Biorhythmus Höhlenfisch macht jede Nacht durch
Lund - Mit dem Verzicht auf einen Tag-Nacht-Rhythmus spart ein mexikanischer Höhlenfisch Energie. Für die Tiere sei es unsinnig, ihren Stoffwechsel "für einen Tag hochzufahren, der niemals komme", schreiben schwedische Forscher im Fachmagazin "PLoS One" . Die Energieersparnis erleichtere ihnen das Überleben in den nahrungsarmen Höhlengewässern. Möglicherweise fehle auch bei anderen Höhlenbewohnern und Tieren der Tiefsee der übliche Tag-Nacht-Rhythmus des Stoffwechsels.
Die Forscher um Damian Moran von der Universität Lund hatten Höhlensalmler der Art Astyanax mexicanus untersucht. Von ihnen gibt es zwei Varianten: eine in Oberflächengewässern lebende mit Augen und eine blinde, in den Pachón-Höhlen im Nordosten Mexikos lebende. Nicht nur die Helligkeit ihrer Umgebung unterscheidet sich, sondern auch das Nahrungsangebot und die potenziellen Fressfeinde.
Für ihre Analyse schlossen die Wissenschaftler unter Laborbedingungen vom jeweiligen Sauerstoffbedarf auf die Stoffwechselrate der Fische. Die Tiere wurden dafür in einem Röhrensystem über mehrere Tage so gehalten, dass sie mit gleicher Geschwindigkeit gegen eine leichte Strömung anschwimmen mussten. Für beide Artvarianten wurden Versuche mit einem normalen Tag-Nacht-Wechsel sowie in konstanter Dunkelheit durchgeführt.
Die blinden Höhlenbewohner verbrauchten deutlich weniger Energie als ihre an der Oberfläche lebenden Artgenossen. Unter den jeweiligen natürlichen Lebensraumbedingungen der zwei Varianten waren es 27 Prozent. Bei steter Finsternis für alle Fische betrug der Unterschied sogar 38 Prozent. Die Tiere aus Oberflächengewässern behielten beim Sauerstoffverbrauch ihren Tag-Nacht-Rhythmus bei, wenn ihre Umgebung anhaltend dunkel blieb. Bei ihren in Höhlen lebenden Artgenossen zeigte sich keinerlei tageszeitabhängige Änderung.
Tastsinn besser entwickelt
Die damit einhergehende Energieersparnis sei eine mögliche Erklärung dafür, warum der Höhlenfisch keine anderen typischen Anpassungen an Nahrungsmangel wie verminderte Aktivität, Zwergenwuchs oder Kannibalismus zeige, so die Forscher. Für ein Leben im Dunklen relevante Merkmale veränderten sich hingegen: Neben den Augenanlagen fehlen den Salmlern auch Farbpigmente. Ihr Tastsinn ist dagegen stärker ausgebildet als der ihrer an der Oberfläche lebenden Verwandten.
Die innere Uhr läuft meist ungefähr in einem 24-Stunden-Rhythmus und wird vom Wechsel von Licht und Dunkelheit beeinflusst. Tiere - und Menschen - behalten den Rhythmus auch dann annähernd bei, wenn sie in steter Finsternis leben, haben Studien gezeigt. Stellt der Körper von seiner Ruhephase auf Aktivität um, müssen zahlreiche Gene und Stoffwechselwege hochgefahren werden - ein energieaufwendiger Prozess.
