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Erster Nachweis bei Tieren Infrarot beim Beutefang

Afrikanische Smaragdprachtbarsche können Strahlung im Nah-Infrarot-Bereich mit dem Auge wahrnehmen. Diese Fähigkeit wurde jetzt erstmals im Tierreich nachgewiesen.

© Denis Meuthen Vergrößern Ein männlicher Smaragdprachtbarsch schnappt nach einem Bachflohkrebs

Wenn der Smaragdprachtbarsch nach Beute späht, ist er nicht auf das für den Menschen sichtbare Licht angewiesen. Vielmehr kann diese in Afrika heimische und hierzulande als Zierfisch beliebte Art (Pelvicachromis taeniatus) noch Strahlung im infraroten Bereich mit dem Auge wahrnehmen. Das hat eine Gruppe von Biologen der Universität Bonn herausgefunden. Wie Sebastian Baldauf zusammen mit den anderen Forschern in der Zeitschrift „Naturwissenschaften (Bd. 99, S. 1063) berichtet, ist damit erstmals eine Nutzung von Nah-Infrarot im Tierreich nachgewiesen worden. Dieser Befund wirft die nicht minder interessante Frage auf, wie eine derart langwellige Strahlung wahrgenommen werden kann.

Von der Sonnenstrahlung, die auf die Erde trifft, ist nur ein Teil dem Auge von Mensch und Tier zugänglich. Beim Menschen erstreckt sich der Bereich von Violett bei knapp 400 Nanometer Wellenlänge bis Rot mit höchstens 780 Nanometern. Im Tierreich wird ein breiteres Spektrum genutzt. Viele Insekten und Vögel etwa können auch im Ultravioletten sehen. Eine chinesische Springspinne setzt bei der Kommunikation mit Artgenossen sogar noch auf das besonders kurzwellige Ultraviolett-B mit 280 bis 315 Nanometer Wellenlänge. Eine größere Hürde türmt sich bei der visuellen Wahrnehmung langwelligen, tiefroten bis infraroten Lichts auf. Die Pigmente in den Zapfen der Netzhaut stoßen wegen wärmebedingten Rauschens an ihre Grenzen. Die Folge sind unspezifische Signale. Einige Tiere nutzen Strahlung großer Wellenlänge nicht visuell, sondern auf andere Weise. So verfügen manche Schlangen über Organe, die auf die langwellige Wärmestrahlung von Beutetieren ansprechen, und dem Schwarzen Kiefernprachtkäfer hilft ein entsprechendes Sinnesorgan, nach Waldbränden geeignete Stellen für die Fortpflanzung zu finden.

Vorteil bei der Jagd?

Die Bonner Biologen in der Arbeitsgruppe von Theo Bakker interessieren sich schon lange für die visuelle Wahrnehmung des Smaragdprachtbarsches, spielt sie doch bei der Kommunikation dieser und verwandter Buntbarscharten eine große Rolle. Heimisch ist der zierliche, einige Zentimeter große Fisch in seichten Flüssen und Küstenzonen Westafrikas. In nährstoffreichem Wasser mit Phytoplankton und organischen Schwebstoffen kann Licht des Nah-Infrarotbereichs recht weit vordringen. Auch eine hohe Umgebungstemperatur begünstigt das. Daher erschien es den Forschern plausibel, zu prüfen, ob die Tiere einen Vorteil aus dieser Strahlung ziehen können.

Bei der Untersuchung im Labor war eine Nah-Infrarotlichtquelle die einzige Beleuchtung. Nach einer Eingewöhnungszeit präsentierte man den Fischen in zwei abgetrennten, durchsichtigen Kammern lebendige Bachflohkrebse als verlockende Beute. Eine dieser Kammern war mit einem Filter versehen, der nur Nah-Infrarotstrahlung passieren ließ, vorwiegend solche zwischen 800 und 900 Nanometer Wellenlänge. Die Wand der anderen Kammer indessen war für Licht kürzerer Wellenlänge durchlässig, wie es etwa durch Biolumineszenz entstehen könnte. Die Fische entwickelten umgehend eine klare Vorliebe. Sie hielten sich bevorzugt vor der Kammer mit den von Nah-Infrarotlicht beschienenen Bachflohkrebsen auf und schnappten nach den - wenn auch unerreichbaren - Happen. Befand sich hingegen keine potentielle Beute dort, schwand das Interesse der Fische. Das belegt nach Überzeugung der Forscher, dass Smaragdprachtbarsche die Nah-Infrarotstrahlung zur Beutejagd verwenden können.

Rätseln über die Rezeptoren

Was die möglichen Rezeptoren betrifft, tappen die Biologen noch im Dunkeln. Man könne „nur Vermutungen anstellen“, sagt Baldauf. Eine Möglichkeit wären Zapfen in der Netzhaut, deren Absorptionsbereich stark ins langwellige Rot hinein verschoben ist. Vielleicht, so spekuliert der Forscher, findet sich sogar ein bislang unbekanntes, auf Nah-Infrarot ansprechendes Pigment. Auch Rezeptoren, die nicht wie Zapfen arbeiten, könne man in Erwägung ziehen. So hat man herausgefunden, dass Mäuse ohne Stäbchen und Zapfen im Auge ihren Biorhythmus nach dem Licht einstellen und auch die Pupillenweite ändern. Ermöglicht wird das Baldauf zufolge durch Ganglienzellen in der Netzhaut, die über ein lichtempfindliches Pigment verfügen. Ob es Vergleichbares für die Wahrnehmung von Nah-Infrarotstrahlung gibt, will man in Bonn nun zusammen mit Physiologen ergründen.

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Quelle: F.A.Z.

 
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Veröffentlicht: 04.02.2013, 14:33 Uhr