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Im Amazonas und seinen Nebenflüssen gibt es viele Abschnitte mit schlammigem Grund und entsprechend trübem Wasser, in denen die Sicht für einen Taucher auch auf kurze Entfernungen beschränkt ist. Und genau an diesen Orten lebt eines der fantastischsten Wunder der Natur, der “Poraquê“, wie ihn die Brasilianer nennen – “Electrophorus electricus“, wie er in der Ichthyologischen Wissenschaft registriert ist, und als “Zitteraal“ hat ihn wohl so ein deutscher Pseudogelehrter einst bezeichnet, nachdem er von einem elektrischen Schlag dieses Fisches überrascht worden war.
Also tauchen wir mal mit gebührender Vorsicht in die obskuren Tiefen der amazonischen Gewässer ein, um zu entdecken, warum dieses ungewöhnliche Tier immer noch die Neugier der Wissenschaftler weltweit auf sich zieht.
Körpermerkmale und Eigenschaften
Obwohl er wie ein Aal aussieht, ist er ein Fisch, der eher dem Karpfen und dem Wels ähnelt. Im Gegensatz zu diesen lähmt er seine Beute jedoch mit Hilfe elektrischer Entladungen. Sein Kopf ist abgeflacht und das Maul ist mit einer Reihe konischer, sehr scharfer Zähne ausgestattet. Die Farbe des langgestreckten Körpers erscheint dunkel, die Rückenpartie dunkelbraun mit helleren Flecken, die Bauchseite gelblich.
Bis auf die Seitenlinie, die von 80 bis 180 Schuppen begleitet wird, sind diese Fische schuppenlos. Die Augen sind sehr klein. Der Poraquê kann mit seiner Afterflosse, die mit ihren wellenförmigen Bewegungen für seine Fortbewegung zuständig ist, sowohl vorwärts als auch rückwärts schwimmen. Nach Angaben eingeborener Fischer kann ein ausgewachsenes Exemplar des Electrophorus electricus bis 2 Meter lang werden und bis zu 20 Kilo wiegen.
Der Name “Pora-quê“ bedeutet in der Tupi-Sprache „einer, der Schlaf bringt“. Tatsächlich könnte dieser Fisch keinen besseren Namen haben. Dank spezialisierter Muskelzellen ist sein Körper in der Lage, elektrische Energie zu erzeugen (Elektrogenese) und zu speichern (Elektrorezeption). Die Gesamtheit dieser Zellen wird “Myo-Elektrodenplatten“ genannt. Ein erwachsener Fisch hat je nach Größe zwischen 2.000 und mehr als 10.000 Myo-Elektrodenplatten.
Sie sind in Reihe angeordnet, wie Batterien in einer Laterne, und werden gleichzeitig aktiviert, wenn das Tier erregt ist, z. B. wenn es Beute fängt oder sich verteidigt, wodurch sich seine drei elektrischen Organe entladen – dorsal vorn liegt das Hauptorgan, das “Sachssche Organ“ liegt dorsal dahinter, und das “Huntersche Organ“liegt ventral. Diese elektrischen Organe nehmen etwa vier Fünftel der Gesamtlänge der Fische ein. Die Leibeshöhle ist deshalb sehr klein.
Vorsicht Elektroschock!
Der Unterschied zwischen einer normalen Muskelzelle und einem Elektrozyten besteht darin, dass sich die Muskelzelle auf einen Nervenreiz hin zusammenzieht, während der Elektrozyt in der Lage ist, die Erregung in Elektrizität umzuwandeln. Dies geschieht durch den Ein- und Austritt von Ionen mit positiven und negativen Ladungen in den Zellen. Aufgrund dieses Phänomens ist der Poraquê in der Lage, ein Pferd mit einem Stromschlag von mehr als 500 Volt zu töten.
In gewisser Weise verhält sich der Poraquê wie eine elektrische Batterie. Sein Minuspol befindet sich an der Vorderseite und der Pluspol an der Rückseite des Tierkörpers. Der Elektroschock ist am stärksten, wenn beide Pole das Opfer gleichzeitig berühren. Wenn also ein unvorsichtiger Fischer Kopf und Körperende des gefangenen Fisches gleichzeitig anhebt, hat der Schock die Kraft, auch einen Menschen innerhalb von Sekunden zu „grillen“.
Der Poraquê ist in der Lage, elektrische Entladungen unterschiedlicher Stärke (Spannung) zu erzeugen, wobei die Spannung nur vom Fisch (je nach Größe) abhängt – eine Waffe, mit der er sich verteidigt und kleine Fische jagt, aber auch, um sich vor möglichen Bedrohungen durch Raubtiere oder andere zu schützen.
Die elektrischen Entladungen können eine elektrische Spannung von 860 Volt und eine Stromstärke von bis zu drei Ampere erreichen. Dies bedeutet allerdings nicht, dass diese beiden Höchstwerte gleichzeitig auftreten. Außerdem wird der Stromwert nicht nur durch die angelegte Spannung, sondern auch durch den elektrischen Widerstand des Messobjekts bestimmt.
Der größte Teil dieser Ausdrucksenergie wird in die Umwelt geleitet und wirkt sich nicht auf den Fisch selbst aus, der über spezielle Anpassungen in seinem Körper verfügt und somit von seiner eigenen Entladung isoliert bleibt.
Elektrisches Sehen
Die Myoelektrodenplatten nehmen Nervenenden auf und sind wie in Reihe geschaltete Batterien angeordnet. Wenn also eine von ihnen einen Nervenreiz empfängt, wird die Elektrodenplatte gezündet, und es kommt zu einer Kettenreaktion – der erste Reiz aktiviert den nächsten.
Würde der elektrische Fisch ständig elektrische Entladungen erzeugen, wäre der Energieaufwand allerdings enorm. Deshalb spart er Energie, wenn er sie nicht braucht, mittels elektrischer Niederspannungsimpulse.
Um Ihnen eine Vorstellung von der elektrischen Leistung des Poraquê zu geben: Er gibt 1700 Impulse pro Sekunde ab, während z.B. die Impulsfrequenz eines Karpfens bei 50 liegt. Diese Impulse werden verwendet, um im Dunkeln zu sehen. Mit Hilfe elektrischer Wellen ortet und findet der Poraquê seine Beute – so wie Fledermäuse Schallwellen zur Orientierung nutzen.
Während die Elektrodenplatten elektrische Wellen in die Umgebung aussenden, empfangen die Elektrorezeptoren in der Haut des Elektrofisches diese zurück. Wie die Elektrodenplatten sind auch die Elektrorezeptoren spezielle Zellen, die an Nervenenden gekoppelt sind.
Diese Nervenenden leiten die elektrischen Informationen an das Gehirn weiter, das sie umsetzt. Auf diese Weise hat der Poraquê ein genaues „Bild“ von allem, was ihn umgibt.
Ein Fisch, der Luft atmet
Das Risiko, mit dem Poraquê in gefährlichen Kontakt zu kommen, ist an der Wasseroberfläche am größten, da dieser elektrische Fisch, ebenso wie die Landtiere, atmosphärische Luft benötigt, um Sauerstoff zu erhalten – ein weiterer Grund zur Freude der Wissenschaftler. Im Amazonasbecken sind die jahreszeitlichen, oder sogar täglichen, Schwankungen des Sauerstoffgehalts im Wasser sehr groß.
Die Natur hat daher das Atmungssystem des Poraquê so angepasst, dass er Sauerstoff aus der Luft aufnehmen kann. Diese Fische würden ersticken, wenn sie nicht an die Oberfläche kommen könnten, um zu atmen. In der wissenschaftlichen Sprache bezeichnet man diesen elektrischen Fisch als einen “obligatorischen Luftatmer“.
Diese Art hat Kiemen, nimmt aber die Luft der Atmosphäre über die Maulflächen und Maulkammern auf (die Mauldecke ist mit stark durchbluteten Vertiefungen versehen, die eine große Fläche für die Luftaufnahme und den Luftaustausch bedecken).
In der Regel haben viele tropische Süßwasserfischarten eine obligate oder fakultative Luftatmung, da sie sich an Orten mit viel zersetzendem organischem Material und hohen Temperaturen entwickelt haben, die besonders sauerstoffarm sind.