Vorbild für Unterwasserkameras Forscher lösen Rätsel des Elefantenrüsselfisches
BONN · Die Augen des Elefantenrüsselfisches (Gnathonemus petersii) sind eine Spezialkonstruktion und im Tierreich einmalig. Die Fische, die in den dunstigen und dämmrigen Flüssen und Seen West- und Zentralafrikas von Kamerun bis Zaire leben, haben sich an ihre Umwelt angepasst. Die bis zu dreißig Zentimeter großen Fische mit dem auffallend langen Kinn können selbst blitzschnelle Feinde äußerst gut in trüben Gewässern erkennen.
Ein Team aus Zoologen, Physikern und Neurobiologen unter maßgeblicher Beteiligung von Forschern der Universität Bonn um Professor Gerhard von der Emde haben nun untersucht, wie der Elefantenrüsselfisch das anstellt.
Das Tier nutzt für seine Ortung zwei ausgeprägte Stärken: Der Rüssel ist zwar empfänglich für schwache elektrische Felder, die er selbst aussendet, aber es reicht nur für eine kurze Distanz von etwa zehn Zentimetern. "Der Fisch kann seine Umgebung damit dreidimensional erfassen", so von der Emde von der Abteilung Neuroethologie/Sensorische Ökologie der Uni Bonn. Mit seiner Elektro-Ortung durchkämmt der Elefantenrüsselfisch den Grund der Gewässer nach winzigen Würmern.
Aber wirklich spektakulär ist die Konstruktion des Auges. Die Netzhaut ist nicht wie bei anderen Fischen oder dem Menschen angeordnet wie nebeneinander liegende Stäbchen und Zapfen, sondern aus sechseckigen, becherartigen Strukturen. In der Vergrößerung erinnert die wabenartige Anordnung fast an ein Insektenauge. In den Bechern, die aus backsteinförmigen Kristallen bestehen, wird das Licht gefangen und reflektiert.
Auf dem Becherboden konzentriert sich das Licht, wo die Zapfen angeordnet sind. "Dadurch wird das aus dem trüben Wasser einfallende schwache Licht verstärkt", erklärt der Zoologe. Geschützt vor dem verstärkten Licht liegen unter den Bechern die Stäbchen. Durch das Zusammenschalten der Stäbchen und Zapfen sieht der Elefantenrüsselfisch zwar nur schwarz-weiß, behält aber den Durchblick.
Mit Elektroden in den visuellen Zentren des Gehirns wiesen die Bonner Forscher nach, dass der Fisch bis zu 50 Bilder pro Sekunde erkennt. Goldfische schaffen hingegen nur 20 bis 30 Bilder. "Diese Konstruktion könnte man in die Technik übertragen und etwa Unterwasserkameras entwickeln, mit denen Roboter ausgestattet werden, die bei Ölplattformen für Reparaturarbeiten eingesetzt werden - oder für Untersuchungen in Klärwerken", so von der Emde.
