Das Geheimnis des Upside-Down Wels

Upside-down Wels wurden in ägyptische Grabmauern aus 4000 Jahren geschnitzt. Heute sind sie häufiger in Aquarien zu finden, wo sie bis zu 15 Jahre alt werden und 4 Zoll lang werden können.

Studien dieser fragenden Fische haben eine Reihe von Gründen gefunden, warum das Kopfüberschwimmen sehr sinnvoll ist — und es gibt sogar einen Blickwinkel auf den Klimawandel.

Schnurrhaare, Barben genannt, helfen dem Wels, Nahrung in der Nähe der Oberfläche zu spüren., (Elliott Kennerson / KQED)

Robert Blake, Biologieprofessor an der University of British Columbia, zeigte, dass es für Fische genauso effizient ist, kopfüber zu schwimmen wie rechts oben. Blake, der 2016 starb, fand „keinen signifikanten Unterschied“ in den beiden Haltungen, solange der Fisch weit genug unter der Wasserlinie lag.

Aber das Bild ändert sich in der Nähe der Oberfläche. Egal, ob Sie ein Fisch oder ein olympischer Schwimmer sind, dann kommt „Wave Drag“ ins Spiel., Wellenwiderstand ist die Turbulenz, die durch Reibung — im Grunde Spritzwasser-erzeugt wird, die das Schwimmen erschwert.

In einer auf den Kopf gestellten Position produzieren Fische laut Blakes Forschung viel weniger Wellenwiderstand. Das bedeutet, dass umgedrehte Welse sich besser von Insektenlarven an der Wasserlinie ernähren als ihre Gegenstücke auf der rechten Seite, die in tieferes Wasser zurückkehren müssen, um sich auszuruhen.

An der Oberfläche gibt es noch etwas anderes, das für das Überleben eines Fisches noch wichtiger ist als Nahrung: Sauerstoff., Das lebensnotwendige Gas löst sich leicht aus der Luft in das Wasser auf, wo es sich in einer dünnen Schicht an der Wasserlinie konzentriert — genau dort, wo das Mund und die Kiemen des umgedrehten Wels perfekt positioniert sind, um es zu bekommen.

Diese Fähigkeit kann überlebenswichtig sein, wenn das Wasser sauerstoffarm wird, ein Zustand, der Hypoxie genannt wird — was in einigen Flusssystemen natürlich vorkommt, insbesondere wenn sie durch wenig Licht und dichte Vegetation gekennzeichnet sind, wie in Sümpfen.,

„Der umgedrehte Wels scheint eine ganze Reihe von Anpassungen zu haben, die das Leben an der Oberfläche haltbarer machen“, sagte Lauren Chapman, Biologieprofessorin an der McGill University, die seit mehr als zwei Jahrzehnten untersucht, wie Fische auf Hypoxie in afrikanischen Flusssystemen reagieren.

Eine upside-down-Wels schwimmt in der Nähe der Wasserlinie. (Josh Cassidy / KQED)

In einem Experiment verglich Chapman, wie upside-down und right-side-up Wels unter sauerstoffarmen Bedingungen in einem Labor durchgeführt wurden., Sie stellte fest, dass ihre Schwimmpositionen es den umgedrehten Fischen ermöglichten, leichter an der Oberfläche zu atmen, während die rechts oben stehenden für den gleichen Nutzen härter arbeiten mussten.

Upside-Down-Schwimmen habe sich nicht unbedingt als Reaktion auf Hypoxie entwickelt, sagte Chapman. Aber für viele Fische in freier Wildbahn kann der Sauerstoffgehalt im Wasser einen großen Einfluss haben, einschließlich erhöhter Kiemengröße und kleinerer Eizahlen, was schließlich zur Bildung separater Arten führen könnte.

Wenn menschliche Aktivitäten wie industrielle Verschmutzung oder Abfluss von landwirtschaftlichen Betrieben Hypoxie verursachen, sind die Ergebnisse katastrophaler., Die Kontamination speist Algenblüten und letztendlich Bakterien, die den Sauerstoff des Wassers verbrauchen. An Orten, die so weit entfernt sind wie der Golf von Mexiko und der afrikanische Viktoriasee, hat durch Menschen verursachte Hypoxie zu großflächigen Absterben von Meereslebewesen geführt, sogenannte tote Zonen.

„Es ist nicht nur ein kleines lokales Problem“, sagte Chapman. „Wir haben ein sehr ernstes globales Problem mit zunehmend häufigen und intensiven hypoxischen Ereignissen.“

Der umgedrehte Wels ist durch seinen dunklen Unterbauch gekennzeichnet., (Josh Cassidy / KQED)

Der Klimawandel hat das Thema Hypoxie weiter in den Fokus gerückt, zum Teil, weil wärmeres Wasser weniger gelösten Sauerstoff enthält. Für viele Fischarten, es könnte ein Fall von schnell anpassen oder untergehen.

Wissenschaftler schätzen, dass auf den Kopf gestellte Welse ihre eigene Überlebensstrategie schon seit 35 Millionen Jahren erarbeiten. Neben ihrem Atmungs-und Fütterungsverhalten hat der auf den Kopf gestellte Wels aus dem Kongobecken auch einen dunklen Fleck an der Unterseite entwickelt, um das Sehen gegen dunkles Wasser zu erschweren.,

Diese Färbung ist bemerkenswert, weil sie das Gegenteil der meisten Meerestiere ist, die oben dunkler und unten heller sind, eine häufige Anpassung, die als Gegenschattierung bezeichnet wird und die Auswirkungen des Sonnenlichts ausgleicht.

Die umgekehrte Gegenschattierung des auf den Kopf gestellten Wels hat ihm den wissenschaftlichen Namen nigriventris eingebracht, was Schwarzbauch bedeutet.

Aber Wissenschaftler konnten in der Anatomie des Wels nicht viel bestimmen, um zu erklären, warum er so schwimmt, wie er es tut., Forscher der Nara Medical University School of Medicine in Japan, angeführt von Ken Ohnishi, untersuchten sogar das Innenohr des Fisches, die Stelle der Knochen, die die Orientierung bei Wirbeltieren kontrollieren, und fanden nichts Ungewöhnliches.

Während diese ungewöhnlichen Welse manchmal nach rechts abbiegen, um zu füttern, kehren sie bald zu ihrer bevorzugten Position zurück.

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