Fische, die unter Strom
stehen
In den Meeren, Seen und Flüssen der Erde sind etwa 250
Fischarten bekannt, die elektrische Ströme erzeugen können. Dies geschieht mittels
spezieller elektrischer Organe, die sich aus Muskelgewebe entwickelt haben, dessen
Zellelemente dünne, säulenartig gestapelte Plättchen bilden. Jede dieser Säulen kann
aus hunderten oder tausenden dieser Elemente zusammensetzt sein.
Zu den bekanntesten dieser Fische, die unter Strom stehen, zählen der Zitterrochen, der
Zitteraal und der Zitterwels.
Zitterrochen (Torpedinidae) kommen in
den meisten Weltmeeren vor und werden bis zu 1 m lang, bei etwa 25 kg Gewicht. Etwa ein
Viertel ihrer Körpermasse nimmt das paarige, nierenförmige Elektroorgan ein, das sich im
bereich zwischen Kopf, Kiemen und Brustflossen befindet. Die Rochen geben etwa 150
Stromschläge pro Sekunde ab, wobei Spannungen von 40 bis 200 Volt und Stromstärken bis
45 Ampere gemessen wurden. Nachdem ein Zitterrochen seine Stromstöße abgegeben hat,
benötigt er mehrere Tage zur Regeneration. Zitterrochen scheinen die einzigen
Meeresbewohner zu sein, die starke Stromstöße abgeben können.
Der Himmelsgucker (Uranoscopus)
besitzt zwar auch ein elektrisches Organ hinter seinen Augen, dieses ist aber nur relativ
schwach ausgebildet.
Die weitaus größte
Zahl der elektrischen Fische lebt im Süßwasser, wobei sich besonders abenteuerliche
Geschichten um den Zitteraal (Electrophorus electricus) ranken. Man kann
ihn in Südamerika von Guatemala bis zum Rio de la Plata antreffen. Dieser Fisch wird bis
zu 3 m lang und man sagt ihm nach, dass seine Schläge sogar Menschen und Pferde lähmen
können. Der Zitteraal erzeugt ca. 400 Stromschläge pro Sekunde mit einer Leistung von 40
Watt bei bis zu 600 Volt Spannung! Die elektrischen Organe sind in drei Gruppen in der
Schwanzregion angeordnet und machen etwa 4/5 der Körperlänge aus.
Das Hauptorgan dient zum Beutefang und zur Verteidigung und wird von einem der beiden
Nebenorgane unterstützt. Das zweite Nebenorgan sendet ständig 20 bis 50 schwache Impulse
pro Sekunde aus, deren Reflexe von Sinnesgruben am Kopf des Aals aufgefangen werden und so
dem Tier zur Orientierung dienen.
Der bis zu 1 m lange Zitterwels
(Malapterurus electricus) lebt in zahlreichen afrikanischem Flüssen. Bei ihm sind, im
Gegensatz zu allen anderen elektrischen Fischen, die Elektroorgane vermutlich aus
Drüsenzellen der Haut entstanden. Sie umhüllen den Körper mantelartig.
Der Zitterwels gibt zuerst einen starken Stromstoß mit einer Spannung von 100 bis 300
Volt ab, danach folgen mehrere schwache. Der Wels kann so bis zu 150 Schläge in einer
halben Stunde erzeugen.
Alle anderen elektrischen fische geben nur relativ
schwache Stromstöße ab, die der Mensch nur mittels empfindlicher Messgeräte wahrnehmen
kann.
Während Zitterrochen, -aal und -wels ihre Elektroorgane zur Erzeugung relativ
energiereicher elektrischer Felder benutzen, um so Beute zu betäuben bzw. Schutz vor
Feinden zu erlangen, "beobachten" die übrigen elektrischen Fische mittels ihrer
elektrischen Sensoren ihre Umgebung.
Die nilhechtartigen Fische Afrikas
(Mormyroformes) und die messeraalartigen Fische Südamerikas
(Gymnotoidei) leben meist in trübem Süßwasser, wo eine rein visuelle Orientierung über
die Augen kaum möglich ist. Deshalb senden diese Fische mittels ihrer elektrischen Organe
im Schwanzbereich Impulse aus, deren Reflektionen sie mit speziellen Sensoren am Kopf, den
sog. "Knollenorganen" empfangen. Je nach Alter, Geschlecht, Paarungsbereitschaft
etc. senden die Fische elektrische Felder bestimmter Frequenzen aus, die auch von ihren
Artgenossen empfangen und ausgewertet werden. Um die Ortungsreflexe eigener Impulse von
den Fremdimpulsen der Artgenossen zu unterscheiden, kann jeder Fisch die Frequenz seines
Feldes kontinuierlich geringfügig verschieben bzw. in pulsierender Form erzeugen.
Die elektrischen Entladungen weist meist nur eine Spannung von ein oder zwei Volt auf. Die
so entstandenen elektrischen Felder werden durch Objekte in ihrer Umgebung gestört, die
Elektrizität besser oder schlechter als Wasser leiten. Diese Störungen werden von den
Fischen registriert.
Fische der Familie Mormyridae (Nilhechte) besitzen of sogar zwei
verschiedene Empfänger, die "Knollenorgane", die vordringlich Fremdimpulse
auffangen und so der Kommunikation dienen, und die "Mormyromasten", die Reflexe
der eigenen Impulse registrieren und so ein Orientierungshilfsmittel sind.
Sowohl die zu den Mormyroformes gehörenden Messerfische Afrikas als auch die Messerfische
und Messeraale Südamerikas sind ausgezeichnete Schwimmer. Ihr eingebautes
"Elektroradar" zeigt ihnen frühzeitig Hindernisse an, und mittels ihrer langen
Flossensäume sind sie in der Lage, sowohl vorwärts als auch rückwärts zu schwimmen,
indem sie die Richtung der Wellenbewegung ihrer Flossen umkehren.
Bis 1984 hatten sich drei deutsche Städte, Göppingen,
Würzburg und Ulm, solche Niederspannungsfische zu Nutzen gemacht. Das Trinkwasser dieser
Städte wird mittels afrikanischer Elefantenfische (Gnathomeus petersi),
die wegen ihres rüsselförmigen Maules so heißen, auf Verunreinigungen überprüft. Die
Fische reagieren bereits auf Schadstoffgehalte, die unter den in der Trinkwasserverordnung
zugelassenen Konzentrationen liegen. Sie ändern dann die Frequenz ihrer elektrischen
Impulse, was messtechnisch gut zu erfassen ist. Den zuständigen Chemikern wird so
angezeigt, dass eine analytische Überprüfung der Wasserqualität notwendig ist.
Noch eine "praktische" Anmerkung am
Schluss:
Sollte jemand auf die Idee kommen, an den "Hochspannungsfischen" seine
Lampenakkus laden zu wollen, so muß er folgendes beachten: Beim Zitterrochen befindet
sich der Pluspol am Rücken und der Minuspol am Bauch. Bei Zitterwels und Zitteraal ist
Plus vorn und Minus hinten!
Bernd Rothmann
Literatur:
New Scientist, 28.7.83, Seite 207 und 10.6.82, Seite 705
Naturwissenschaften 70 (1983) 205
G. Sterba, Enzyklopädie d. Aquaristik, Verlag Neumann-Neudamm, Melsungen 1978
R. Gerlach, Geheimnisse im Reich der Fische, König Verlag, München 1973
erschienen im Sporttaucher, 1/84,
Seite 16
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am 10.5.05