Fische, die unter Strom stehen

In den Meeren, Seen und Flüssen der Erde sind etwa 250 Fischarten bekannt, die elektrische Ströme erzeugen können. Dies geschieht mittels spezieller elektrischer Organe, die sich aus Muskelgewebe entwickelt haben, dessen Zellelemente dünne, säulenartig gestapelte Plättchen bilden. Jede dieser Säulen kann aus hunderten oder tausenden dieser Elemente zusammensetzt sein.
Zu den bekanntesten dieser Fische, die unter Strom stehen, zählen der Zitterrochen, der Zitteraal und der Zitterwels.

Zitterrochen (Torpedinidae) kommen in den meisten Weltmeeren vor und werden bis zu 1 m lang, bei etwa 25 kg Gewicht. Etwa ein Viertel ihrer Körpermasse nimmt das paarige, nierenförmige Elektroorgan ein, das sich im bereich zwischen Kopf, Kiemen und Brustflossen befindet. Die Rochen geben etwa 150 Stromschläge pro Sekunde ab, wobei Spannungen von 40 bis 200 Volt und Stromstärken bis 45 Ampere gemessen wurden. Nachdem ein Zitterrochen seine Stromstöße abgegeben hat, benötigt er mehrere Tage zur Regeneration. Zitterrochen scheinen die einzigen Meeresbewohner zu sein, die starke Stromstöße abgeben können.

Der Himmelsgucker (Uranoscopus) besitzt zwar auch ein elektrisches Organ hinter seinen Augen, dieses ist aber nur relativ schwach ausgebildet.

stromfische.gif (5535 bytes)Die weitaus größte Zahl der elektrischen Fische lebt im Süßwasser, wobei sich besonders abenteuerliche Geschichten um den Zitteraal (Electrophorus electricus) ranken. Man kann ihn in Südamerika von Guatemala bis zum Rio de la Plata antreffen. Dieser Fisch wird bis zu 3 m lang und man sagt ihm nach, dass seine Schläge sogar Menschen und Pferde lähmen können. Der Zitteraal erzeugt ca. 400 Stromschläge pro Sekunde mit einer Leistung von 40 Watt bei bis zu 600 Volt Spannung! Die elektrischen Organe sind in drei Gruppen in der Schwanzregion angeordnet und machen etwa 4/5 der Körperlänge aus.
Das Hauptorgan dient zum Beutefang und zur Verteidigung und wird von einem der beiden Nebenorgane unterstützt. Das zweite Nebenorgan sendet ständig 20 bis 50 schwache Impulse pro Sekunde aus, deren Reflexe von Sinnesgruben am Kopf des Aals aufgefangen werden und so dem Tier zur Orientierung dienen.

Der bis zu 1 m lange Zitterwels (Malapterurus electricus) lebt in zahlreichen afrikanischem Flüssen. Bei ihm sind, im Gegensatz zu allen anderen elektrischen Fischen, die Elektroorgane vermutlich aus Drüsenzellen der Haut entstanden. Sie umhüllen den Körper mantelartig.
Der Zitterwels gibt zuerst einen starken Stromstoß mit einer Spannung von 100 bis 300 Volt ab, danach folgen mehrere schwache. Der Wels kann so bis zu 150 Schläge in einer halben Stunde erzeugen.

Alle anderen elektrischen fische geben nur relativ schwache Stromstöße ab, die der Mensch nur mittels empfindlicher Messgeräte wahrnehmen kann.
Während Zitterrochen, -aal und -wels ihre Elektroorgane zur Erzeugung relativ energiereicher elektrischer Felder benutzen, um so Beute zu betäuben bzw. Schutz vor Feinden zu erlangen, "beobachten" die übrigen elektrischen Fische mittels ihrer elektrischen Sensoren ihre Umgebung.

Die nilhechtartigen Fische Afrikas (Mormyroformes) und die messeraalartigen Fische Südamerikas (Gymnotoidei) leben meist in trübem Süßwasser, wo eine rein visuelle Orientierung über die Augen kaum möglich ist. Deshalb senden diese Fische mittels ihrer elektrischen Organe im Schwanzbereich Impulse aus, deren Reflektionen sie mit speziellen Sensoren am Kopf, den sog. "Knollenorganen" empfangen. Je nach Alter, Geschlecht, Paarungsbereitschaft etc. senden die Fische elektrische Felder bestimmter Frequenzen aus, die auch von ihren Artgenossen empfangen und ausgewertet werden. Um die Ortungsreflexe eigener Impulse von den Fremdimpulsen der Artgenossen zu unterscheiden, kann jeder Fisch die Frequenz seines Feldes kontinuierlich geringfügig verschieben bzw. in pulsierender Form erzeugen.
Die elektrischen Entladungen weist meist nur eine Spannung von ein oder zwei Volt auf. Die so entstandenen elektrischen Felder werden durch Objekte in ihrer Umgebung gestört, die Elektrizität besser oder schlechter als Wasser leiten. Diese Störungen werden von den Fischen registriert.
Fische der Familie Mormyridae (Nilhechte) besitzen of sogar zwei verschiedene Empfänger, die "Knollenorgane", die vordringlich Fremdimpulse auffangen und so der Kommunikation dienen, und die "Mormyromasten", die Reflexe der eigenen Impulse registrieren und so ein Orientierungshilfsmittel sind.
Sowohl die zu den Mormyroformes gehörenden Messerfische Afrikas als auch die Messerfische und Messeraale Südamerikas sind ausgezeichnete Schwimmer. Ihr eingebautes "Elektroradar" zeigt ihnen frühzeitig Hindernisse an, und mittels ihrer langen Flossensäume sind sie in der Lage, sowohl vorwärts als auch rückwärts zu schwimmen, indem sie die Richtung der Wellenbewegung ihrer Flossen umkehren.

Bis 1984 hatten sich drei deutsche Städte, Göppingen, Würzburg und Ulm, solche Niederspannungsfische zu Nutzen gemacht. Das Trinkwasser dieser Städte wird mittels afrikanischer Elefantenfische (Gnathomeus petersi), die wegen ihres rüsselförmigen Maules so heißen, auf Verunreinigungen überprüft. Die Fische reagieren bereits auf Schadstoffgehalte, die unter den in der Trinkwasserverordnung zugelassenen Konzentrationen liegen. Sie ändern dann die Frequenz ihrer elektrischen Impulse, was messtechnisch gut zu erfassen ist. Den zuständigen Chemikern wird so angezeigt, dass eine analytische Überprüfung der Wasserqualität notwendig ist.

Noch eine "praktische" Anmerkung am Schluss: Sollte jemand auf die Idee kommen, an den "Hochspannungsfischen" seine Lampenakkus laden zu wollen, so muß er folgendes beachten: Beim Zitterrochen befindet sich der Pluspol am Rücken und der Minuspol am Bauch. Bei Zitterwels und Zitteraal ist Plus vorn und Minus hinten!

Bernd Rothmann 

Literatur:
New Scientist, 28.7.83, Seite 207 und 10.6.82, Seite 705
Naturwissenschaften 70 (1983) 205
G. Sterba, Enzyklopädie d. Aquaristik, Verlag Neumann-Neudamm, Melsungen 1978
R. Gerlach, Geheimnisse im Reich der Fische, König Verlag, München 1973

erschienen im Sporttaucher, 1/84, Seite 16

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