Wiener Forscher zeigten, dass die Größe und Form derSchwimmblase bei Buntbarschen mitverantwortlich dafür ist, wie gut die Fische hören.
Warum ist das so? Diese Frage stellen Vierjährige ihren Eltern immer und immer wieder. Bei Naturwissenschaftlern hört die „Warumphase“ eigentlich nie auf. So fanden Biologen in der Familie der Buntbarsche völlig unterschiedlich große Schwimmblasen – und wollten wissen: Warum ist das so? Tanja Schulz-Mirbach und Friedrich Ladich, Verhaltensbiologen der Uni Wien, haben gemeinsam mit Brian Metscher (Department Theoretische Biologie) bei Buntbarschen eine Antwort darauf gefunden: Die Größe der Schwimmblase hat damit zu tun, wie gut die Fische hören. Dazu muss erklärt werden, dass Fische keineswegs stumm sind, wie es das Sprichwort vermuten lässt. Sie knattern, quietschen, grunzen und trommeln. Taub sind sie auch nicht, Hören ist bei Fischen wie bei allen Wirbeltieren ein wichtiger Input, um Feinde, Nahrung und Partner zu entdecken.
Damit Fische, deren Dichte etwa der von Wasser entspricht, die Schallwellen um sie herum gut wahrnehmen können (sie schwingen ja mit dem Wasser mit), braucht es in ihrem Inneren Strukturen, die bei Schallschwingungen in Bewegung versetzt werden. Bei uns ist das Trommelfell die erste Angriffsfläche, die durch Schallwellen bewegt wird. Bei Fischen ist es unter anderem die Schwimmblase.
„Viele Fischarten haben besondere Strukturen, die Schall von der Schwimmblase zum Hörorgan bzw. zum Innenohr leiten“, erklärt Ladich. Die Weberschen Knöchelchen sind bei Süßwasserfischen wie Goldfischen und Welsen häufig: Sie leiten die Schwingungen ähnlich zum Innenohr, wie unsere Gehörknöchelchen im Mittelohr die Trommelfellschwingungen weitergeben. Andere „Hörspezialisten“ haben gasgefüllte Kammern direkt neben dem Innenohr.
Buntbarsche mit ihren 1300 Arten auf der ganzen Welt (hauptsächlich in den Tropen) haben im Laufe der Evolution keinen einheitlichen Weg gefunden, ihr Hörvermögen aufzupeppen. „Wir haben eine Art untersucht, deren Schwimmblase winzig und reduziert ist, und eine mit einer großen Schwimmblase“, so Ladich. Weiters wurden zwei Arten untersucht, deren Schwimmblasen (wie auch beim Hering) besondere Fortsätze haben, die bis zum Innenohr reichen können.
Im aufgeschnittenen bzw. im „durchleuchteten“ Fisch (mittels CT) sieht das etwa aus wie ein Blinddarm: Eine kleine Ausstülpung der Schwimmblase zeigt nach vorne vom Rumpf in den Kopf. „Die untersuchten Buntbarscharten hatten unterschiedlich lange Fortsätze der Schwimmblasen, bei einer führen sie direkt ans Innenohr“, erklärt Ladich.
Beschallung der Fische. Im Bioakustik-Labor in der Wiener Althanstraße wurden den Fischen Töne in unterschiedlicher Frequenz (Tonhöhe) und unterschiedlichem Schallpegel (Lautstärke) vorgespielt und gleichzeitig gemessen, welche Töne eine Reaktion im Hörzentrum des Fischhirns auslösen. Die Messung erfolgt nicht-invasiv, ähnlich einem EEG bei Menschen: An der Kopfoberfläche werden Hirnstammpotenziale erfasst und weitergeleitet. Erstmals wurde auf diese Weise gezeigt, dass die Fische umso besser hören, je größer die Schwimmblase ist, und dass die besonderen Schwimmblasen-Fortsätze das Hörvermögen nochmals steigern.
„Als Morphologe untersucht man die vielen Varianten der Hörstruktur. Die Physiologen fragen, welche Konsequenzen die unterschiedlichen Strukturen auf das Hören haben. Und Ökologen fragen dann: Hängt diese Vielfalt an Hörstrukturen bei Fischen mit deren Lebensraum zusammen?“ Oder liegt der Sinn der verschiedenen Schwimmblasen, die zu unterschiedlichen Hörfähigkeiten führen, in der Kommunikation? Oder dienen sie der Gefahrenerkennung? „Wir wollen einerseits die Morphologie noch genauer untersuchen um herauszufinden, ob sich die komplexen Strukturen außerhalb des Ohres auf die Innenohren auswirken“, sagt Ladich.
Außerdem gibt es die Theorie, dass Fische in lauter Umgebung, also in stark fließenden Gewässern, eher schlechter hören: Denn was bringt es einem, an der Autobahn oder neben dem Flughafen gut zu hören, wo der Umgebungslärm jede Kommunikation übertönt? Hingegen ist bei Fischen in ruhigen, stehenden Gewässern das Hörvermögen besser ausgebildet. Die aktuelle Studie bestätigt die Theorie insofern, als der am schlechtesten hörende Buntbarsch aus schnell fließenden Gewässern des Kongo stammt (wo er noch dazu am Boden lebt und daher wohl eine reduzierte Schwimmblase hat, weil er weniger Auftrieb braucht).
Theorie bestätigt. Die besten „Lauscher“ hat hingegen der indische Buntbarsch, von dem angenommen wird, dass er in ruhigen Gewässern schwimmt und dort Geräusche aus weiter Ferne wahrnehmen kann. „In der nächsten Studie wollen wir den Fischen Lärm vorspielen und messen, wie sich das Hören verändert“, sagt Ladich, der weiterhin wissen will, warum Fische eine so große Vielfalt an Hörsystemen entwickelt haben.
Fisch & Gehör
Empfindliche Ohren hat der indische Buntbarsch (Etroplus maculatus, Bild), dessen Schwimmblase direkt ans Innenohr angebunden ist.
Wenig hören Fische mit winzigen Schwimmblasen, z.B. Steatocranus tinanti aus dem Kongo-Fluss.
("Die Presse", Print-Ausgabe, 19.08.2012)