[Smart Farmers] Haben Fische auch ein Temperament? Eine kurze Analyse des Aggressionsverhaltens von Fischen

Was ist Fischaggression ?

Unter aggressivem Verhalten versteht man das Anpassungsverhalten von Individuen der gleichen Art im Wettbewerb um Ressourcen wie Lebensraum oder Nahrung. Wie bei anderen Tieren ist aggressives Verhalten ein angeborenes und ausgeprägtes Merkmal von Fischen.

Das aggressive Verhalten von Fischen lässt sich üblicherweise in zwei Phasen unterteilen: Die erste Phase besteht hauptsächlich aus einer gegenseitigen Bewertung, bei der die Fische das Angriffspotenzial des Gegners durch Annäherung, Zurschaustellung, Umkreisen und andere Verhaltensweisen ermitteln, bis das erste Demonstrations- oder Vermeidungsverhalten auftritt, das das Ende der ersten Phase markiert; In der zweiten Phase werden alle aggressiven Verhaltensweisen (wie Demonstrationen, Picken und Jagen) vom „Gewinner“ initiiert, während der „Verlierer“ nur Unterwerfungs- und Vermeidungsverhalten zeigt.

Abbildung 1. Angriffsverhalten von Kampffischen (Foto vom WeChat-Konto des Aquaculture and Equipment Engineering Research Center)

Welche Faktoren beeinflussen das aggressive Verhalten von Fischen?

1. Ökologische Faktoren

Umweltanreicherung: Eine Umweltanreicherung kann für Fische eine visuelle Barriere darstellen, die es Angreifern erschwert, ihre Ziele schnell zu finden, und so die Verteidigungsfähigkeit der Fische verbessert. Gleichzeitig kann es den angegriffenen Objekten Deckung bieten, den Aktionsradius der Angreifer einschränken und das Grundstressniveau der Fische senken.

Konkurrenz um Nahrung: Nahrung ist für Fische eine wichtige Ressource. Eine ungleichmäßige Futterverteilung kann zu verstärktem aggressiven Verhalten der Fische führen und sogar körperliche Schäden und eine erhöhte Sterblichkeit verursachen. Selbst wenn das Nahrungsangebot ausreichend ist, kommt es zu einem Wettbewerb um die Nahrung, der das Auftreten aggressiven Verhaltens verstärkt.

Fortpflanzungsprozess: Fische greifen an, um ihre Chancen auf einen Partner zu erhöhen und die Erfolgsquote der Paarung zu verbessern. Wenn die Balz scheitert, greifen Fische ihren auserwählten Partner an. Beispielsweise deutet während des Brutprozesses des Rotschwanz-Kronfischs (Aequidens rivulatus) stark aggressives Verhalten auf ein Versagen bei der Partnerwahl hin (Abbildung 2).

Abbildung 2. Aggressionsverhalten des Rotschwanz-Kronfisches (Bild aus Li et al. 2022. [1])

2. Individuelle Unterschiede

Art/Geschlecht: Obwohl aggressives Verhalten häufig vorkommt, gibt es zwischen den Arten große Unterschiede in der „Kampfkraft“. So zeigen pelagische Fische beispielsweise weniger aggressives Verhalten, während Aggression bei räumlich begrenzten Korallenrifffischen wie Amphiprion ocellaris häufiger und intensiver auftritt (Abbildung 3). Auch innerhalb einer Art variiert die Intensität der Aggression zwischen den Geschlechtern, wobei Männchen im Allgemeinen aggressiver sind als Weibchen.

Abbildung 3. Das Angriffsverhalten des Augenfleck-Doppelsägefisches (Bild aus dem Internet)

Persönlichkeit: Sogar innerhalb von Individuen der gleichen Art, des gleichen Bestands, des gleichen Geschlechts, der gleichen Altersgruppe und der gleichen Größe neigen manche Fische eher zu aggressivem Verhalten als andere, was die unterschiedlichen Persönlichkeiten der Fische widerspiegelt. Aggressives Verhalten bei Fischen ist oft eng mit Persönlichkeitsmerkmalen wie Kühnheit und Entdeckerdrang verknüpft und stellt zusammen mit diesen Persönlichkeitsmerkmalen ein Verhaltenssyndrom dar.

3. Physiologische und chemische Faktoren

Die physiologischen Faktoren, die das aggressive Verhalten von Fischen regulieren, können grob in zwei Kategorien unterteilt werden, nämlich Monoamin-Neurotransmitter und Hormone, darunter Dopamin (DA), 5-Hydroxytryptamin (5-HT), Histamin (HA), Wachstumshormon (GH), HPI-Achse-vermittelte Kortikosteroide und HPG-Achse-vermittelte Sexualhormone.

5-HT ist einer der wichtigsten Neurotransmitter zur Regulierung aggressiven Verhaltens. Der Vorläufer von 5-HT ist Tryptophan (Trp), dessen Bildung durch Tryptophanhydroxylase (TPH) katalysiert wird, um 5-HT zu bilden, das dann durch Monoaminooxidase (MAO) oxidiert und desaminiert wird, um 5-Hydroxyindolessigsäure (5-HIAA) zu bilden, die schließlich über den Urin aus dem Körper ausgeschieden wird.

6- Die 5-HT-Energienutzungsrate (5-HIAA/5-HT) bei Fischen korreliert negativ mit der Aggressivität. Beispielsweise ist der 5-HIAA/5-HT-Spiegel im Gehirn hochaggressiver Jungtiere von Sebastes schlegelii deutlich niedriger als bei weniger aggressiven Individuen.

Abbildung 4. 5-HT-Syntheseweg (Bild aus dem Internet)

4. Genetische Faktoren

Aus molekulargenetischer Sicht ist das aggressive Verhalten von Fischen ein quantitatives Merkmal, das aus der kombinierten Wirkung mehrerer einzelner Gene resultiert, die in der Lage sind, schnell auf die Umwelt zu reagieren.

Einige der phänotypischen Unterschiede im aggressiven Verhalten von Fischen können durch genetische Mutationen verursacht werden. Auch die Gene, die mit den verschiedenen Nervenbahnen in Zusammenhang stehen, die das aggressive Verhalten von Fischen beeinflussen, sind in den Forschungsschwerpunkt gerückt. Zum Beispiel Fibroblasten-Wachstumsfaktor-Rezeptor (FGFR1A), Dopamintransporter-Gen (SLC6A3), Tyrosinhydroxylase-Gen (TH), Histamin-produzierendes Enzym-Gen (HNT), Histaminrezeptor-Gene (HRH2 und HRH3), 5-HT-Rezeptor-Gene (HTR1A, HTR1B und HTR2A), Arginin-Oxytocin-Rezeptor-Gene (V1A1 und V1A2), Corticotropin-Releasing-Hormon (CRH), Glukokortikoid-Rezeptor (NR3C1) und Neuropeptid-Gene (NPY) usw.

Abbildung 5. Diagramm der Nervenbahnen, die aggressives Verhalten bei Fischen regulieren (Bild aus Filby et al. 2010. [2])

Quellen:

[1] Li Haixia, Wang Jie, Zhang Xu, Hu Yu, Cai Qinglin, Liu Ying, Ma Zhen. Geschlechtsunterschiede in den bevorzugten Partnerwahlmerkmalen von Aequidens rivulatus[J]. Tiere, 2022, 12(9).

[2] Filby Amy, Paull Gregory, Hickmore Tamsin, Tyler Charles. Entschlüsselung der neurophysiologischen Grundlagen der Aggression in einem Fischmodell[J]. BMC Genomics, 2010,11(1).

Autor: Ge Xiaoyu (Doktorand am Forschungszentrum für Aquakultur und Gerätetechnik der Dalian Ocean University)

Wissenschaftliche Überprüfung: Liu Ying (Doktorvater an der School of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University), Ma Zhen (Außerordentlicher Professor und Doktorvater am Aquaculture and Equipment Engineering Research Center, Dalian Ocean University)

Planung: Liu Yadan, Liu Ying (Doktorväter am College of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University)

Herausgeber: Wu Yuetong und Xie Yun