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Wie funktionieren Fisch-Schulen?

Wie schwimmen Fische in Schulen und koordinieren mühelos jeden ihrer Schritte, bzw. Flossenschläge? Diese Frage haben wir von einer Leserin erhalten. Die Antwort scheint in den Genen der Fische zu liegen.

Studien haben das Thema untersucht

Die genetische Basis, die dem komplexen, sozialen Verhalten der Schulbildung zugrunde liegt, wird in zwei Studien aufgezeigt. Sie wurden am 12. September 2013 in der Zeitschrift "Current Biology" veröffentlicht.

Die Studien deuten darauf hin, dass Schulbildung kein erlerntes Verhalten ist, sondern dass sie sich auf mehrere Regionen des Fischgenoms stützt.

Die Ergebnisse könnten auf die genetische Grundlage dafür hinweisen, warum Menschen auch sozial sind und dazu neigen, sich in Gruppen zu versammeln, sagen einige Experten.

Früh übt sich

Die meisten Fische entfalten während einer bestimmten Phase ihres Lebenszyklus das Leben in Schulen, wie Untersuchungen gezeigt haben. Sie haben sich so entwickelt, dass sie in Schulen schwimmen, um sich besser vor Raubtieren zu schützen. Außerdem verbessern sie dadurch ihre Nahrungssuche und können generell effizienter schwimmen.

Im Gegensatz zu Gruppen, in denen die Fische nur locker zusammen schwimmen, erfordert die Schule koordinierte Körperpositionen und synchronisierte Bewegungen. Fische in Schulen müssen ihre Umgebung mit hoher Genauigkeit wahrnehmen, das Bewusstsein für ihre Position innerhalb der Schule aufrechterhalten und schnell auf Veränderungen sowohl der Wasserströmungen als auch der Bewegung der Gruppe reagieren.

Wie genau die Fische dieses Kunststück vollbringen, ist bisher allerdings nicht bekannt.

Eine neuere Studie bringt weitere Erkenntnisse

In einer der neuen Studien untersuchten Forscher Stichlinge. Das sind kleine Fische von etwa 8 Zentimetern Länge, die sowohl im Salz- als auch im Süßwasser leben.

Die Forscher bauten eine Handvoll gefälschter Fischmodelle, hängten sie ins Wasser und wirbelten sie herum, um den echten Stichling in die Schulen zu locken.

Durch die Kreuzung einer Art von Stichlingen, die zur Schulbildung neigen, mit einer anderen Art von Stichlingen, die eher widerwillig einer Schule beitreten, identifizierten die Forscher zwei genomische Regionen in Stichlingen, die mit der Schulbildung in Verbindung stehen.

Eine dieser Regionen ist auch mit der Entwicklung einer hochspezialisierten sensorischen Struktur verbunden, die nur bei Fischen vorkommt. Der so genannten Laterallinie, die Vibrationen im Wasser erkennen kann.

Die Laterallinie besteht aus Zellen, die den Haarzellen des menschlichen Ohrs ähneln. Sie ermöglicen es den Fischen Veränderungen in der Wasserströmung wahrzunehmen und entsprechend zu reagieren.

Untersuchungen an blinden Fischen

In der zweiten Studie untersuchten Forscher den mexikanischen Salmler, der in offenen Flüssen und Seen und manchmal auch in Höhlenbächen lebt. Die Art in Höhlen ist blind.

Die Salmler in Flüssen und Seen schwimmen in Schulen, die blinden Höhlenfische jedoch nicht. Das legte den Forschern nah, dass das Sehvermögen für die Ausbildung von Schulen wichtig ist.

Nach der Kreuzung der beiden Arten und einer genetischen Analyse stellte das Team jedoch fest, dass die Höhlenfische im Laufe ihrer Entwicklung die Fähigkeit zur Bildung von Schulen verloren.

Dies lieferte weitere Beweise dafür, dass das Schulungsverhalten genetisch bedingt und nicht gelernt ist, sagten die Forscher.

Wie der Fisch, so der Mensch?

Die Teams blieben jedoch geteilter Meinung darüber, wie sich diese Ergebnisse auf den Menschen beziehen könnten.

"Da ein evolutionär geteilter neuronaler Kreislauf sowie einige der gleichen Neurochemikalien und Hormone das soziale Verhalten aller Wirbeltiere steuern könnte das, was wir über genetische Veränderungen bei Fischen lernen, letztlich Einblick in die menschlichen Verhaltensvariationen geben", sagt Forscherin Anna Greenwood.

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