Der SPIEGEL

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11. März 2011, 15:24 Uhr

Tiere

Neuronengeflüster im Endhirn

Von Günther Stockinger

Schlechte Nachrichten für Freunde des Angelsports: Fische sind offenbar weit mehr als bloße Reflexmaschinen. Sie nehmen Schmerzen bewusst wahr und leiden unter ihnen. Forscher fordern deshalb, sie mit Vögeln und Säugetieren auf eine Stufe zu stellen.

Millionen Hobby-Angler und Sportfischer können nicht irren. Der hässliche Haken im Maul, so glauben sie, tue Fischen nicht weh. Das Nervensystem der Wasserbewohner sei viel zu primitiv, als dass sie echten Schmerz empfinden könnten.

Wenn sie angebissen haben, wehren sie sich zwar oft nach Leibeskräften. Aber bestätigt nicht gerade dies, wie wenig sie die Pein spüren? "Wenn Angelhaken schmerzhaft wären, dann würden die Fische beim Drill nicht kämpfen, sondern dem Zug der Schnur so willig folgen wie ein Stier, der mühelos am Nasenring geführt wird", argumentiert der Wiener Angler Johann Brabenetz im Fachblatt "Der Fliegenfischer".

Bisher begegneten die Freunde der Fischjagd eher selten dem Vorwurf der Grausamkeit: Die Beutetiere gelten als niedere Lebewesen. Gefühle wie bei Säugetieren oder Vögeln traute ihnen kaum einer zu. Außerdem pocht das Herz der meisten Menschen ohnehin nur für Warmblüter.

Inzwischen aber hat das Bild von den angeblich roboterartigen Lebewesen mit dem Drei-Sekunden-Gedächtnis Risse bekommen. Die Erkenntnisse von Fischbiologen, Neuroanatomen und Verhaltensforschern belegen, dass die entwicklungsgeschichtlich alten Wirbeltiere alles andere sind als bloße Reflexmaschinen.

Dass Schmerzreize bei den stummen Wasserbewohnern keineswegs im Rückenmark verebben, haben Forscher von der Queen's University in Belfast nachgewiesen. Bei Goldfischen und Forellen entdeckten sie direkt hinter den Kiemendeckeln sensible Hautareale. Mit implantierten Elektroden konnten sie zeigen, dass die Nervenzellen ihre Signale von dort ins Gehirn der Fische funken.

Als die Wissenschaftler die Tiere mit einer Nadel piksten, setzte lebhaftes Neuronengeflüster in deren Endhirn ein - und mithin in ebenjenem Abschnitt, in dem Schmerzmeldungen auch bei Vögeln und Säugetieren verarbeitet werden.

Für Atlantische Lachse, Karpfen und Kabeljaue liegen inzwischen ähnliche Ergebnisse vor: "Unsere Studien demonstrieren, dass es sich bei den Reaktionen der Fische auf potentiell schmerzhafte Ereignisse nicht nur um simple Reflexe handelt", erklärt Lynne Sneddon, Fischexpertin an der University of Chester.

Ein spanisches Forscherteam konnte sogar einen Teil des Goldfischhirns identifizieren, der in seiner Funktion dem limbischen System zu ähneln scheint. Diese Hirnregion gerät beim Menschen in Wallung, wenn er Angst oder Schmerzen leidet. Wie beim Säugetier besteht auch beim Fisch dieses Gefühlszentrum aus mehreren anatomischen Strukturen: In der Amygdala erhalten eingehende Signale eine emotionale Färbung; der Hippocampus ist fürs Gedächtnis, aber auch für die räumliche Orientierung wichtig.

Hippocampus-ähnliche Strukturen im Endhirn

Lange hatten die Forscher vergebens nach diesen Arealen gefahndet - weil sie offenbar an den falschen Stellen suchten. Denn im Verlauf der Reifung vom Knochenfischembryo zum ausgewachsenen Tier wird das Innerste nach außen gekehrt: Während Amygdala und Hippocampus beim Menschen tief unter den Großhirnhälften schlummern, sitzen die vergleichbaren Strukturen beim fertig entwickelten Fisch direkt an der Oberfläche des Endhirns.

Verhaltenstests haben die hirnanatomischen Befunde mittlerweile eindrucksvoll bestätigt: Goldfische, bei denen die Hippocampus-ähnlichen Strukturen im Endhirn chirurgisch lahmgelegt wurden, konnten sich plötzlich nicht mehr orientieren - ganz ähnlich wie Säugetiere, bei denen die entsprechende Region, wenngleich an ganz anderer Stelle im Kopf gelegen, zum Schweigen gebracht wird.

Setzten die Forscher dagegen die Amygdala-ähnlichen Abschnitte im Endhirn außer Gefecht, waren die Fische nicht mehr in der Lage, aus Elektroschocks zu lernen.

Bewiesen ist damit, dass die angeblich so unsensiblen Wasserbewohner die notwendige Hardware im Kopf besitzen, um Ängste und Schmerzen wahrzunehmen: "Auch wenn die entsprechenden Strukturen und Funktionen sehr viel einfacher sind als im limbischen System des Menschen, ist die Entdeckung des Fischäquivalents eine äußerst wichtige Erkenntnis", erklärt Victoria Braithwaite.

Die an der Pennsylvania State University forschende Zoologin hatte bereits mehrere Jahre zuvor mit einer anderen Entdeckung aus dem Innenleben der Fische für Aufregung gesorgt. Rund um das Maul und den Kopf von Regenbogenforellen fand sie mehr als 20 Schmerzrezeptoren - ironischerweise genau dort, wo sich der Haken der Petrijünger durchs Gewebe der Fische bohrt.

Diese Frontmelder des Nervensystems in der Haut reagieren nicht nur auf Nadelstiche, sondern auch auf Hitze und schädliche Chemikalien. Zusammen mit den spezialisierten Nervenfasern, die für die Weiterleitung der Schmerzimpulse sorgen, funktionieren sie nicht anders als bei höheren Wirbeltieren.

"Schmerz und Leiden der Fische sind nicht belegt"

Doch sind Fische auch in der Lage, aus diesen Signalen die komplexe Wahrnehmung eines bewusst empfundenen Schmerzes zusammenzusetzen? Eine ganze Reihe von Verhaltenstests deutet zumindest darauf hin:

Ein 20-köpfiges Expertengremium wertete kürzlich im Auftrag der Brüsseler EU-Kommission alle bekannten Experimente aus. Sein Fazit: Zwar stammen alle Erkenntnisse über die Leidensfähigkeit der Fische bisher von nur wenigen Arten wie Forellen, Karpfen, Zebra- oder Goldfischen; Verallgemeinerungen seien deshalb vorerst unzulässig. Dennoch nehmen die Sachverständigen die Einblicke in den Emotionshaushalt der Wasserbewohner ernst: "Es gibt Hinweise darauf, dass die neuronalen Bausteine für Empfindungsvermögen bei einigen Fischarten existieren."

Nicht nur Ängste und Schmerzen, sogar Gefühle des Wohlbehagens trauen die Gutachter den Wasserbewohnern zu: Immerhin lässt sich auch das oft als "Liebeshormon" bezeichnete Oxytocin im Fischorganismus nachweisen.

Verfechter der Sportfischerei geißeln solche Aussagen als unzulässige Anthropomorphismen. Allzu naiv würden hier menschliche Maßstäbe auf Tiere übertragen.

Zwar kann auch die Anglerlobby nicht mehr abstreiten, dass Fische offenbar über ein funktionierendes System zur Schmerzwahrnehmung verfügen. Doch nur die hochentwickelte Großhirnrinde der Säuger sei fähig, die registrierten Schmerzreize auch mit Bewusstseinsqualität zu versehen: "Im Fischhirn verbirgt sich kein menschenähnliches Wesen", beteuert der US-Forscher James Rose, ein vielzitierter Kronzeuge der Anglerzunft.

"Schmerz und Leiden der Fische sind nicht belegt", urteilt auch Robert Arlinghaus, Fischexperte am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei in Berlin. "Wir wissen einfach nicht, ob Fische solche Gefühle haben."

Das Fehlen der Großhirnrinde allein scheint vielen Experten jedenfalls inzwischen nicht mehr ausreichend zu sein, um bewusste Empfindungen ausschließen zu können. Zweifel an der alten Lehrmeinung nähren nicht zuletzt verblüffende medizinische Fallgeschichten: Gelegentlich berichten Neurologen von Menschen mit nur halbem Großhirn. Wo bei anderen graue Zellen schwatzen, schwappt bei ihnen nur Nervenwasser - und dennoch sind sie nicht selten hochintelligent und sozial unauffällig.

Andere Forscher gehen unterdessen noch weiter: Sie wollen sogar bei Wirbellosen eine Art Schmerzempfinden entdeckt haben. Der Tierverhaltensforscher Robert Elwood von der Queen's University in Belfast etwa beträufelte die empfindlichen Fühler von Steingarnelen mit Essigsäurelösung. Ergebnis: Bis zu fünf Minuten lang rieben die Krustentiere die misshandelten Körperteile - Elwood zufolge eine Reaktion, die an das Schmerzverhalten von Säugetieren erinnere.

Sportangler fürchten, dass die Fischjagd weiter reglementiert wird

Ein womöglich noch differenzierteres Gefühlsleben ist besonders den Kraken zuzutrauen, den intelligentesten der Kopffüßer. Die Verrenkungskünstler versetzen die Forscher immer wieder in Erstaunen: So schaffen sie es oft schon nach kurzer Zeit, kindersichere Arzneimittelbehälter zu knacken, wenn sie wissen, dass Leckereien darin versteckt sind; auch Berichte über nächtliche Ausbüxsaktionen aus vermeintlich gutgesicherten Aquarien sind Legion.

"Es gibt aber eine Menge Gründe, weshalb die Leute nicht wollen, dass über Schmerz bei Wirbellosen nachgedacht wird", konstatiert Elwood.

Besonders Hobbyfischer und Sportangler fürchten, dass Gesetze ihr einst grenzenloses Vergnügen an der Fischjagd weiter reglementieren könnten.

Schon jetzt dürfen sie in Deutschland nur zu Nahrungserwerb und Hege mit der Angelrute ausrücken. Turniere, bei denen die Beute nach dem Wiegen wieder ins Wasser geworfen wird, oder die Verwendung von Kleinfischen als Lebendköder sind untersagt.

Doch der Grausamkeitsverdacht der Fischbiologen richtet sich weniger gegen die einsamen Jäger an Flüssen und Seen. Ihre Aufmerksamkeit gilt eher den Fischfarmen und der industriell betriebenen Hochseefischerei.

In 20 Jahren wird laut Braithwaite rund die Hälfte aller Fischmahlzeiten des Menschen aus riesigen Aquafarmen rund um den Erdball stammen. "Wenn wir uns bei der industriellen Nahrungsmittelproduktion Gedanken über den Schutz von Schweinen und Hühnern machen, sollten wir die Fische nicht ausklammern", moniert die Wissenschaftlerin.

Auch auf den riesigen Fangflotten, die die Weltmeere befahren, müsse mehr als bisher darauf geachtet werden, die Tiere "schnell und sauber zu töten - die meisten von uns fühlen sich bestimmt nicht wohl angesichts der Riesenmengen von Fischen, die auf den Decks der Schiffe langsam ersticken", glaubt Braithwaite.

Ins Visier gerät auch die Forschung.

Fische ersetzen in Versuchslabors immer häufiger Mäuse und Ratten. Sneddon hält es deshalb für geboten, künftig auch bei Experimenten mit den stummen Wesen "menschliche Endpunkte" anzusetzen: "Alle chirurgischen Eingriffe zum Beispiel sollten wir wie bei Säugetieren nur unter Betäubung durchführen."

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