt. Das, so die Forscher, ist auch der Grund, warum andere Fische ihnen folgen: Knurrhähne finden dort Nahrung, wo andere es nicht können. Solches Verhalten ist im Meer nicht ungewöhnlich. So arbeiten bestimmte Kraken- und Fischarten im Roten Meer bei der Jagd sogar zusammen, um erfolgreicher Beute zu machen. Das hat ein Team des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie in Konstanz herausgefunden. 

Zwei Arten dieser sonderbaren Fische

Knurrhahn ist aber nicht gleich Knurrhahn. Das Team erhielt während seiner Untersuchungen eine weitere Lieferung der Fische, die fast wie die Originale aussahen. Doch diese gruben nicht und fanden auch keine vergrabene Beute. Blindgänger? Nein, es handelte sich um eine andere Art von Knurrhähnen. Das Team charakterisierte schließlich beide Arten dieser umgangssprachlich Knurrhahn genannten Tiere: Prionotus carolinus (im Englischen Northern Searobin) und P. evolans, im (Englischen Striped Searobin).

Aufnahme vom Prionotus carolinus zu sehen. Bildrechte: Corey A.H. Allard, Amy L. Herbert, Stephanie P. Krueger, et al.

P. carolinus kann graben, um versteckte Beute zu finden, und reagiert sehr empfindlich auf Berührungen und chemische Signale. P. evolans fehlt diese sensorische Fähigkeit und er nutzt seine Beine zur Fortbewegung und zum Sondieren, aber nicht zum Graben.

Die Beine der grabenden Art waren schaufelförmig und mit Ausstülpungen bedeckt (Papillen), die unseren Geschmacksknospen ähneln. Die Beine der nicht grabenden Fische waren stabförmig und hatten keine Papillen. Zudem sind die grabenden Arten auf nur wenige Standorte beschränkt – was auf eine relativ junge Entwicklung dieses Merkmals hindeutet.

Links/Studien

1. Studie vom 26. September 2024, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Current Biology: Evolution of novel sensory organs in fish with legs (Entwicklung neuartiger Sinnesorgane bei Fischen mit Beinen).

2. Studie vom 26. September 2024, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Current Biology: Ancient developmental genes underlie evolutionary novelties in walking fish (Alte Entwicklungsgene liegen evolutionären Neuerungen bei gehenden Fischen zugrunde).

pk