Piranhas sind alles andere als stumme Fische. Sie verschaffen sich Gehör durch Vibrationen ihrer Schwimmblase, die wiederum von der Kontraktion zweier Muskel hervorgerufen werden. Wie sich die Kommunikation dieser Fische in südamerikanischen Gewässern entwickelt hat, versuchen Neurobiologen zu entschlüsseln.
Joey Kelly
Piranhas schwimmen im Wasser. - Getty

Das Wichtigste in Kürze

  • Viele Fische können eine Reihe von beabsichtigten Tönen erzeugen, um Partner zu umwerben, Warnsignale abzugeben, ihr Revier zu verteidigen oder den Zusammenhalt eines Schwarms zu sichern.

Einige «singen» mit ihrer Schwimmblase - das gilt auch für rotbauchige Piranhas (Pygocentrus nattereri). Letztere sind Objekt der Forschung des Neurobiologen Boris Chagnaud von der Universität Graz. Er untersucht an den Raubfischen der tropischen Süssgewässer, wie die Evolution neuronale Netzwerke verändert, um neue Verhaltensmuster hervorzubringen.

«Die Laute der Piranhas werden durch die Vibration der Schwimmblasenwand erzeugt, die durch die Kontraktion der bilateralen Schallmuskeln verursacht wird», erläuterte der Grazer Professor für Biologie in seiner jüngsten, gemeinsam mit seinen belgischen Kollegen publizierten Studie. Wie er aber auch weiss, diente das neuronale Netzwerk, das die lautproduzierenden Muskel durch Signale kontrolliert, in früheren Phasen der Evolution ausschliesslich der Fortbewegung - dem Schwimmen.

Im «Journal of Experimental Biology» hat die Forschergruppe die Ergebnisse ihrer jüngsten Experimente veröffentlicht: Das Team hat die Aktivität des Bewegungsapparates als auch der Schallmuskulatur der Piranhas gemessen. Dabei kam die sogenannte Elektromyographie (EMG) zum Einsatz, bei der die Muskelaktivität anhand von elektrischen Aktionsströmen der Muskel erfasst wird.

Aus den Ergebnissen schliessen die Forscher, dass sich im Laufe der Evolution neuronale Netzwerke für langsame, wechselweise durchgeführte Muskelkontraktion allmählich zu Netzwerken für eine sehr schnelle, gleichzeitige Anspannung von Muskeln veränderten.

«Wir konnten zeigen, dass sich im Laufe der Evolution aus dem zentralen Nervensystem im Rückenmark eine eigene motorische Kontrolle herausgebildet hat, die für die Fähigkeit der Lauterzeugung verantwortlich ist», fasste Chagnaud zusammen.

https://doi.org/10.1242/jeb.242336

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