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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Haifisch-Organ: Gel spürt Wärme, Kälte und Beute |
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| | | Um Wärme von Kälte zu unterscheiden, verwenden Haie offenbar schlicht ihren Kopf: Die Knorpelfische können dank eines elektrisch leitenden Gels in Hautkanälen an ihren Mäulern Temperaturwechsel spüren, wie ein Forscher nun berichtet. Ähnliche Gele könnten sich nicht nur bei anderen Tieren finden, eine synthetische Version wäre auch für die Mikroelektronik von Interesse. |
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Säugetieren spüren Temperaturen mit Hilfe von Poren in ihren Zellwänden, den so genannten Ionenkanälen. Hier werden Informationen über die Umgebungstemperatur in elektrische Signale übersetzt, die letztlich thermorezeptive Nervenzellen reizen.
Haifische dagegen verfolgen einen völlig anderen Ansatz, wie der Physiker Brandon Brown vom Department of Physics der University of San Francisco in "Nature" erläutert. Er hat eine Studie durchgeführt, um das Temperaturempfinden der Fische zu untersuchen.
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"Sensing temperature without ion channels"
Der Artikel "Sensing temperature without ion channels. A remarkable gel under the shark¿s skin enables it to locate prey-rich thermal fronts" von Brandon R. Brown ist erschienen in "Nature", Bd. 421, Seite 495, vom 30. Jänner 2003 (doi:10.1038/421495a). |
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 Der Originalartikel (kostenpflichtig) |
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Gel ortet elektromagnetische Schwankungen |
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Der Physiker hat aus den Poren der Haut im Bereich des Haimauls eine Art Gel extrahiert, mit dessen Hilfe die Fische elektromagnetische Felder im Wasser wahrnehmen um beispielsweise Beute zu orten.
Die Rezeptoren - so genannten Ampullae Lorenzini - nehmen kleinste Änderungen der elektrischen Spannung in der Umgebung wahr, ebenso wie magnetische Schwankungen.
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Welche Reaktionen bei Temperaturschwankungen? |
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Der Physiker untersuchte nun spezifisch, wie das Gel auf Temperaturschwankungen reagiert: Wird es um gerade einmal 0,1 Grad Celsius erwärmt, steigt die elektrische Leitfähigkeit, wie Brown in "Nature" berichtet.
Die Ampullae Lorenzini weisen zahlreiche Nervenzellen auf, die sensible auf elektromagnetische Schwankungen reagieren - daher könne es sehr wohl sein, dass die Haie Temperaturen ohne Ionenkanäle wahrnehmen, meint der Experte.
Dies könnte nach Ansicht des Physikers auch erklären, wie Haie die beutereichen "Fronten" im Ozean aufspüren, die sich beim Zusammentreffen unterschiedlich warmer Wassermassen bilden.
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Biologie der Haie: Millionen Jahre alte Raubfische
Haie existieren bereits seit mehreren Millionen Jahren, heute kennt man etwa 360 Arten. Die Raubfische zeichnen sich durch einen torpedoförmigen, abgeplatteten Körper mit - meist - asymmetrischen Schwanzflossen aus. Das Gebiss besteht aus mehreren Reihen scharfer Zähne, wobei die hinteren Reihen als Ersatz dienen und bei Bedarf "nachrücken" - bis zu 20.000 Zähne können im Verlauf eines Hailebens verbraucht werden. Die Größe der Tiere reicht von nicht einmal einem Meter (Zwerghai) bis zu 18 Metern (Walhai). Haifische leben in allen Meeren, einige Arten kommen auch im Süßwasser vor. Dem Menschen gefährlich werden nur wenige Arten. |
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Feinste Temperaturunterschiede erspüren |
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Wie Brandon Brown glaubt, erlaubt das Sinnesorgan den Haifischen sehr feine Unterscheidungen: Das Gel bzw. die Ampullae Lorenzini könnten es den Fischen ermöglichen, Wechsel bei den Wassertemperaturen von weniger als 0,001 Grad Celsius genau zu erspüren, spekuliert er.
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Chemisch betrachtet fast Gelatine |
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Chemisch betrachtet gleicht das Gel tatsächlich ganz gewöhnlicher Gelatine. Seine elektrischen Eigenschaften könnten zwar einzigartig sein und lediglich bei Haien vorkommen - doch auch das Gegenteil ist laut Brown denkbar.
Das Haigel weist Eigenschaften auf, die ähnlich denen einiger fester Halbleiter sind. Eine synthetische Version beispielsweise zur Beschichtung temperaturempfindlicher Schaltkreise sei durchaus denkbar, so der Physiker in "Nature Science Online".
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Alle Artikel zum Thema Haie im science.ORF.at-Archiv:
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01.01.2010 |
