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Rubrik: Biologie

Zitteraale: Elektroschocks nach Bedarf

Dienstag, 17. November 2015, 07:00

Zitteraale sind die bemerkenswertesten Raubtiere des Tierreichs: Sie töten ihre Beute mit Stromschlägen von 600 Volt, können aber auch noch einen Gang höher schalten. Die Forschungen des Biologen Kenneth Catania von der Vanderbilt University brachten jetzt neue Erkenntnisse über das Jagdverhalten der gefräßigen Räuber

Das elektrische System des Zitteraals

Das elektrische System des Zitteraals: Die elektrischen Sensoren sind rot eingefärbt, die
Bewegungssensoren in grün, Abbildung: © Catania Lab/Vanderbilt University

Catania hat in den letzten drei Jahren untersucht, wie der Zitteraal elektrische Felder nutzt, um durch die schlammigen Gewässer des Amazonas und des Orinoco-Becken zu navigieren, Beute aufzustöbern und zu betäuben.

Zitteraale werden bis zu 2,8 Meter lang und können bis zu 20 Kilogramm wiegen. Auf über zwei Drittel ihres Körpers finden sich spezialisierte Körperzellen, die wie kleine biologische Batterien funktionieren. Bei Gefahr oder auf der Jagd entladen sich diese Zellen simultan und stoßen Entladungen von mindestens 600 Volt aus – das Fünffache der Spannung einer Standard-US-Steckdose.

Lange ging man davon aus, dass es sich bei Zitteraalen um primitive Kreaturen handelt, die sich nur dadurch auszeichnen, dass sie per Stromstoß ihre Beute zu Tode schocken. „Jetzt zeigt sich, dass sie ihre elektrischen Felder in einer komplizierten Art und Weise, beeinflussen können, die ihnen eine Reihe von bemerkenswerten Fähigkeiten verleiht“, so Catania.

Eine der neuen Erkenntnisse Catanias ist, dass die Aale ein spezielles Manöver anwenden, das es ihnen erlaubt, die Stärke ihres elektrischen Schlags zu verdoppeln.

Das elektrische System des Aals stattet ihn mit einer Art kabellosem Taser aus, den er verwendet, um seine Beute zu betäuben. Die Aale produzieren drei verschiedene Arten von elektrischen Entladungen: Niederspannungsimpulse zur Erfassung ihrer Umgebung, kurze Sequenzen von Hochspannungsimpulsen (zwei oder drei Millisekunden) während der Jagd und Salven von Hochspannungs-Hochfrequenzimpulsen, wenn der Aal die Beute erfasst oder sich verteidigt.

In einer Reihe von Experimenten hat Catania gezeigt, dass die elektrischen Impulse des Aals nicht auf die Muskeln der Beute selbst wirken, sondern auf die Nerven, die die Muskeln der Beute kontrollieren. Dies führt bei den Beutetieren zu starken, unwillkürlichen Muskelkontraktionen.

Das elektrische System des Zitteraals

Das elektrische System des Zitteraals dient nicht nur zur Lähmung der Beute sondern auch als eine Art Radarsystem, Abbildung: © Kenneth Catania/Vanderbilt University

Was Catania besonders fasziniert ist, dass das elektrische System des Zitteraals diesem eine Fernbedienung der Muskeln seiner Beute ermöglicht: „Ich weiß von keinem anderen Tier, das buchstäblich die Kontrolle über den Körper eines anderen Lebewesens übernehmen kann“, so der Biologe.

Normalerweise bändigt der Aal kleinere Futterfische durch Annäherung und Aussendung von Stromimpulsen. Dies bewirkt mittels Ganzkörper-Muskelkontraktionen eine vorübergehende Lähmung der Beute. Wenn – aus irgendeinem Grund – der Aal nicht sofort nach dem Fisch greift, erholt sich das Opfer in der Regel und kann ohne sichtbare Schäden wegschwimmen.

Catania hat entdeckt, dass der Aal über einen zweiten Angriffsmodus verfügt, der bei schwieriger, größerer Beute zum Einsatz kommt. Dabei verbeißt sich der Aal zunächst in das Beutetier, rollt dann mit dem Schwanz um den Körper der Beute, bis sich der Schwanz des Aals direkt gegenüber seinem Kopf befindet. Dann erhöht der Aal die Rate der elektrischen Hochspannungsimpulse.

Catania erkannte, dass dieses Manöver den Pluspol des Aals, der sich in seinem Kopf befindet, in die Nähe des negativen Pols im Schwanz des Tieres bringt. Durch diese Annäherung der beiden Pole erhöht der Aal die Menge elektrischer Ladung, die er auf die sandwichartig eingekeilte Beute abschießt. In Versuchen hat Catania festgestellt, dass bei diesem Jagdmanöver mehr als das Doppelte der Stärke der elektrischen Impulse auf die Beute einwirkt, so dass deren Muskeln so schnell und hart kontraktiert werden, dass sie quasi gelähmt ist. „Die Beutetiere werden vollständig gelähmt", so Catania. „Die Wirkung ist vergleichbar mit der Verabreichung einer Dosis eines Nervengifts wie zum Beispiel Curare."

Weitere Ergebnisse der Studien Catanias sind, dass der Zitteraal seine elektrischen Stromimpulse auch anderweitig nutzt: zum Navigieren im trüben Gewässer sowie zum Aufspüren und zur Verfolgung seiner Beutetiere.

„Diese doppelte Nutzung des Hochspannungssystems als Waffe und als eine sensorisches System zeigt, dass das Jagdverhalten der Aale weitaus komplexer ist, als wir gedacht haben", so Catania.

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