Warum hält dieser Fisch unter Wasser den Atem an? Es liegt nicht daran, dass ich untätig bin, sondern daran, mein Leben zu retten!

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Su Chengyu (populärwissenschaftlicher Autor)

Hersteller: China Science Expo

Unter Wasser lebende Fische scheinen keinen Grund zu haben, den Atem anzuhalten, genau wie Menschen, die an Land leben. Unter normalen Umständen atmen sie ein und aus. Sie halten möglicherweise nur dann den Atem an, wenn sie ins Wasser gehen, trainieren oder sich langweilen. Schließlich können Säugetiere unter Wasser nicht frei atmen und ohne Sauerstoff nicht überleben.

Aber es gibt eine Fischart, die unter Wasser tatsächlich den Atem anhält. Könnte es sein, dass es dies aus Langeweile tut?

Ich schwimme nicht gern, aber ich liebe es, den Atem anzuhalten.

Dieser Fisch heißt Chaunax und ist ein Tiefseefisch, der in den Gewässern Japans, des Südchinesischen Meeres, des Ostchinesischen Meeres und anderer Gebiete verbreitet ist. Seine Lebensraumtiefe beträgt 500–1985 Meter. Einige davon sehen etwas hässlich aus, wie das unten. Aufgrund ihrer gewissen Ähnlichkeit mit einer Kröte wird sie auch Aga-Kröte genannt.

Chaunax suttkusi, ein einzelner Stichling-Handfisch

(Bildquelle: Wikipedia)

Schauen Sie es sich an, sieht es nicht ein bisschen aus wie ein Seeteufel mit einer „kleinen Laterne“ auf dem Kopf? Das liegt daran, dass sie tatsächlich verwandt sind, da alle Fische der Familie der Mungoschwanzfische zur Ordnung der Seeteufel gehören.

Chaunax pictus, eine Handfischart

(Bildquelle: Referenz [1])

Am Grund des Wassers schwimmt der Handfisch nicht ununterbrochen wie andere Fische, sondern bleibt dort felsenfest, um vorbeischwimmenden kleinen Fischen aufzulauern.

Auch wenn er sich bewegt, verbringt der Einstachelige Handfisch die meiste Zeit damit, auf dem Grund des Wassers zu kriechen und sich dabei auf seine Brust- und Bauchflossen zu verlassen. Es schwimmt nicht besonders gern und schwimmt daher langsam. Obwohl Wissenschaftler gelegentlich beobachtet haben, dass einige Handfische beim Entkommen schnell schwimmen, scheinen sie schnell zu ermüden und können nach einer Weile nicht mehr schwimmen.

Einzelner Stichling Handfisch kriecht auf dem Grund des Wassers

(Bildnachweis: shorefishes)

Aufgrund der „stabilen“ Lebensgewohnheiten des Einstachligen Handfisches und der kalten und ressourcenarmen Meeresbodenumgebung, in der er lebt, sind Wissenschaftler zu dem Schluss gekommen, dass der Stoffwechsel des Einstachligen Handfisches nicht hoch ist.

Auf der Suche nach Fischen an Tausenden von Orten sind alle Fische im Video zu sehen

Woher wissen Wissenschaftler, dass dieser Fisch den Atem anhalten kann?

Natürlich würden Wissenschaftler nicht einfach irgendeinen Handfisch für ihre Forschung schnappen. Dies liegt daran, dass diese Fischart schwer zu beobachten und nicht leicht zu fangen ist. Darüber hinaus können Wildtiere nicht nach Belieben gefangen werden; Sie sind durch Gesetze und Vorschriften geschützt.

Wir können also nur beobachten. Wissenschaftler fanden Videos von einstacheligen Handfischen, die in der Vergangenheit von ferngesteuerten Tauchbooten (ROVs) aufgenommen wurden, und analysierten ihre Atembewegungen, d. h. die Veränderungen des Volumens ihrer Kiemenhöhlen, Bild für Bild. Insgesamt wurden 10 Videos gefunden, die 4 Arten von Einstachel-Handfischen zeigen.

Vier Handfischarten im Video

(Bildquelle: Referenz [1])

Durch die Beobachtung des Videos stellten die Wissenschaftler fest, dass diese vier Arten von Einstachel-Handfischen über einen langen Zeitraum rund und in einem völlig unveränderten Zustand bleiben, das heißt, sie halten den Atem an. Allerdings variiert die Zeit, die sie zum Anhalten des Atems benötigen, und liegt zwischen einigen zehn und einigen hundert Sekunden. Der Fisch mit der längsten Atemdauer ist der Indische Ozean-Handfisch (Chaunacops coloratus) , der bis zu 245 Sekunden lang die Luft anhalten kann.

Der Handfisch aus dem Indischen Ozean auf dem Bild unten atmete, nachdem er den Atem angehalten hatte, langsam weiter aus. Nach etwa 7 Atemzyklen verringerte es langsam sein Volumen und verringerte es schließlich um etwa 29 %.

Das Volumen des Handfisches im Indischen Ozean verändert sich im Laufe der Zeit

(Bildquelle: Referenz [1])

Anders als der Handfisch aus dem Indischen Ozean atmet ein anderer, etwas hässlicher aussehender Rotaugenfisch (Chaunax pictus) seine gesamte Luft in weniger als drei Atemzyklen aus, wodurch sein Volumen um etwa 20 % reduziert wird . Der Rotaugenfisch im Video bewegte sich kaum und blieb auf dem Felsen.

Die Anzahl der Rotaugenfische ändert sich im Laufe der Zeit

(Bildquelle: Referenz [1])

Kontrollieren Sie Ihre Atmung! Andernfalls besteht Lebensgefahr.

Es wurden Hinweise darauf gefunden, dass der Einstachlige Handfisch den Atem anhält, doch es stellte sich eine weitere Frage: Warum halten diese Einstachligen Handfische den Atem an?

Im Jahr 1879 untersuchte der Wissenschaftler Hilgendorf die Lebensgewohnheiten des Handfisches und stellte fest, dass der Handfisch lange Zeit ohne Nahrung auskommen konnte. Laut Hilgendorfs Forschung ist es für diese Fische im Laufe ihres Lebens normal, keine Nahrung zu haben, sodass sie beim Fressen grundsätzlich nicht wählerisch sind. Solange sich Beute nähert, die mit einem Bissen verschlungen werden kann, verschlingen sie diese mit einem Bissen. Ihr Speiseplan ist sehr vielfältig. Man kann sagen, dass der Einstachlige Handfisch ein typischer Jäger ist, der auf seine Beute wartet.

Während des Luftanhaltens füllt Meerwasser die Kiemenkammern des Handfisches. Sie atmen langsam mit einer extrem niedrigen Frequenz (0,03–0,004 Hz) aus und selbst beim Schwimmen ist ihre Atemfrequenz nicht viel höher als im Ruhezustand. Durch Beibehalten einer niedrigen Atemfrequenz oder sogar durch Anhalten des Atems kann der Energieverbrauch auf einem niedrigeren Niveau gehalten werden.

Ein einstacheliger Handfisch, der auf dem Meeresboden liegt

(Bildquelle: NOAA)

Dies ist auch der Grund, warum einstachelige Handfische den Atem anhalten müssen. Sie müssen etwas Energie sparen. Wenn sie zu schnell ausatmen, können sie tatsächlich verhungern.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass das Anhalten des Atems für Handfische neben der Energieersparnis noch einen weiteren Vorteil hat: Es hilft ihnen, Veränderungen in ihrer Umgebung wahrzunehmen. Egal um welche Fischart es sich handelt, auf beiden Seiten seines Körpers befindet sich eine Seitenlinie . Für Fische ist dies ein wichtiges Sinnesorgan, um sich an das Leben im Wasser anzupassen. Ohne Seitenlinie fällt es ihnen schwer, im Wasser zu überleben. Häufiges Atmen kann die Störung des umgebenden Wassers verstärken und dadurch die Wahrnehmung von Raubtieren oder Beute durch die Seitenlinienorgane beeinträchtigen.

Einstachelige Handfische leben am Fuße des Kontinentalhangs, wo das Licht schwach ist. Sie verlassen sich hauptsächlich auf ihre Seitenlinien, um die Vibrationen des Wassers zu spüren und nehmen dann alles unter Wasser wahr. Daher ist das hochempfindliche Seitenliniensystem für Tiefseefische wie den Einstachligen Handfisch besonders wichtig.

Rotaugenfisch liegend

(Bildquelle: NOAA)

Um ihr hochempfindliches Sinnessystem aufrechtzuerhalten, müssen Handfische ihre Schwimm- und Atemfrequenz reduzieren, was einer der Gründe ist, warum sie den Atem anhalten.

Ein weiterer Grund für das Anhalten des Atems kann natürlich sein, dass sie durch das Anhalten des Atems größer werden wollen, um bedrohlicher wie Kugelfische auszusehen und sich so besser schützen zu können.

Kugelfisch, werde ich, der auch „aufgedunsen“ ist, auch den Atem anhalten?

An dieser Stelle fragen Sie sich vielleicht, warum wir nicht erwähnen, dass Kugelfische auch den Atem anhalten können.

Kugelfische erreichen ihre Schwellung nicht dadurch, dass sie den Atem anhalten, sondern dadurch, dass sie Wasser in ihren Magen schlucken, um sich aufzublasen. Wenn der Kugelfisch das Ufer erreicht, erbricht er sich und spuckt das gesamte Wasser aus.

Der „betrunkene“ Kugelfisch

(Fotoquelle: Veer Gallery)

Im Jahr 2014 führten Wissenschaftler eine spezielle Studie über Kugelfische durch. Sie setzten den Kugelfisch in einen durchsichtigen Wassertank und beobachteten seine Atmung. Sie stupsten den Kugelfisch zunächst mit einem Rohr an, um den Angriff eines Raubtiers zu simulieren. Wie erwartet blähte sich der Kugelfisch sofort auf und sein Atemvolumen erhöhte sich während des Aufblasvorgangs fast um das Fünffache.

Mit anderen Worten: Anstatt den Atem anzuhalten, schnappt der Kugelfisch nach Luft. Darüber hinaus stellten die Wissenschaftler fest, dass es mehrere Stunden dauerte, bis die Kugelfische im Experiment wieder ihre Ruheatmungsfrequenz erreichten.

Während also sowohl der Handfisch als auch der Kugelfisch größer werden, hält der Handfisch tatsächlich den Atem an, während der Kugelfisch einfach „zu viel getrunken“ hat.

Abschluss

Auch Fische müssen unter Wasser den Atem anhalten. Das mag lächerlich klingen, aber für den Handfisch ist das Anhalten des Atems seine wichtigste Überlebensstrategie.

Ob Himmel, Gras oder Meer, die Natur selbst ist eine Bühne, die dem Gesetz des „Überlebens des Stärkeren“ folgt. Um lange zu überleben, müssen Fische auch lernen, den Atem anzuhalten... Die Wunder der Lebewesen liegen weit jenseits unserer Vorstellungskraft. Durch die Erforschung und das Verständnis der Natur kann der Mensch nach und nach die einzigartige Bedeutung jedes Lebens begreifen.

Quellen:

【1】Long, Nicholas P.; Farina, Stacy C. (2019). Riesige Kiemenkammern von Tiefsee-Sargfischen (Lophiiformes: Chaunacidae) ermöglichen einzigartige Beatmungsspezialisierungen wie das Anhalten des Atems und extremes Aufblasen. Zeitschrift für Fischbiologie, jfb.14003–. doi:10.1111/jfb.14003 .

【2】McGee, GE; Clark, TD (2014). Völlig aufgeblasen: Halten Kugelfische den Atem an, wenn sie aufgeblasen sind? Biology Letters, 10(12), 23.08.2014–23.08.2014. doi:10.1098/rsbl.2014.0823.