Ausgabe: 1/2010, Seite 19   -  Leben & Umwelt

MEISTER DES VERSCHWINDENS

Forscher erkennen bei Meerestieren immer wieder neue Tarnungstricks, wenn sie anders hinschauen.

von Thomas Willke (Text) und Pascal Kobeh (Fotos)
 

„Eigentlich hätte das jeder Taucher entdecken können“, meint Nico Michiels. „Aber so ist das mit der Wahrnehmung: Womit man nicht rechnet, das sieht man auch nicht.“ Der Tübinger Professor für evolutionäre Ökologie wollte eigentlich nur beobachten, wie im Meer der rote Teil des Sonnenlichts beim Abtauchen allmählich verschwindet. Also setzte er sich eine Tauchermaske mit einem Filter auf, der alles Licht außer rotem zurückhält, und tauchte ab. Wie erwartet, wurde es schon ab zehn Meter Tiefe dunkel, denn Rot dringt kaum in tiefes Wasser vor.

Michiels ließ sich noch weiter zum Meeresgrund sinken – und sah auf einmal, wie es unter ihm rot zu glühen begann. Für sein Experiment hatte er sich – passenderweise – ein Korallenriff im Roten Meer ausgesucht. Und hier zwischen den Korallen sah er nun kleine leuchtende Fische herumflitzen oder einfach ruhig stehen. Der Biologe hatte eine ungewöhnliche Form der Tarnung entdeckt: mit Licht. Die von Michiels beobachteten Fische sind nicht einfach rot gefärbt, sie leuchten rot. Als Energiequelle nutzen sie das blaugrüne Licht, das weiter als andere Lichtbestandteile zum Meeresgrund vordringt. Diese Strahlung regt spezielle Pigmente ihrer Haut an, Licht zu erzeugen – die Tiere fluoreszieren.

Leuchten IN ALLEN FARBEN

Aber wie kann sich ein Tier mit so etwas Auffälligem wie Licht tarnen? Die Antwort liegt in der Natur der Korallenriffe. Diese natürlichen Bauwerke strahlen nicht nur im Sonnenlicht des flachen Wassers in kräftigen Farben. In größerer Tiefe nutzen viele Organismen den Blauanteil des Lichts, um selbst zu leuchten, auch die Korallen. Sie fluoreszieren in allen Farben, darunter auch rot – wie Michiels jetzt herausfand. Und genau diesen Farbton scheinen sich einige Fische „ausgesucht“ zu haben, um in den rot leuchtenden Flecken des Riffs sicher zu sein. „Wer sich hier versteckt und selbst nicht fluoresziert, der schafft einen dunklen Fleck im Lichtmuster und wird zur leichten Beute für Raubfische und andere Fressfeinde“, sagt Michiels. Als der Tübinger Forscher mit seinem Team die Leuchtfische ans Tageslicht holte, erkannte er: Es waren ausnahmslos Tarnungsspezialisten wie Drachenköpfe, Teufels- oder Steinfische. Die Tiere sind Meister darin, in einer Felsen- oder Korallenlandschaft unsichtbar zu werden. Auch bei gutem Tageslicht sind sie in ihrem Lebensraum kaum zu erkennen. Sie verschmelzen durch ihre Farbmuster und Körperformen völlig mit dem Hintergrund.

Dass Korallenriffe fluoreszieren, weiß man schon lange, doch früher nutzten die Forscher für die Untersuchungen im Riff UV-Licht. „Das war sehr praktisch“, sagt Michiels, „denn Menschen können kein UV sehen. Somit haben die Forscher nur das gesehen, was sie interessierte: die Fluoreszenz. Dummerweise regt UV aber nicht die Rot-Fluoreszenz an.“ Allein durch diesen Versuchsaufbau war für die Meeresbiologen ein wichtiges Phänomen unsichtbar geblieben: die Rot-Fluoreszenz. „Man wusste, dass Meeresfische nur zwei Zapfentypen im Auge haben, einen für Blau und einen für Gelb. Also hat man auch nicht damit gerechnet, dass irgendjemand da unten Rot für seine Tarnung verwenden würde“, sagt Michiels.

Ähnlich WIE EIN SCHACHBRETT

Die Licht-Tarnung ist für Biologen ein neues Forschungsgebiet. Bisher konzentrierten sie sich auf Tiere, die sich mit Formen und Farben tarnen. Meister im Verschwinden sind vor allem Plattfische wie Schollen und Tintenfische wie Sepien, Kalmare und Kraken. Diese Tiergruppen haben oft keine Standardtarnung wie die meisten anderen Meerestiere, sondern können sich ihrer Umgebung anpassen. Manche Arten sind nicht nur in der Lage, verschiedene Stein- und Sand-Arten zu imitieren, sondern sogar künstliche Muster, zum Beispiel ein Schachbrett, wenn man sie über einem solchen Boden schwimmen lässt. Schollen nutzen dafür spezielle Hautzellen – sogenannte Melano- oder Chromatophoren. Sie enthalten Melanine, bräunliche bis schwarze Pigmente. Die Fische können sehr genau regulieren, wie viel Farbstoff jede einzelne Zelle präsentieren soll. Der Trick: Die Chromatophoren können die Farbstoffe entweder in ihrem Inneren fein verteilen und damit ockerfarben erscheinen – oder sie mehr oder weniger konzentriert an einem Punkt zusammenballen und so braun oder schwarz aussehen. Da jede Chromatophore anders als ihre Nachbarn aussehen kann, sind die Plattfische in der Lage, auch extreme Hell-Dunkel-Kontraste auf ihrer Haut darzustellen.

Tintenfische nutzen ein anderes Prinzip. Die Weichtiere besitzen ein System von muskelgesteuerten Blenden in ihrer Haut, die sie je nach Bedarf schließen beziehungsweise ganz oder teilweise öffnen können. Damit können sie so viel Farbe zeigen, wie sie gerade benötigen. Mit ihrer weichen und flexiblen Haut sind sie obendrein in der Lage, dreidimensionale Strukturen nachzubilden – und auszusehen wie giftige Feuerfische oder wie die für Raubfische uninteressanten Algen. Der US-Amerikaner Roger Hanlon und die Deutsche Lydia Mäthger, beide am Meeresforschungszentrum Woods Hole in Massachusetts, USA, sind den Weichtieren seit Jahren auf den Fersen. Hanlon filmte vor Kurzem einen Oktopus, der völlig unsichtbar in einer Alge saß und erst erkennbar zum Oktopus wurde, als ihm der nichts ahnende Taucher zu nahe kam.

DER TRICK DER KALMARE

Die Haut der Tintenfische kann noch viel mehr, wie Lydia Mäthger herausfand. Sie entdeckte bei Kalmaren einen Trick, den Menschen normalerweise nicht bemerken: Kalmare können nicht nur die „normalen“ sichtbaren Farben imitieren, sondern auch polarisiertes Licht. Das ist Licht, dessen Wellen nur in einer Ebene schwingen. Sonnenlicht ist eine Mischung aus Licht aller Schwingungsebenen – und nur dieser Mix ist für Menschen und wahrscheinlich für viele Fische sichtbar. Die Kalmare können mit polarisiertem Licht komplexe Muster erzeugen. Warum sie das tun, ist den Forschern noch unklar. Möglicherweise tarnen sie sich, ähnlich wie die rotfluoreszierenden Meeresbewohner, vor Raubfischen, von denen manche dieses ungewöhnliche Licht wohl auch sehen können.

Mäthger untersucht noch eine andere Hypothese: Die Kalmare könnten die Licht-Polarisation zur Kommunikation nutzen. Wer gut getarnt irgendwo herumsitzt, hat das Problem, dass er nicht kommunizieren kann, ohne aufzufallen. Wer jedoch ein „Funksystem“ hat, das für Feinde nicht zu entdecken ist, kann unter seinem „Tarnmantel“ mit seinen Artgenossen Informationen austauschen. Möglicherweise sind Lichtsignale aus polarisiertem Licht solch ein geheimes Kommunikationssystem. Auch das fluoreszierende Rot könnte diesem Zweck dienen, vermutet Michiels, da viele Raubfische es wahrscheinlich nicht sehen.

Beeindruckend sind die Geschwindigkeiten, mit denen die Meerestiere ihre Tarnung ändern können. Flundern brauchen nur wenige Sekunden, um sich anzupassen. Tintenfischen gelingt das noch schneller. Auf ein erstaunliches Phänomen stießen Hanlon und sein Team, als sie das Paarungsverhalten der Riesensepien vor der australischen Küste beobachteten. Bei diesen bis über zehn Kilogramm schweren Tintenfischen beherrschen die Männchen den Trick, die Färbung von Weibchen anzunehmen. Kleine Männchen nutzen dies, um sich unerkannt den Damen zu nähern, während die großen Kerle vollauf damit beschäftigt sind, um die Gunst der Weibchen zu balzen. Wie das Team mit Beobachtungen und genetischen Untersuchungen herausfand, waren die getarnten Männchen bei 60 Prozent aller Paarungsversuche erfolgreich. Die Beobachtungen waren allerdings extrem schwierig, da die Tiere ihr äußerliches Geschlecht blitzschnell wechselten. „Manche Tiere sprangen 10 bis 15 Mal pro Minute zwischen männlichem und weiblichem Aussehen hin und her“, berichtet Roger Hanlon.

AUCH BEI NACHT GETARNT

Bislang kaum erforscht ist die Tarnung im Meer bei Nacht. Wissenschaftler nutzen lieber gute Lichtverhältnisse für ihre Beobachtungen. Anders das Team aus Woods Hole: Es verfolgte Riesensepien Tag und Nacht mit Videokameras an ferngesteuerten Mini-U-Booten. Zur Überraschung der Forscher waren die Tiere bei Licht nur zu drei Prozent der Zeit getarnt. Dagegen verbrachten sie fast die gesamte Nacht– genauer: 86 Prozent der dunklen Zeit – als scheinbarer Fels oder Algenbusch. Aber warum tun sie das? Es ist doch so dunkel, dass einen sowieso keiner sieht, könnte man denken – oder gibt es da draußen Fressfeinde mit einem unglaublich guten Nachtsichtsystem? Und: Wie erkennen die Tintenfische das Muster von Sand oder Fels, wenn es dunkel ist? Möglicherweise können die Sepien und manche ihrer Fressfeinde in der Dunkelheit sehr viel besser sehen als Menschen. Mäthger meint: „Schließlich erkennen einige Insekten nachts bei Sternenlicht sogar Farben – und das hat man vor einigen Jahren noch für unmöglich gehalten.“ Ob die Tintenfische auch solche Nachtsichtkünstler sind, wollen die Forscher der Woods Hole Institution nun herausfinden.

„Wie machen die das?“ ist die große Frage der Tarnungsforscher. Wie erkennen Meeresfische fluoreszierendes Rot, wenn sie im Auge keine Zapfen für Rot haben? Wie können Sepien Muster in allen Farben des Regenbogens nachbilden, wenn sie doch farbenblind sind, wie Mäthger herausfand? Hanlon bedauert: „Wir haben überhaupt keine Ahnung, wie das funktioniert. Das ist sehr ärgerlich!“ ■


THOMAS WILLKE, bdw-Korrespondent in Lübeck, liebt das Meer – und er hat eine Sporttaucherlizenz. PAscal KOBEH war Börsenmakler in Paris und Tauchlehrer auf den Malediven. Seit 1996 ist er als Profi auf Unterwasserfotografie spezialisiert.

CHARLES DARWIN UND SEIN OKTOPUS

Der große Naturforscher war 23, als er auf seiner Reise mit dem Vermessungsschiff „Beagle“ die Kapverdischen Inseln erreichte. Ein Auszug aus Darwins Reisetagebuch:

„Mit großem Interesse studierte ich immer wieder einen Oktopus oder Tintenfisch. Obwohl die Tiere in den Tümpeln, die bei Ebbe am Strand zurückbleiben, häufig vorkommen, kann man sie nicht leicht fangen. Mithilfe ihrer langen Arme und ihrer Saugnäpfe zwängen sie ihre Körper in schmalste Spalten, und es erfordert große Kraft, sie dort herauszuziehen. Manchmal schießen sie auch, Schwanz voraus, pfeilschnell von einem Ende des Tümpels zum anderen und tauchen dabei das Wasser in kastanienbraune Tinte. Außerdem tarnen sich diese Tiere durch ihre außerordentliche chamäleonhafte Fähigkeit, ihre Farbe zu wechseln.

Sie scheinen ihre Färbung der Natur des Bodens anzupassen, über dem sie sich bewegen: In tiefem Wasser zeigen sie ein bräunliches Violett, an Land oder im seichteren Wasser ein gelbliches Grün. Genauer betrachtet, erwies sich die Farbe als ein Französisch-Grau, das mit zahlreichen gelben Pünktchen gesprenkelt war: Der Hintergrund variierte in der Intensität, während die Pünktchen abwechselnd komplett verschwanden und wieder auftauchten. Dabei liefen Wolken, die zwischen Hyazinthrot und Kastanienbraun changierten, kontinuierlich über den Körper hinweg. (…) Diese Wolken oder Rötungen, so heißt es, werden durch die abwechselnde Expansion und Kontraktion kleiner Bläschen produziert, die verschiedenfarbige Flüssigkeiten enthalten. (…)

Während ich so am Ufer kauerte, den Kopf etwa zwei Fuß oberhalb des steinigen Strands, und nach Meereslebewesen Ausschau hielt, wurde ich mehr als einmal von einem Wasserstrahl begrüßt, der von einem leicht kratzenden Geräusch begleitet war. Erst wusste ich nicht, was das war, nach einer Weile aber fand ich heraus: Es war dieser Tintenfisch, der – obwohl in seinem Loch verborgen – mich auf diese Weise auf sich aufmerksam machte. Dass er Wasser speien kann, daran besteht kein Zweifel, aber mir kam es so vor, als könne er auch wirklich gut zielen, indem er die Röhre oder den Siphon an der Unterseite seines Körpers entsprechend ausrichtete. (…) Einer, den ich in meiner Kabine hielt, phosphoreszierte leicht in der Dunkelheit.“

übersetzt von Judith Rauch



MEHR ZUM THEMA

INTERNET

Zwei Filme der Woods Hole Institution:

Eine Sepia passt sich einem Muster aus schwarzen und weißen Kieseln an: www.mbl.edu/news/features/video/ disruptive.mov

Ein Oktopus löst sich aus einer Alge: www.mbl.edu/news/press_releases/ video/Oktopus_wow_rth.mp4



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