Seit dem 22.04.2013 zieht der Blog  “meertext” zu den Science-Blogs vom National Geographic um.
Die neue Adresse ist:
http://scienceblogs.de/meertext/

Dort blogge ich in guter Gesellschaft weiter und freue mich wie immer über Kommentare und Anmerkungen!

Dieser Blog bleibt als Archiv bestehen.

CU,

Bettina

Hummer (UNettelmann)

Bis dahin müssen sie aber erst einmal durchhalten und versuchen, nicht gefressen zu werden.

Hummer schlüpfen aus einem winzigen Ei und treiben dann für etwa sechs Wochen mit ihren unzähligen Geschwistern als ätherisch-durchsichtige Schwimmlarven für viele Wochen im Plankton des Meeres.
Nach der Metamorphose sind sie dann echte kleine Hummer und beginnen mit dem aufregenden Leben am Meeresboden. Damit es für sie nicht zu aufregend wird, suchen sie sich schnell eine passende Unterkunft – zum Schutz vor Fressfeinden.
Wenn sie selbst reichlich fressen, wird der Panzer bald zu klein: Dann muss der kleine Hummer sich häuten und den zu klein gewordenen Panzer abstreifen. Darunter sitzt schon der neue Panzer: zuerst noch weich härtet er aber schnell aus. In dieser Zwischenzeit ist der Hummer jedoch verwundbar, ihm fehlt die Rüstung. Darum ist ein sicherer Unterschlupf jetzt besonders wichtig.

Hummer-Reservat „Fuselfelsen“ (Helgoland)
Helgoland ist der einzige Ort Deutschlands, an dem es Europäische Hummer gibt, nur hier finden sie Felsen und Höhlen als Krebs-Domizil. Da Europäische Hummer sehr lecker sind und auch zu ordentlichen Portionen heranwachsen, wurden sie früher stark befischt. Dazu lockten die Fischer die gierigen gepanzerten Vielbeiner mit Ködern in die Hummerkörbe, aus denen es dann kein Entkommen mehr gab.
Seit den 60-er Jahren ist klar: Der Hummerbestand  schrumpft!

Um den geschrumpften Bestand der schmackhaften Zehnfußkrebse wieder zu vergrößern, baute die Biologische Anstalt Helgoland (BAH) auf dem idyllischen Eiland in der Nordsee im Jahre 2000 eine Hummeraufzuchtstation.
Hummer sind ungesellige Gesellen: Wenn sie außerhalb der Paarung zusammentreffen, frisst der Stärkere oft den Schwächeren. Darum gibt es in der Aufzuchtstation nur Single-Apartments. Jeder Hummer hat seine eigene Hütte. Mit jeder Häutung bekommt er ein größeres Krebs-Apartment aus Kunststoff. Das Projekt der Hummeraufzucht in

Hummer-Aufzuchtstaion auf Helgoland (UNettelmann)

menschlicher Obhut wird von den Helgoländer Fischern akzeptiert und unterstützt: Fangen Sie ein trächtiges Weibchen, dass seine Eier noch am Leib trägt, so bringen sie es zu den Wissenschaftlern. Dort erhält Madame Hummer Asyl, bis sie abgelaicht hat.
Damit ihre kostbaren Eier auch befruchtet werden, wohnen in der Aufzuchtstation einige stramme Hummerburschen, die bei Bedarf eine Nacht mit dem Weibchen verbringen.
Ob man ihnen dazu eine Flasche Schampus oder Viagra liquid ins Bassin schüttet ist bisher nicht überliefert, Fakt ist: die Aufzucht klappt gut.

Wenn die kleinen Hummer nach über einem Jahr etwa sechs Zentimeter groß sind, werden sie in der Nordsee „ausgewildert“. Dann müssen sie sich einen Unterschlupf suchen und fressen und wachsen. Und fressen und wachsen. …
Erst mit acht Jahren werden sie  fortpflanzungsfähig! Dafür können sie auch 50 Jahre alt werden.
(Ein Besuch von Helgoland und der Hummeraufzuchtstation ist übrigens wirklich empfehlenswert. Wir hatten jedenfalls viel zu gucken. In den Aquarien sitzen neben Hummern auch Seemäuse und anderes Nordsee-Getier und zum Schluss bekamen wir noch ein Quallen-Ballet vorgeführt.)

Knieper essen zum Hummerschutz?
Trotz des guten Bruterfolgs und der Zurückhaltung der Fischerei hat sich der Helgoländer Hummerbestand jedoch bis heute nicht erholt.
Als Gründe nennen die Wissenschaftler der BAH die Meeresverschmutzung und wärmere Wassertemperaturen.
Durch die wärmeren Winter schlüpfen die Hummerlarven inzwischen schon sehr früh im Jahr. „Die Sonne hat zu diesem Zeitpunkt aber noch nicht genügend Kraft, das Wasser auf die für die Entwicklung der Larven idealen 16 Grad aufzuheizen. „Damit halsen sich die Tiere eine relativ lange Schwimmphase auf.“ Vor allem für Fische sind die Hummerlarven dann ein gefundenes Fressen. „Zusätzlich wird durch niedrige Wassertemperaturen die Häutung verzögert oder ganz verhindert“, sagte Prof. Heinz-Dieter Franke von der BAH in einem Zeitungsinterview.

Manche Wissenschaftler vermuten auch, dass die Taschenkrebse zusätzlich eine Rolle spielen könnten. Auch sie sind kapitale und schwer gepanzerte Krebse mit gewaltigen Scheren. Nach dem Rückgang der Hummer halten sie die besten Wohnhöhlen besetzt. Zusätzlich machen sie Jagd auf kleinere Hummer.
Die Wissenschaftler forschen weiter, um den wertvollen Hummerbestand auf Helgoland nachhaltig zu sichern und wieder zu vermehren.
Vielleicht sollten die Fischer in mehr Taschenkrebse fangen?
Das hätte gleich mehrere Vorteile: Ein toter Taschenkrebs frisst keine Hummer und besetzt keine Wohnhöhle. Und außerdem schmecken auch Taschenkrebse – oder Knieper, wie die Helgoländer sagen – auch sehr lecker.

Hummerasyl im Windpark
Die neueste Idee der Helgoländer Hummerforscher ist ein Hummerwohnprojekt im Offshore-Windpark Riffgat.
Nach einer Meldung des Afred-Wegener-Instituts für Polar-und Meeresforschung (AWI), dem die BAH heute angegliedert ist,  fördert das Land Niedersachsen mit knapp 700.000 Euro ein Pilotprojekt zur Ansiedlung des Europäischen Hummers im Windpark „Riffgat“.
Die BAH-Arbeitsgruppe um Prof. Franke und Dr. Isabel Schmalenbach beginnt nun mit der Aufzucht von 3.000 Hummern, die sie im Jahr 2014im Windpark  auswildern werden. Die Hummer sollen sich Apartments in den Steinfeldern suchen, die als Kolkschutz zwischen den einzelnen Windkraftanlagen liegen.
Kolke sind Aus- und Unterspülungen an den Tragstrukturen der Windanlagen. Sie entstehen durch die Interaktion von Wellenbewegungen, Meeresboden und Tragstrukturen und den daraus resultierenden spezifischen Strömungen.

„Die in großer Zahl in den nächsten 15 Jahren in der Deutschen Bucht entstehenden Windparks stellen zwar einerseits einen Eingriff in das Ökosystem dar, könnten aber auch mit Maßnahmen zu einer ökologischen Aufwertung verbunden werden“, sagt Prof. Dr. Heinz-Dieter Franke, AWI-Biologe auf Helgoland. Die Sperrung der Windparks für die industrielle Fischerei Fischen und der wirbellosen Bodenfauna einen dringend benötigten Schutz- und Erholungsraum. Zudem könnten in ihrem Bestand bedrohte Bewohner von Hartböden zusätzlichen Lebensraum erhalten, so Prof. Franke.

Ich persönlich stimme da voll und ganz zu.  Wir haben Vergleiche im terrestrischen Bereich, etwa die unglaubliche Biodiversität auf Truppenübungsplätzen, in Industriebrachen oder anderen „unnatürlichen“ Orten, die deutlich zeigen: Beton und Lärm stört die Fauna eher wenig. Wichtig ist der Schutz vor Menschen.
Darum betrachten viele Biologen die Windparks als eine echte Chance, Schutzgebiete für Meeresbewohner durchzusetzen.
Wale, Fische und Wirbellose wären hier vor Fischerei und Schifffahrt optimal geschützt. Nur die nachts ziehenden Zugvögel sind die Verlierer…sie fliegen blind in die Rotoren. Hoffentlich gibt es irgendwann auch dafür Lösungen.

Bettina Wurche

Quellen:

AWI: “Windparks auf See als neue Hummerheimat?“

http://www.awi.de/de/news/press_releases/detail/item/offshore_windfarms_a_new_home_for_lobsters/?cHash=bc0602b3fb81cfc20b08fce9d70da739

http://www.lsfv-sh.de/component/content/article/63/461-existenz-der-helgolaender-hummer-ist-bedroht

http://www.welt.de/regionales/hamburg/article13923796/Das-Aussterben-des-Helgolaender-Hummers-verhindern.html

Die Nase macht bei diesem Wal einen großen Teil des Gewichts aus.
Nach Angaben der Walfänger des letzten Jahrhunderts wiegt der Pottwalbulle „a foot, a ton“: Je 1 Fuß Länge wird 1 Tonne Gewicht geschätzt. Ein ausgewachsener Bulle von fast 20 Metern Länge kommt damit auf fast 60 Tonnen Gewicht (Ellis, s. u.).
Und dann wiegt die “Nase” mit ihren Anhangsorganen allein mehrere Tonnen.
Der große Kopf gibt der Art ihren Namen: Physeter macrocephalus.

Um so ein Gewicht  zu halten, ist eine Menge reichhaltiges Futter nötig. Pottwale fressen am liebsten Kalmare, die durch ihr Eiweiß echte Proteinbomben sind.
Der Nachteil an Kalmaren ist, dass sie schnell, intelligent und wehrhaft sind. Ihre 10 Arme tragen scharf umränderte Saugnäpfe und mit ihren scharfkantigen Papageien-Schnäbeln können sie tiefe Fleischwunden reißen. Solche Wunden sind an den Köpfen der erwachsenen Wale zu sehen, trotzdem fressen die Meeressäuger gern und oft diese vielarmigen Leckerbissen. Sie müssen also eine Möglichkeit gefunden haben, diese wehrhaften Weichtiere zu überwältigen.

Und da kommt die Nase ins Spiel.
Die Nase des Pottwals ist ein multifunktionales Organ!

Schnitt durch den Pottwal-Kopf (Wikipedia)

Ob sie noch zum Riechen taugt, wissen wir nicht – der entsprechende Anteil im Gehirn (Bulbus olfactorius) ist bei den Zahnwalen stark zurückentwickelt. Dafür nutzen alle Wale die Nase zum Atmen: Die Atemöffnung liegt auf dem obersten Punkt des Scheitels, der Wal kann also im Schwimmen und ohne den ganzen Kopf aus dem Wasser strecken zu müssen, sehr schnell aus – und einatmen.
Die extragroße Pottwal-Nase hat ihre seltsame Form und ihren kostbaren Fettanteil durch das sogenannte Spermaceti-Organ. Das Organ besteht aus zwei übereinander liegenden zwei Bestandteilen, dem “Junk” und dem “Case” (s. Abbildung).

Die Funktion dieses einzigartigen Organs ist bis heute noch nicht vollständig erforscht.
Fest steht: Der Junk, das unten liegende „Fettpolster“, entspricht der Melone anderer Zahnwale. Die Melone ist eine Fettlinse, die essentiell wichtig für die Echolokation ist: Sie fokussiert die Ortungslaute des Wals. Die fokussierten Schallwellen erreichen ihr Ziel (ein Beutetier oder ein Hindernis), werden reflektiert und kommen zum Wal zurück. Durch den asymmetrischen Zahnwal-Schädel und sein an das Wasser angepasste Gehör kann der Wal genau hören, woher und aus welcher Entfernung ein Geräusch kommt (Whitehead s. u.). Der Pottwal-„Junk“ ist allerdings wesentlich größer als die Melone anderer Zahnwale, das dichte Öl ist mit Bindegewebe in Kompartimente unterteilt.
Der „Case“ enthält das eigentliche Spermaceti-Öl, das bei Luftkontakt fest und weißlich wird.

Der dänische Wal-Experte Peer Madsen (s. u.) hat diese Rekordnase intensiv erforscht, seine Ergebnisse weisen darauf hin, dass ein Pottwal sein Lieblingsessen, nämlich tief lebende Kalmare, von der Oberfläche aus ortet, sie dann mit gewaltigen Sonar-Impulsen lähmt oder sogar tötet und die lahmenden Weichtiere dann genüsslich einsaugt. Die Zähne benutzt er beim Fressen übrigens nicht – sie sind auch bei einem alten Pottwal kein Stück abgenutzt.
Damit wäre das Spermaceti-Organ  eine Schallkanone!

Die Schallkanone ist eine gute Erklärung, wie der Wal seine Beute, die intelligenten, schnellen und wehrhaften Kalmare, überwältigen kann.
Neben den Ortungs-Clicks benutzen Pottwale, wie alle Wale, komplexe Lautfolgen zur sozialen Verständigung untereinander (Whitehead s. u.). Whitehead und seine Kollegen sind nach vielen Jahren der Wal-Forschung übrigens der Meinung, dass diese großen Zahnwale eine eigenständige Kultur entwickelt haben. Wie auch Orcas und andere Zahnwale. Aber das ist eine andere Geschichte…

Zum Weiterlesen:

Whitehead, Hal (2003) „Sperm Whales: Social Evolution in the Ocean“ und viele andere Publikationen

Ellis, Richard (2011)  „The Great Sperm Whale: A Natural History of the Ocean’s Most Magnificent and Mysterious Creature”

Madsen P. T. (2002) “Morphology of the sperm whale nasal complex: A review and some new findings” PhD.Thesis. Department of Zoophysiology. University of Aarhus. Denmark

Madsen P. T. (2002) “Sperm whale sound production – in the acoustic realm of the biggest nose on record”. PhD.Thesis. Department of Zoophysiology. University of Aarhus. Denmark

Madsen P.T. (2003) “Sperm whale acoustics in a noisy world” Proceedings of MMS Information Transfer Meeting, Kenner, Louisiana, USA.

Pottwal-Beiträge auf diesem Blog:

“Die Pottwale – meine “kleinen” Lieblinge aus der Blejksdjupet”

“Ambra – vom Pottwal-Furz zum Luxus-Parfüm”

“Pottwale meiden Deepwater Horizon”

Bettina Wurche

“Nr. 5″ war der Überlebende aus einem medizinischen Experiment (er müßte dafür übrigens nicht sehr viel tun) und bekam nun das Gnadenpellet. Und ab und an Sonnenblumenkerne, Rosinen oder einen Apfelschnitz.
Er hatte sich dann in seinem 2. Lebensabschnitt einen Namen in der Weltraumforschung gemacht.  Wie ich in “Sonnenstrahl und Mäuseschiss” geschrieben hatte, wurde nach ihm die neue Einheit MS (=Mäuseschiss) benannt. Auch dafür musste ereigentlich nicht viel tun. Nur eben ein bißchen kötteln.

Völlig überraschend ist der wackere Mäuserich zu Beginn der letzten Woche verstorben und wurde im engsten Angehörigenkreis unter einer Parkhecke beigesetzt.
Herr Dr. Wicht nahm zu letzten Gruß sogar den Zylinder ab und schrieb dem verstorbenen vierbeinigen Kollegen noch einen Nachruf.
Möge die Maus in Frieden ruhen.

Bettina Wurche

Ozean unter Eis: Gibt es Leben auf dem Jupitermond Europa?

Der Jupitermond Europa verbirgt unter einer dicken Eisschicht einen flüssigen Salzwasserozean.
Europa ist zurzeit, neben dem Saturnmond Titan, der verheißungsvollste Kandidat für außerirdisches Leben in unserem eigenen Sonnensystem.
Der Vortrag gibt zunächst einen Einblick in die Astrobiologie und erläutert dann die Besonderheiten Europas als potentiellem Träger von Leben. Der Schwerpunkt liegt in der Diskussion, wie Leben in Europas Salzozean aussehen könnte. Als Vergleich werden irdische Lebensräume und ihre möglichen Parallelen und Abweichungen zu Europa vorgestellt.

09.-12. Mai: FedCon 2013 (Düsseldorf)

Star Trek und die WaleDer legendäre  Roman „Moby Dick“ und der Walschutz sind zentrale Themen in mehreren Star Trek-Movies und –Episoden. Der Focus liegt vor allem auf den Buckelwalen und Pottwalen, ihrer Biologie und metaphorischen Bedeutung.Die Buckelwale sind die Totemtiere der Walschutzbewegung: Mit ihrem ätherischen Gesang und ihre Verspieltheit haben sie schnell einen Platz in den Herzen der Menschen erobert. Sie haben mit ihrem positiven Image maßgeblich zum Erstarken des Walschutzes in den 70-er Jahren und der globalen Abkehr vom kommerziellen Walfang beigetragen.
Pottwale haben – nicht zuletzt durch Herman Melvilles Meisterwerk “Moby Dick” – einen ganz anderen Ruf:  Die erbarmungslosen Jäger und atemberaubende Tieftaucher sind bis heute mystisch und unnnahbar. Die gewaltigen Pottwale stehen für gewaltige menschliche Gefühle: Abenteuerlust, Rache und Besessenheit.

Jules Verne, der Steampunk und die Kopffüßer
analysiert Jules Vernes Roman „20.000 Meilen unter dem Meer“ unter den Aspekten „Steampunk“ und „Tintenfische“.
In nur 150 Jahren sind aus „schleimigen Monstern“ liebenswerte Meeresgesellen geworden. Wodurch hat sich die Sicht der Menschen auf die intelligenten, vielarmigen Meeresbewohner verändert? Und welchen Einfluss hat Verne auf das retrofuturistische Genre „Steampunk“?“

22./23. Juni:  SciFi-Tage Grünstadt

Star Trek und die Wale (Vortrag für kleine und große Besucher)
Der legendäre  Roman „Moby Dick“ und der Walschutz sind zentrale Themen in mehreren Star Trek-Movies und –Episoden. Der Focus liegt vor allem auf den Buckelwalen und Pottwalen, ihrer Biologie und metaphorischen Bedeutung.Die Buckelwale sind die Totemtiere der Walschutzbewegung: Mit ihrem ätherischen Gesang und ihrer Verspieltheit haben sie schnell einen Platz in den Herzen der Menschen erobert. Mit ihrem positiven Image haben sie maßgeblich zum Erstarken des Walschutzes in den 70-er Jahren und der globalen Abkehr vom kommerziellen Walfang beigetragen.
Pottwale haben – nicht zuletzt durch Herman Melvilles Meisterwerk “Moby Dick” – einen ganz anderen Ruf:  Die erbarmungslosen Jäger und atemberaubende Tieftaucher sind bis heute mystisch und unnnahbar. Die gewaltigen Pottwale stehen für gewaltige menschliche Gefühle: Abenteuerlust, Rache und Besessenheit.

12. Oktober: Buchmesse Convent in Dreieich

Star Trek und die Wale (

BLOWOUT!

Die Explosion der Bohrinsel „Deepwater Horizon“ im April 2012 verursachte eine gigantische Ölpest im Golf von Mexiko.
Welche technischen und politischen Fehler haben zu der Katastrophe geführt? Welche Auswirkungen hat die Ölpest auf die Ökosysteme im Golf von Mexiko? Wie viele Tiere und welche Arten sind durch die Katastrophe betroffen? Ist die Ölpest jetzt zu Ende?
Der Vortrag gibt Einblick in technische und biologische Fakten und Zusammenhänge. Dabei steht das Schicksal der Meeres-Säugetiere im Fokus des Vortrags. Ein Vergleich mit dem Untergang des Öltankers „Exxon Valdez“ vor Alaska 1989 zeigt, dass eine Ölpest jahrzehntelange Spätfolgen hat.

Weitere Termine in sind Planung.
In Heppenheim, Speyer und an anderen Orten.
Auf meiner Website finden Sie eine Übersicht über alle meine Vortragsthemen.
(Aus ungeklärten Gründen wird diese Seite zurzeit in Mozilla nicht korrekt angezeigt.
Im Explorer klappt es aber tadellos. Mozilla arbeitet an der Problemlösung.)

Bettina Wurche

Dass so mancher Besucher lieber das Geld nahm, anstatt eine zweite Tour zu machen, ist nicht die Schuld der Wale, sondern des Wetters. An dieser Stelle sei auch angemerkt, dass das norwegische Wort für Wal „hval“ lautet, in einem nordnorwegischen Dialekt heißt es sogar „kval“. Eine Wal-Tour mit heftigem Seegang kann für Meeresunerfahrene schnell zur „Qualtour“ werden. Aus gutem Grund haben wir unsere Gäste vor Beginn der Tagestour mit Seekrankheitstabletten gefüttert. Unsere wackere „Odin“ und ihre erfahrenen Steuerleute haben uns natürlich trotz widriger Winde immer sicher ans Ziel und zurück gebracht. Die norwegischen Seeleute hatten für solche „Sommerlüftchen“ nur ein müdes Lächeln übrig.

Als Wal-Guide stand ich oft im Krähennest und musste die Wale finden – Wale sind schon aus weiter Entfernung an ihrem Blas sicher zu identifizieren. Pottwale blasen nur aus dem linken Nasenloch, schräg nach vorn und links. Dann kam der Ruf: „Spermasett forward!“ (Pottwal voraus). (Pottwale heißen im Englischen „Sperm whale“, in Norwegisch „Spermasett“ und auf Französisch „Cachalot“. Ihre Namen in allen anderen europäischen Sprachen sind mit diesen Begriffen verwandt.)
Aus meiner „Walfischtonne“ in etwa 10 Metern Höhe hatte ich einen phantastischen Blick auf die Tiere. An den Tagen, die ich an Deck blieb, war ich ihnen sogar noch näher, sie ließen sich durch uns meistens nicht stören und blieben dicht am Schiff.

Whale Tours existiert heute leider nicht mehr, aber von dem Ort Andenes auf der Nachbarinsel Andoya geht es jeden Tag zur Hval-Safari aufs Meer hinaus.
Ich habe also schon sehr, sehr viel dieser grauen Riesen des Ozeans gesehen.
Aber ich bekomme nicht genug von ihnen, sie haben einen besonderen Platz in meinem Herzen.

Der Pottwal ist für mich ein schwimmendes Paradoxon. Es gibt mehrere große Bartenwal-Arten, die größer werden, aber nicht einer von ihnen kam mir jemals so gewaltig vor, wie „Moby Dick“. Seit ich einen auf der Insel Norderney gestrandeten erwachsenen Bullen von etwa 16 Metern Länge sah – und mit zerlegte – hat sich die Wuchtigkeit des Physeter in mein Gedächtnis eingebrannt.
Sie sind einfach atemberaubend!

Das nord-norwegische Whale-watching ist übrigens ein Vorbild für nachhaltigen Ökotourismus.
Die Wal-Touren werden nach strengen regeln und nur von Experten durchgeführt.
erfahrene Kapitäne kennen die Wale und ihr Verhalten, gut ausgebildete Guides geben in vielen verschiedenen Sprachen wissenschaftlich fundierte Information über  die Wale und die aktuelle Forschung.
Die einzelnen Schiffe sprechen sich vor Ort ab, damit ein Wal niemals von mehreren Schiffen eingekesselt und gestört wird. Die Schiffe müssen vorsichtig von hinten an den Pottwal herankommen und dürfen ihn nicht überholen. Außerdem wird ein Sicherheitsabstand zum Wal eingehalten. Dazu drosseln die Schiffe zwar die Motoren, lassen sie aber weiterlaufen. So kann der Wal das Schiff hören und weiß, was um ihn herum vorgeht. Dieses Verhalten beim Whale-watching entspricht den Vorschlägen des IFAW (International Fund of Animal Welfare) und die müssen es als „whale-hugger“ vom Dienst ja schließlich wissen.

Bettina Wurche

Dazu hat das internationale Team Experimente mit lebenden Piranhas durchgeführt und dann die Kraft der fossilen Kiefer und Zähne berechnet.
Unter dem treffenden Namen „Mega-Bites: Extreme jaw forces of living and extinct piranhas (Serrasalmidae)“(1) haben sie nun ihre Ergebnisse veröffentlicht: Der ausgestorbene Piranha-Cousin hatte – in Relation zu seiner Größe – den stärksten Biss, der je gemessen wurde. Stärker als Tyrannosaurus rex, der riesige Hai „Megalodon“ oder der devonische Riesenraubfisch Dunkleosteus.

Der Schrecken vom Amazonas

Eine Expedition zum Amazonas erforschte 2010 die Beißkraft der heute lebenden Piranhas direkt vor Ort. Prof. Guillermo Ortí, ein Experte für die Evolution von Fischen im Allgemeinen und Amazonas-Fischen im Besonderen, war mit von der Partie, das National Geographic-Magazin hatte die Expedition organisiert und gefilmt. Die berüchtigten bissigen Tropenfische sind die idealen “Forschungspartner” für in-vivo-Experimente zur Evolution des Wirbeltier-Kiefers: klein, aggressiv und in großen Mengen und einfach zu finden.
Die Forscher vermaßen erstmals die Kieferkräfte von 15 Piranha-Arten. Der größte von ihnen, der bis zu 45 Zentimeter große Schwarze Piranha biss mit einer Kraft von bis(s) zu 320 Newton auf das metallene Meßgerät.

Ein Biss für alle Fälle

Die Fleisch fressenden Piranhas haben typischerweise eine einzige Reihe mit sechs bis sieben dreieckigen Zähnen mit gesägten Kanten. Damit reißen sie große Stücke Fleisch aus ihrer Beute.

Der viel größere, 10 Millionen Jahre alte Megapiranha paranensis hatte andere Zähne: Das Kieferfragment trägt drei Zähne, die zick-zack-artig versetzt sind. Der nach innen versetzte Zahn ist außerdem mit einem massiven runden Sockel im Kiefer verankert. Auch diese Zähne waren dreieckig und hatten gesägte Kanten, wie Haizähne (3, 1).
Mit dieser Zick-Zack-Zahnreihe ähnelt er eher dem Pacu, einem harmlosen Vegetarier, der ebenfalls mit den Piranhas verwandt ist.
Die Forscher haben daraus für den ausgestorbene Riesen-Piranha einen massiven Kombi-Biss rekonstruiert: Er konnte sowohl Fleischbrocken aus großen Beutetieren herausreißen als auch feste Knochen und Panzer durchbeißen.
Den sehr starken Biss verdanken die Piranhas ihrer enormen Kiefermuskulatur und den kräftigen Bändern – sie wiegen bis zu 2 % der gesamten Körpermasse. “One of the highest jaw-closing mechanical advantages ever identified in fishes,” sagt Stephanie Crofts (University Washington), die die Kiefer vermessen hat.
Megapiranha paranensis soll nach einigen Angaben bis zu 1,3 Meter lang und bis zu  73 Kilogramm schwer gewesen sein. Crofts und ihre Co-Autoren gehen von einer konservativeren Schätzung aus: Etwa ~10 kg Gewicht und eine Körperlänge von 71 cm. Das reicht dann immer noch für einen spektakulären Beißdruck (2) zwischen 1240 to 4749 Newton (1).

Der fossile Mega-Beißer lebte im Miozän, vor etwa 10 Millionen Jahren, in südamerikanischen Süßgewässern.
Noch ist nicht bekannt ist, was Megapiranha damals gefressen hat. Aber die Fischforscher sind sich sicher: Mit dieser Kieferkraft und diesen Zähnen bewaffnet, hätte der Fisch auch sehr große und stark gepanzerte Beute erlegen können. Wie die Katzenfische und Schildkröten, die damals im gleichen Gewässer lebten.
Dazu meint Stephanie Crofts: “If our calculations are correct, Megapiranha was probably a bone-crushing predator taking bites of anything and everything”.

Dunkleosteus – der devonische Panzerknacker

T. rex oder Megalodon kennt fast jeder.
Den Vergleich mit dem Panzerfisch Dunkleosteus finde ich nicht so geglückt.
Wer kennt schon devonische Fische, die vor 380 Millionen Jahren gelebt haben?
Dunkleosteus terelli war auf jeden Fall rekordverdächtig: Mit über sechs Metern der größte Fisch im damaligen Ozean und das größte Meerestier überhaupt. Der Panzerfisch hatte scharfkantige Kiefer, die sich selbst nachschärften, mit einem beachtlichen Beißdruck – für damalige Verhältnisse.
Er bleibt mit 4400 Newton Beißdruck an der Schnauzenspitze und bis 5300 Newton (4) an den hinteren Dentalplatten weit hinter heutigen Haien und anderen Tieren zurück.

Ein Dunkleosteus-Schädel mit seinen schweren, scharfkantigen Panzerplatten kommt uns auch heute noch furchteinflößend vor.
Aber moderne Prädatoren der gleichen Größen- und Gewichtsklasse, wie etwa der Weiße Hai, können darüber nur müde grinsen. Die Aufrüstung im Tierreich lässt den Schrecken des Devons heute ziemlich alt aussehen.

Mein Fazit:

Wenn ich in die versteinerten Kiefer von T. rex, Megalodon und Dunkleosteus blicke, geht mir durch den Kopf, dass das Aussterben mancher Arten mich doch irgendwie erleichtert.

PS:

Im Senckenberg-Museum in Frankfurt steht ein Dunkleosteus-Schädel. Bei der nächsten Gelegenheit muss ich mich damit photographieren lassen. Das Vieh sieht einfach gewaltig aus.

Bettina Wurche

Quellen:

(1) Justin R. Grubich, Steve Huskey, Stephanie Crofts, Guillermo Orti & Jorge Porto: „Mega-Bites: Extreme jaw forces of living and extinct piranhas (Serrasalmidae)“

http://www.nature.com/srep/2012/121220/srep01009/full/srep01009.html

(2) http://de.wikipedia.org/wiki/Bei%C3%9Fkraft

(3) Megapiranha paranensis, a New Genus and Species of Serrasalmidae (Characiformes, Teleostei) from the Upper Miocene of Argentina

Alberto Luis Cione,1 Wasila M. Dahdul,*,2 John G. Lundberg,2 and Antonio Machado-Allison3; Journal of Vertebrate Paleontology 29(2):350-358. 2009
doi: http://dx.doi.org/10.1671/039.029.0221

http://www.bioone.org/doi/abs/10.1671/039.029.0221?journalCode=vrpa

(4) Philip S. L. Anderson, Mark W. Westneat: Feeding mechanics and bite force modelling of the skull of Dunkleosteus terrelli, an ancient apex predator. Biology Letters, Royal Society Publishing, 2006 doi: 10.1098/rsbl.2006.0569 Volltext (PDF)

Zum Weiterlesen:

Science Daily: „Black Piranha, Megapiranha Have Most Powerful Bites of Fish Living or Extinct, Researcher Finds”

Science AAAS: “ScienceShot: Megapiranha Outchomps T. Rex”
http://news.sciencemag.org/sciencenow/2012/12/scienceshot-megapiranha-outchomp.html

Ein Blick auf das abgebildete Photo sagt mir deutlich mehr: Es geht um die Strandung eines Zweizahnwals.
Das Tier gehört auf jeden Fall zur Gattung „Mesoplodon“, von denen es weltweit 14 Arten gab (und nicht 21).

Die Tiere leben natürlich nicht in der Tiefsee, sondern in der Hochsee. Alle bisher untersuchten Schnabelwale tauchen zwar ähnlich tief wie Pottwale und jagen in tiefen Wasserschichten Fische und Tintenfische. Darum ist auch für Mesoplodon traversii anzunehmen, dass er weit unter 1000 Meter tief taucht. Aber damit ist er natürlich kein Tiefsee-Bewohner, sondern klopft dort höchstens gelegentlich an die Tür.

Dass diese beiden Tiere so schwierig zuzuordnen waren, ist nicht erstaunlich. Zweizahnwale sind erstens wenig bekannt und zweitens sehr schwierig zu bestimmen. Lesen Sie dazu auch den meertext-Beitrag „Geheimnisvolle Schnabelwale – von Entenwalen und Zweizahnwalen“.

Viele Mesoplodon-Arten sehen sich äußerlich teilweise zum Verwechseln ähnlich. Das wichtigste und offensichtlichste Unterscheidungsmerkmal sind die beiden Zähne im Unterkiefer, die nur bei erwachsenen Männchen durchbrechen. Bei Weibchen und Jungtieren bleiben die Zähne im Zahnfleisch verborgen.
Abgesehen von den Zähnen kann die Artzugehörigkeit dieser Wale nur von erfahrenen Spezialisten über kleine Details des Schädels bestimmt werden. Da hier ein Weibchen und Jungtier gestrandet waren, ist es überhaupt nicht verwunderlich, dass die Identifizierung so kompliziert war und die Tiere zunächst als Camperdown-Wal (Mesoplodon grayi bestimmt wurden.
Neben der Schädelanalyse kann die Art auch über eine DNA-Analyse bestimmt werden. Wie es im vorgesehen Fall ja auch geschehen ist.

Die wilde Entdeckungsgeschichte des Bahamonde-Zweizahnwals
Mesoplodon traversii hat eine wilde Entdeckungsgeschichte hinter sich:
1873 fand James Hector auf Pitt Island (Neuseeland) einen Unterkiefer, den er in Wort und Bild dokumentierte. Im darauf folgenden Jahr publizierte John Edward Gray die wissenschaftliche Beschreibung des Kiefers und benannte ihn nach Henry Hammersley Travers: M. traversii. (Nach Hector ist übrigens auch der Schnabelwal Mesoplodon hectori benannt worden, aber das ist eine andere Geschichte).
Um 1950 wurde dann auf White Island (Neuseeland) noch ein Schädel ohne Unterkiefer (= Calvarium) gefunden, der später dem Gingko-Zweizahnwal (M. gingkodens) zugeordnet wurde.
1986 wurde ein beschädigter Schädel ohne Unterkiefer in Chile auf Robinson Crusoe Island angespült und von van Helden und Kollegen als neue Art beschrieben: Mesoplodon bahamondi – Bahamonde’s Zweizahnwal.
In diesem Fall wurde allerdings wenig später klar: Der Schädel gehörte gar nicht zu einer neu entdeckten Art, sondern zu dem schon 1874 beschrieben Tier. Darum war der Name M. bahamondi ungültig und M. traversii gültig. So schreiben es die Regeln der internationalen Nomenklaturkommission vor. Van Helden und Kollegen schrieben also eine Gegendarstellung.

Im Dezember 2010 strandeten zwei Schnabelwale am Strand von Opape, Bay of Plenty, Neuseeland. Sie wurden zunächst als Gray´s Schnabelwal (Mesoplodon grayi) einsortiert.
Erst durch die genetische Analyse aller drei Funde wurde klar, dass sie alle zur gleichen Art gehören. Insgesamt drei Funde sind für eine Walart schon extrem selten, darum titulierten Thompson und Kollegen M. traversii in ihrer jetzt erschienen Publikation als den seltensten Wal der Welt (Thompson, K. et al. 2012: The world’s rarest whale. Current biology, 22(21): R905–R906. doi:10.1016/j.cub.2012.08.055)
Ganz schön viel Aufregung für einen so kleinen, stillen Wal.

Entdeckungen im Museum
Es kommt auch heute noch regelmäßig vor, dass neue Wale (und andere Tiere) entdeckt werden, gerade Museumsammlungen sind dafür prädestiniert.
Die Erklärung ist einfach: Erst in einer Sammlung können Schädel durch exakte Vermessungen und Vergleiche mit anderen Schädeln wissenschaftlich bearbeitet werden bzw. können hier DNA-Analysen durchgeführt werden. Und für die wissenschaftliche Bearbeitung benötigt es einen Anfangsverdacht, ein Forschungsprojekt und die entsprechenden Spezialisten.

Ich hatte schon vor einiger Zeit über eine neue Zwergwalart und eine neue Delphinart berichtet.
Nicht-Zoologen mag es übertrieben erscheinen, so viel Aufwand zu betreiben, um Wale hin- und herzusortieren. Aber diese Artzugehörigkeiten erzählen den Wissenschaftlern wichtige Details über Evolution, Verbreitung und andere intime Details aus dem Leben der Wale.
Zwei Arten nicht sauber auseinander zu halten, ist für einen Zoologen genauso schlimm, wie zusammen geworfene Äpfel und Birnen für einen Obsthändler.

Bettina Wurche

Quellen:

L. van Helden, A. N. Baker, M. L. Dalebout, J. C. Reyes, K. Van Waerebeek, C. S. Baker: Resurrection of Mesoplodon traversii (Gray, 1874), senior synonym of M. bahamondi

Reyes, Van Waerebeek, Cardenas and Yanez, 1995 (Cetacea: Ziphiidae). In: Marine Mammal Science. 18, Nr. 3, Juli 2002, S. 609–621. doi:10.1111/j.1748-7692.2002.tb01062.x.

Perrin, William F.; Wursig, Bernd & Thewissen, J.G.M (eds.) (2002): Encyclopedia of Marine Mammals. Academic Press. ISBN 0-12-551340-2

Reeves, Randall R. & Leatherwood, S. (1994): Dolphins, porpoises and whales: 1994-98 Action plan for the conservation of cetaceans. IUCN, Gland, Switzerland. ISBN 2-8317-0189-9

Thompson, K. et al. 2012: The world’s rarest whale. Current biology, 22(21): R905–R906. doi:10.1016/j.cub.2012.08.055

Um 1990 waren sie die am wenigsten bekannte Familie der Wale. Mit ihrer wenig erforschten Lebensweise und ihren seltsam geformten Köpfen, die ganz anders aussehen, als alle anderen Wale, haben sie mich auf den ersten Blick fasziniert: Ich schrieb meine Diplomarbeit über zwei dieser Arten aus dem Nordatlantik.

Während der Arbeit hatte ich mir einen dieser außergewöhnlichen Schädel auf den Schreibtisch gestellt und an ihm ein neues Messverfahren entwickelt und erprobt. Es war ein noch nicht ausgewachsener Nördlicher Entenwal (Hyperoodon ampullatus). Seinen Schädel habe ich in – und auswendig studiert: Etwa 1,30 Meter lang mit hoch aufgewölbtem Hirnschädel und hohen seitlichen Kämmen (Maxillarkämmen) auf dem Oberkiefer:
Der Donald Duck unter den Walen!

Ich habe Tage gebraucht, bis ich den Schädel verstanden hatte.
Mit voller Kraft konnte ich den Schädel des Jungtiers gerade eben allein heben – und meinen kleinen Liebling in den Armen halten.

Schädel von Nördlichen Entenwalen war immerhin in einigen zoologischen Museen und Instituten in Deutschland und Holland zu finden, er ist nicht so selten und strandet ab und an auch an der deutschen Nordseeküste. Früher wurde er sogar kommerziell bejagt, auch aus dieser Zeit sind Schädel erhalten, mit den charakteristischen Messerspuren vom „Abflensen“.

Auf der staubigen Suche nach dem Zweizahnwal
„Meine“ zweite Walart war in Deutschland wesentlich schwieriger zu finden: Der Sowerby-Zweizahnwal, Mesoplodon bidens.
In Deutschland waren nur zwei Exemplaren aufzutreiben.
Die Gattung Mesoplodon ist wesentlich kleiner als ein Entenwal (Hyperoodon), die Tiere werden nur zwischen 3,5 und 6 Meter groß. Die anderen Schnabelgattungen sind meist nur in ein oder zwei Arten aufgespalten.
Die Zweizahnwale – Mesoplodon – ist mit 14 Arten die große Ausnahme. Diese Artenvielzahl wird unter Wissenschaftlern diskutiert, aber nicht wirklich verstanden. Manchmal kommen mehrere Arten im gleichen Seegebiet vor. Und da beginnt die Sache, wirklich kompliziert zu werden…
Leider sehen sie sich alle ziemlich ähnlich.

Mesoplodon ist zwar ein Zahnwal, de facto haben aber nur ausgewachsene Männchen zwei sichtbare Zähne im Unterkiefer. Die Bezahnung ist artspezifisch und absolut abgefahren: Bei manchen Arten wachsen zwei Hauer aus dem Unterkiefer über dem Oberkiefer zusammen.

Die Zähne der erwachsenen Männchen sind das wichtigste Unterscheidungsmerkmal der Zweizahnwal-Arten. Leider bleiben bei Jungtieren und Weibchen diese Zähne im Gaumen verborgen.
Um die Tiere sicher zu identifizieren, muss man also „nur“ einem erwachsenen Männchen ins Maul schauen. Bei einem vorbeischwimmenden Wal ist das eine gewaltige Herausforderung – nur Flipper zeigte freiwillig ein photogenes Grinsen.

Neue Walart auf dem Fischmarkt
Sie leben meistens in kleinen Gruppen im offenen Ozean und sind durch ihr eher unauffälliges Verhalten auf See schwer zu entdecken. Die lebenden Tiere und die Schädel können nur von Fachleuten identifiziert werden.
Das hat dazu geführt, dass gleich drei Mesoplodon-Arten erst in den letzten drei Jahrzehnten „entdeckt“ worden sind: In Museumssammlungen und auf Fischmärkten:

In neuerer Zeit können diese seltenen Tiere durch die umfassende und hervorragende Forschungsarbeit von Merel Dalebout auch über DNA-Analysen zugeordnet werden:
1991 wurde der Peruanische Schnabelwal (M. peruvianus) beschrieben.
2002 hatte der Perrin-Schnabelwal (M. perrini) sein wissenschaftliches Debut.
Und nun macht der der Bahamonde-Schnabelwal (M. traversii) Schlagzeilen…(lesen Sie dazu auch den meertext-Beitrag: „Der Bahamonde-Schnabelwal – ein mysteriöses Phantom aus der Tiefsee?“).

Dabei sind diese Tiere wirklich gar nicht so klein.
Und es ist auch nicht so, dass sie vorher nicht da waren.
Es hat bloß keiner richtig hingeguckt.
Schnabelwale sind immer wieder für Überraschungen gut, gerade in den ungeheuren Weiten des pazifischen Ozeans.
Vielleicht findet Merel ja noch ein paar neue Arten?
Für mich als Zoologin ist das ein gutes Gefühl: Es gibt immer noch etwas zu entdecken!

Bettina Wurche

Quellen:

Merel L. Dalebout, James G. Mead, C. Scott Baker, Alan N. Baker, & Anton L. van Helden (2002): A New Species of Beaked Whale, Mesoplodon perrini sp. n. (Cetacea: Ziphiidae), Discovered Through Phylogenic Analysis of Mitochondrial DNA Sequences. Marine Mammal Science 18 (3): 577-608. doi:10.1111/j.1748-7692.2002.tb01061.x vollständiges PDF

A. L. van Helden, A. N. Baker, M. L. Dalebout, J. C. Reyes, K. Van Waerebeek, C. S. Baker: Resurrection of Mesoplodon traversii (Gray, 1874), senior synonym of M. bahamondi Reyes, Van Waerebeek, Cardenas and Yanez, 1995 (Cetacea: Ziphiidae), In: Marine Mammal Science, 18(3):609–621 (July 2002)

Taylor, B.L., Baird, R., Barlow, J., Dawson, S.M., Ford, J., Mead, J.G., Notarbartolo di Sciara, G., Wade, P. & Pitman, R.L. 2008. Mesoplodon peruvianus. In: IUCN 2012. IUCN Red List of Threatened Species. Version 2012.2. <www.iucnredlist.org>. Downloaded on 05 November 2012.

Darum reagierte der Physiologie-Professor Ken Lukowiak von der Universität Calgary, Department of Physiology and Pharmacology, auch seeeehhhhr skeptisch, als sein Student Lee Fruson untersuchen wollte, inwieweit Schokolade das Gedächtnis beeinflussen kann.

Trotz Lukowiaks anfänglichen Zweifeln untersuchten sie eine Gruppe von Kakao-Bestandteilen – die Flavonoide.
Flavonoide sind sekundäre Pflanzenstoffe, die sich chemisch vom Grundgerüst des Flavan (2-Phenylchroman) ableiten und aus zwei aromatischen Ringen bestehen, die durch einen Tetrahydropyran-Ring verbunden sind.

Flavonoide sind Bestandteile einer ganzen Reihe von Nahrungsmitteln, die gern als „Superfood“ bezeichnet werden. So genanntes „Superfood“ wie Schokolode oder grüner Tee soll angeblich besonders gesund sein und die Hirnleistung steigern. Darum konzentrierten sich Fruson und Lukowiak bei ihrer Untersuchung auf das Flavonoid Epicatechin (Epi).

‘I didn’t think any of this stuff would work’, erinnert sich Lukowiak.
Die Untersuchung, inwieweit eine Schokoladen-Komponente das menschliche Erinnerungsvermögen beeinflusst, ist aufgrund der vielen externen Faktoren nahezu unmöglich. Darum wurden die Auswirkungen des Flavonoids Epicatechin auf Lukowiaks Lieblings-Labortier untersucht: Die Spitzschlammschnecke Lymnaea stagnalis.
Das überraschende Ergebnis der Schokoladen/Schnecken-Studie haben Fruson und Lukowiak nun im Journal of Experimental Biology publiziert:
Epicatechin verbesserte die Dauer und Stärke der Schnecken-Erinnerungen.
Fruson, L., Dalesman, S. and Lukowiak, K. (2012) A flavonol present in cocoa [(–) epicatechin] enhances snail memory. J. Exp. Biol. 215, 3566-3576.

Erinnerungstest für Schnecken
Wie sieht ein Erinnerungstest für Schnecken aus?
Süßwasserschnecken atmen durch eine Atemöffnung, das Pneumoston, und betreiben zusätzlich Hautatmung. Sie leben in Gewässern, deren Sauerstoffgehalt stark schwanken kann und können auch Zeiten des Sauerstoffmangels überleben.
Lukowiak ist ein erfahrener Schneckentrainer und hat die Teilnehmer des Experiments darauf trainiert, bei Sauerstoffmangel die Atemöffnung zu schließen.
Nachdem die Schnecken diese einfache Aktivität in einem halbstündigen Training in deoxygeniertem Wasser erlernt hatten, wurde ihr Erinnerungsvermögen getestet: Das halbstündige Training hatte ausgereicht, die Erinnerung im Kurzzeitgedächtnis (bis zu 3 h) abzuspeichern, aber nicht im Langzeitgedächtnis (24 h).
Dann setzten Fruson und Lukowiak Epicatechin ein.
Unter Einfluss von Epi konnten sich die Schnecken noch einen Tag später daran erinnern, ihre Atemöffnungen im sauerstofflosen Wasser geschlossen zu halten. Manche Schnecken konnten sich sogar nach drei Tagen noch daran erinnern!
Das Epicatechin hatte also zu einem signifikant verbesserten Erinnerungsvermögen der Spitzschlammschnecke geführt.

Schokolade hilft doch beim Lernen
Aber wie stark genau war dieses verstärkte Erinnerungsvermögen?
Erinnerungen können durch neue Erinnerungen überschrieben werden. Dieser Prozess wird als Extinktion bezeichnet, erklärt Lukowiak.
Dabei muss die ursprüngliche Erinnerung nicht verloren gehen. Wenn die neue Erinnerung schwach ist, kann sie vergessen werden und die ältere Erinnerung wird wiederhergestellt.
Fruso und Lukowiak wollten nun noch herausfinden, wie stark das neu gelernte Wissen unter dem Epi-Einfluß war.
Sie trainierten die Schnecken nochmals, aber diesmal sollten die Tiere ihre Atemöffnungen öffnen. Das Ergebnis war: Die mit Epi unterstützte Erinnerung war stärker, die Schnecken hielten trotz der neuen Trainingseinheit ihre Atemöffnungen weiterhin geschlossen.

Die Wissenschaftler fanden auch heraus, dass das Epicatechin offenbar direkt auf die Neuronen des Erinnerungsvermögens wirkte.
Lukowiak meinte, dass bei Menschen schon ein halber Riegel dunkle Schokolade das Erinnerungsvermögen signifikant verbessern dürfte.
Eine gute Nachricht für die Chocoholics weltweit.

Unfairerweise mussten sich die Schnecken mit dem reinen Stoff – dem Epi – begnügen und durften die Komponente nicht als Teil der ganzen Rezeptur probieren. Denn zweifellos essen viele Menschen Schokolade vor allem wegen ihres guten Geschmacks, und nicht in erster Linie aufgrund der unterstellten Superfood-Eigenschaften. Vielleicht wäre der Anreiz dann – bedingt durch den leckeren Geschmack – noch größer gewesen?
Dadurch bleibt die wichtiger Frage immer noch ungeklärt: Naschen Spitzschlammschnecken gerne Schokolade?

Bettina Wurche