Einem Fisch das Laufen beibringen: Können Sie Wissenschaftler noch langweiliger sein?

Es heißt, Aquarien seien ebenso wie Thermosflaschen eine Standardausrüstung für Menschen mittleren Alters. Ob aus Wertschätzung oder aus Feng-Shui-Glauben: Die Artenvielfalt der derzeit auf dem Markt erhältlichen Zierfische nimmt ständig zu. Es gibt einen „Dinosaurierkönig“ aus Afrika, dessen Körperlänge zwischen etwa 30 cm und 1 Meter variiert. Sein offizieller Name ist „Polypteryx“ und er ist auch in „Animal Crossing“ aufgetaucht. Derzeit gibt es in der Ordnung der Polypteriformes nur noch eine Familie, die Polypteridae. Polypteriformes mit unterschiedlichen Schuppenfarben sind auf dem Markt allgemein als Tigerstreifen-Dinosaurierkönige, Golddinosaurier, Gründinosaurier usw. bekannt oder werden je nach Anzahl der Rückenflossen als Neungliedrige Drachen bezeichnet.

Polypterus delhezi | ばぶじ～/ Wikimedia Commons

Der Grund für die Bezeichnung Dinosaurier liegt in der besonderen Struktur der Rückenflosse dieser Fischart: Bis zum Schwanz reichen mehrere rautenförmige Rückenflossen, deren Anzahl etwa 5–18 beträgt, während gewöhnliche Fische nur über eine Rückenflosse verfügen. Jeder Flossenstrahl wird vorne von scharfen Flossenstacheln gestützt und seine Form ist wild, wie die Knochenplatten auf dem Rücken von Godzillas Stegosaurus. Polypterus bedeutet „viele (Poly) Flossen (Pterus)“. Sein gebräuchlicher englischer Name ist „Dinosaurieraal“. Obwohl der schlanke Körper des Polypterus dem von Aalen ähnelt, ist er kein Verwandter der Aale.

Farbvariation von Polypterus senegalus | lienyuan lee / Wikimedia Commons

Bei genauer Beobachtung kann man die Einzigartigkeit des Bipterygiums erkennen. Es kann seinen Körper mit seinen Brustflossen und seinem Schwanz stützen und krabbelartige Bewegungen am Boden des Beckens ausführen. Obwohl der „Dinosaurierkönig“ kein echter Dinosaurier ist, verfügt er über echte urzeitliche Merkmale.

Zeuge der Landung eines Wirbeltiers

Es gibt zwei Gattungen in der Familie Polypteridae: Polypterus und Calamoichthys (auch bekannt als Calamoichthys, allgemein bekannt als „Grasseildinosaurier“), die in Süßwasserflüssen und Seen in Afrika von Ägypten bis zum südlichen Kongobecken verbreitet sind. Sie leben in Flussmündungen, Sümpfen und anderen Gewässern mit schlammigem Grund.

Die Aufmerksamkeit der biologischen Gemeinschaft auf sie lässt sich wahrscheinlich auf die Feldforschungen des französischen Naturforschers Étienne Geoffroy Saint-Hilaire in Ägypten zurückführen. Im Jahr 1798 organisierte Napoleon Bonaparte eine Reise von 167 Wissenschaftlern, Künstlern und Ingenieuren nach Ägypten, um eine „wissenschaftliche Expedition“ durchzuführen, und Saint-Hilaire war einer von ihnen.

Er untersuchte die im Nil vorkommenden Doppelflossenfische und stellte fest, dass die anatomische Struktur der Kiemen und Brustflossen dieser Fische denen von Säugetieren ähnelte. Auf dieser Grundlage schlug er die „Theorie der Homologie“ vor, die besagt, dass „alle Tiere den gleichen Körperbau haben, einschließlich Kopf, Gliedmaßen, Wirbelsäule usw., auch wenn Form und Größe unterschiedlich sind.“ Diese Ansicht wurde von Georges Cuvier, einem anderen berühmten Paläontologen derselben Zeit, widerlegt. Er war der Ansicht, dass Wirbeltiere und Weichtiere grundsätzlich verschieden seien und dass „Arten entsprechend der Umgebung entstehen, in der sie leben“.

Gemälde des französischen Cartoonisten Grandville von zwei streitenden Naturforschern, Geoffroy Saint-Hilaire (in Affengestalt) und Cuvier. (Saint-Hilaire: Bist du höflich?) | Wikimedia Commons

Aufgrund früherer Forschungen und Debatten hat sich die Ansicht, dass „Tetrapoden aus Fischen entstanden sind“, allmählich weithin durchgesetzt. Zur Klasse der Kieferknochenfische gehören die Sarcopterygii und die Actinopterygii. Vor etwa 390 bis 360 Millionen Jahren gelang den Sarcopterygii die Landung und sie entwickelten sich zu den heutigen Landwirbeltieren. Die Knochenfische der Unterklasse der Strahlenflosser blieben weiterhin im Wasser und entwickelten sich zu einer riesigen Fischart, die heute etwa 50 % aller Wirbeltiere auf der Erde ausmacht. Um das Gedicht „Mensch und Affe nehmen Abschied voneinander“ zu paraphrasieren, könnte man es vielleicht auch „Mensch und Fisch nehmen Abschied voneinander“ nennen.

Zweiflügler sind die erste Gruppe, die sich während der Evolution der Strahlenflosser abspaltete. Fossilien zeigen, dass sich ihre Körperstruktur in Hunderten von Millionen Jahren nicht wesentlich verändert hat. Der südamerikanische Bipinnatus starb im frühen Känozoikum aus, afrikanische Populationen haben jedoch bis heute überlebt. Obwohl sie letztendlich nicht an Land lebten, behielten sie dennoch einige Eigenschaften, die ihnen das Überleben in der Grenzumgebung zwischen Wasser und Land ermöglichten.

Junge Zweiflügler haben ausgeprägte äußere Kiemenstrukturen, ähnlich denen von Amphibien. hirokiDX / Wikimedia Commons

Polypterus hat eine einfache Lungenstruktur, die aus einem glatten Sack anstelle des Alveolargewebes von Tetrapoden besteht. Es hat keine Luftröhre und nimmt Sauerstoff aus der Luft durch die schlitzartigen Blaslöcher auf der Oberseite seines Kopfes auf. Dies hilft ihnen, in Gewässern mit niedrigem Sauerstoffgehalt zu überleben. Sie können sogar eine Zeit lang im feuchten Schlamm vergraben überleben, wenn das Wasser versiegt. Darüber hinaus dienen die Lungen des Bipinnatus auch als Schwimmblase.

Die Schuppen der Zweiflügler unterscheiden sich auch von den überlappenden, dachziegelartigen Knochenschuppen der meisten Knochenfische. Tatsächlich handelt es sich dabei um eine einzigartige Art von Hartschuppen (Ganoidschuppen). Die harten und dicken Schuppen sind rautenförmig und benachbarte Schuppen sind durch konkave und konvexe Oberflächen wie bei einem dreidimensionalen Puzzle ineinander eingebettet und bilden eine geschlossene Schutzschicht auf der Außenfläche des Körpers.

Die „Blasloch“-Struktur befindet sich im hinteren Teil der Augenhöhle von Knorpelfischen und einigen Knochenfischen. Während der Evolution der Tetrapoden entwickelte sich diese Struktur allmählich zu einem Teil der Hörstruktur und wurde zu einem Kanal, der das Innenohr mit externen Schallquellen verbindet. lienyuan lee / Wikimedia Commons

Es ist okay, an Land zu gehen und einen Spaziergang zu machen

Aus der Erfahrung mit der Haltung von Bifin-Fischen geht hervor, dass das Aquarium zum Schutz abgedeckt werden sollte, da die Bifin-Fische sonst aus dem Aquarium springen und schwerfällig auf dem Boden kriechen könnten. Diese Szene ist etwas unheimlich. Das „Kriechen“ der Doppelflossenfische beruht auf der abwechselnden Bewegung der Brustflossen, die von Muskeln und inneren Skeletten gestützt werden, der Drehung des Körpers um diese Achse und dem Anheben des Kopfes, wodurch eine S-förmige Bewegungsbahn entsteht. Die Struktur seines Brustflossenstiels besteht aus drei flügelartigen Knochen, wobei die Außenseite stabförmig und die Mitte plattenförmig ist.

Brustflossenstruktur | David Starr Jordan / Wikimedia Commons

Im Jahr 2014 veröffentlichte das Magazin „Nature“ eine Studie der Universität Ottawa in Kanada, die zeigte, dass sich die Skelettstruktur und das Muskelgewebe junger Biflossenfische veränderten, nachdem sie eine Zeit lang in einer geeigneten Umgebung außerhalb des Wassers aufgezogen wurden. Dadurch wurde bis zu einem gewissen Grad das Evolutionsstadium der frühesten Tetrapoden-Vorfahren von den Flossen bis zu den Gliedmaßen wiederhergestellt. Im Februar 2021 veröffentlichte „Cell“ eine Analyse des Genoms primitiver Strahlenflosser durch die Chinesische Akademie der Wissenschaften und andere Einheiten. Die Ergebnisse zeigten, dass der Bereich, in dem der hintere Basalknochen der Flosse und die Flossenstrahlen von Vielflossenfischen zusammentreffen, der Synovialgelenkstruktur bei Vierbeinern entspricht. Der Zweiflügler enthält wertvolle Belege für die Evolution der Tetrapoden vom Wasser- zum Landleben und es ist keine Übertreibung, ihn als „lebendes Fossil“ zu bezeichnen.

Ein Zweiflügler kämpft mit dem Krabbeln | Noah Baker / Nature (2014)

Die in der Wildnis lebenden Bipinnatus sind es gewohnt, sich tagsüber zu verstecken und nachts hervorzukommen. Die Bipinnatus in der künstlichen Kultur sind tagsüber weniger aktiv und verbringen die meiste Zeit auf dem Bodensand des Aquariums im Dämmerlicht, was bei Menschen zunächst den Eindruck vermittelt, als seien sie „nicht anwesend“. Tatsächlich handelt es sich um einen Raubfisch und kleine Fische und Garnelen, die mit ihm im selben Aquarium leben, können leicht auf mysteriöse Weise verschwinden.

Bipterygium haben ein sehr schlechtes Sehvermögen, was sie jedoch nicht an der Jagd hindert. Einerseits verfügen Birayfins über einen ausgeprägten Geruchssinn, die Oberfläche der Epithelzellen ihrer Geruchsrezeptoren kann 3.200 Quadratmillimeter erreichen. Darüber hinaus verfügen sowohl flüssige als auch gasförmige Geruchsrezeptoren über Geruchsrezeptoren, die nicht nur Gerüche im Wasser, sondern auch Moleküle in der Luft wahrnehmen können. Andererseits gehören Zweiflügler zu den wenigen Knochenfischen, die über primitive Elektrorezeptoren verfügen, mit denen sie die elektrischen Ströme anderer Tiere in ihrer Umgebung wahrnehmen und zur Jagd nutzen können.

Polypterus endlicheri, allgemein bekannt als der tigergestreifte Dinosaurierkönig | Riesen-Wasserwolfhundkarpfen / Station B

Derzeit wird der wildlebende Birayfin noch als nicht gefährdet eingestuft, doch in seiner Heimat Afrika wird sein Lebensraum nach und nach für den Anbau von Nutzpflanzen wie Ölpalmen erschlossen, und auch sein Lebensraum ist bedroht. Als „Dinosaurierkönig“, der Zeuge der Geschichte war, sollte er vielleicht nicht nur als stiller Hintergrund im Aquarium dienen.

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