Schützenfische sind Blitzrechner

Hat ein Schützenfisch ein Beuteinsekt mit einem gezielten Wasserstrahl abgeschossen, kann er dessen Aufschlagpunkt mit traumwandlerischer Sicherheit berechnen. Damit nicht genug, haben zwei Erlanger Zoologen ermittelt. Gemessen an der Reaktionsschnelle der spritzigen Jäger, müssen die zugrunde liegenden Kalkulationen größtenteils am Gehirn “vorbei” laufen.

Spuckender Schützenfisch. Foto: Volker Runkel, Stefan Schuster, Universität Erlangen-Nürnberg

Gute Sichtbedingungen vorausgesetzt, setzen sich die Fische schon nach 40 Millisekunden mit einem raschen Flossenschlag in Bewegung, berichten Thomas Schlegel und Stefan Schuster von der Universität Erlangen-Nürnberg im Magazin “Science”. Wahrscheinlich werde der Sturz des Beuteinsekts bereits in der Netzhaut der Augen analysiert und von nicht mehr als einer Handvoll weiterer Nervenzellen in Befehle an die Muskulatur umgesetzt.

Rasante Rechenkünste sind für Schützenfische umso wichtiger, als der Sturz eines Beutetieres nicht nur von dem eigentlichen Schützen, sondern auch von dessen hungrigen Artgenossen verfolgt wird. Dementsprechend setzt ein regelrechtes Wettrennen zum Aufschlagpunkt der Beute an der Wasseroberfläche ein.

Schlegel und Schuster ließen Schmeißfliegen von kleinen Plattformen abstürzen, die sie über einem großen Wasserbecken samt Schützenfischen (Toxotes jaculatrix) angebracht hatten. Selbst wenn die Forscher die Aufmerksamkeit der Fische zunächst auf die falsche Plattform gerichtet hatten, schien dies die Reaktionszeit der Jäger nicht zu verlängern. Fielen gleichzeitig mehrere Fliegen, steuerten die Fische typischerweise die günstiger fallende an – wiederum ohne merkliche Verzögerung. Lediglich bei schlechter Beleuchtung schienen sie sich mehr Zeit zu lassen, um ihre Schwimmrichtung möglichst genau bestimmen zu können.

Die schnelle Reaktion beruhe vermutlich auf einem System von Nervenzellen, das auch für den typischen Fluchtreflex der Fische zuständig ist, so Schlegel und Schuster. Den Anfang dieses Systems bildet die Netzhaut der Augen, von dort laufen die Signale zu zwei vergleichsweise riesenhaften Nervenzellen am Übergang vom Stammhirn zum Rückenmark und werden von dort zur Muskulatur geschickt. Beim Goldfisch benötigen die Nervensignale für diesen Weg gut 35 Millisekunden. Die Verschaltung für den wohlberechneten Spurt der Schützenfische kann daher nicht viel komplizierter sein.

Forschung: Thomas Schlegel und Stefan Schuster, Institut für Zoologie II, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen

Veröffentlichung Science, Vol. 319, 4. Januar 2008, pp 104-6, DOI 10.1126/science.1149265

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Arbeitsgruppe Stefan Schuster, Erlangen
Archer Fish
If I Were An Archer Fish
Mauthner Cells In Fish

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