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Tübingen/San Diego - Einem internationalen Forscherteam ist es gelungen, das Geheimnis der Evolution von superschnellen Dauerschwimmern zu lüften. Sie haben entdeckt, dass die Tunfische einen Konkurrenten unter den Knorpelfischen haben. Der mit dem Weißen Hai verwandte Mako verfügt über ähnliche Anpassungen in seinem Fortbewegungsapparat wie die Tunfische. Diese Ähnlichkeiten reichen bis tief unter die Haut, berichten die Forscher in der jüngsten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature.

Spezialanpassung

Bisher galten die Tunfische als die Könige unter den hochseebewohnenden Ausdauerschwimmern. Sven Gemballa und Peter Konstantinidis vom Zoologischen Institut der Universität Tübingen haben in Zusammenarbeit mit US-amerikanischen Forschern der Scripps Institution of Oceanography von der University of California San Diego zeigen können, dass die Arbeitsweise der ausdauernden Muskulatur und die Anordnung speziell verlängerter Sehnen sich beim Mako bis ins Detail gleichen.

Diese ermöglichen einen hoch effizienten Schwimmstil. Die beiden Arten sind damit einzigartig, weder innerhalb der Knorpelfische, zu denen die Haie gehören, noch innerhalb der Knochenfische, zu denen die Tunfische zählen, gibt es Arten mit ähnlichen Spezialanpassungen. Evolutionsbiologisch gesehen sind diese übereinstimmenden Anpassungen besonders bemerkenswert: trotz etwa 400 Millionen Jahre getrennter Evolution von Knorpel- und Knochenfischen haben sich die hochseebewohnenden Fischarten in beiden Gruppen unabhängig voneinander mit denselben Anpassungen entwickelt.

Einzigartige Ausstattung

Diese gleichartigen Entwicklungen sind ein eindrucksvoller Beleg für die formende Kraft einer Selektion auf schnelles und ausdauerndes Schwimmen, berichten die Tübinger Forscher. Bei ihren typischen Schwimmbewegungen kommen die beiden Hochseeschwimmer mit sparsamen Seitwärtsbewegungen der Schwanzregion aus, bei denen der Vorderkörper relativ steif gehalten wird. Der Körper ist tropfenförmig, die Schwanzregion schmal, die Muskelmasse ist in den Vorderkörper verlagert. Der für Ausdauerleistungen wichtige Anteil der Muskulatur ist von der Körperoberfläche in die Nähe der Wirbelsäule versenkt. Die Körpertemperatur kann über der des umgebenden Wassers gehalten werden. Über extrem lange Sehnen werden die Muskelkräfte nach hinten auf die Schwanzflosse übertragen.

Prototyp für U-Boot

Die einzigartige Ausstattung des Fortbewegungsapparates sehen die Forscher als Schlüssel zum Verständnis der bemerkenswerten Ökologie der Hochseearten, wie zum Beispiel dem Makohai, dem Weißen Hai und den Thunfischen: Bei diesen Arten sind in jüngerer Zeit Wanderungen über Tausende von Kilometern nachgewiesen worden. Forscher der University of California in Irvine denken bereits darüber nach, die Mechanismen für den Bau eines Hochgeschwindigkeits-U-Boots nachzubauen. (pte)