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Habitat prägt Hormone und Körperbau
Wer als Taucher schon einmal einen Schwarm Streifen-Doktorfische (Acanthurus triostegus) über einem Riff beobachtet hat, sieht fertige, fein gemusterte Fische. Was viele nicht wissen: Diese Tiere kommen alles andere als fertig entwickelt am Riff an – und wie genau sie sich dort "zusammenbauen", hängt maßgeblich davon ab, wo sie an Land gehen.
Ein Umbau in einer Woche: Der Streifen-Doktorfisch, im Indopazifik weit verbreitet und von Polynesiern "Manini" genannt, verbringt zunächst rund 53 Tage als durchsichtige Larve im offenen Ozean. Erst in flachem Küstenwasser beginnt der eigentliche Umbau: Innerhalb weniger Tage verwandelt sich die Larve in einen riff-tauglichen Jungfisch – mit neuer Färbung, umgebautem Kiefer und Verdauungstrakt sowie einer kompletten Ernährungsumstellung von Plankton auf Algen.
Gesteuert wird dieser Prozess von Schilddrüsenhormonen – denselben Botenstoffen, die bei Kaulquappen den Schwanz zurückbilden lassen. Ein Team der Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) und der französischen Meeresforschungsstation CRIOBE auf Moorea (Französisch-Polynesien) zeigte: Innerhalb der ersten zwölf Stunden am Riff verändern über 4.600 Gene ihre Aktivität.
Drei Kinderstuben, drei Entwicklungswege
Die Forscher untersuchten Jungfische in drei Lebensräumen rund um Moorea: erodiertem Korallengestein mit vielen Fischen und wenig Deckung, schlammigen Mangrovenzonen mit hohen Temperaturen und niedrigem Sauerstoffgehalt sowie sandigen Stränden mit kaum Struktur, dafür wenigen Fressfeinden.
Genetisch identische Fische entwickeln sich je nach Habitat völlig unterschiedlich. Fische vom Korallengestein hatten die höchsten Schilddrüsenhormonwerte, Mangroven-Fische die niedrigsten – bestätigt auch bei einer erneuten Messung ein Jahr später. Auch der Weg dorthin unterschied sich: Bei Mangroven-Fischen blieb die übergeordnete Hormonsteuerung im Gehirn aktiv, bei Korallengestein-Fischen arbeiteten eher die nachgeschalteten Gene. Verschiedene Routen führen also zum selben Ziel.
Auch der Stoffwechsel passte sich an: Mangroven-Jungfische fuhren ein wachstumsorientiertes Programm mit hohem Blutzucker, Strand-Jungfische ein energiesparendes Programm mit niedrigerem Zuckerspiegel. Selbst die Hungersignale im Körper unterschieden sich je nach Umgebung.
Studienleiter Vincent Laudet betont, wie herausfordernd die Umstellung ohnehin ist: Am ersten Tag am Riff werden rund 90 Prozent der jungen Fische gefressen, Überlebende verlieren in der ersten Woche oft ein Fünftel ihres Körpergewichts. Dass der Körper zusätzlich flexibel auf unterschiedliche Umweltbedingungen reagieren kann, wirkt wie ein biologischer Puffer – dieselben Gene, verschiedene Entwicklungspfade, je nachdem, wo das Tier landet.
Riffe mit angrenzenden Mangroven oder Sandflächen sind Übergangszonen zwischen Lebensräumen und erweisen sich zunehmend als entscheidend für den Nachwuchs vieler Riff-Fischarten. Leider sind gerade Mangroven-Ökosysteme weltweit durch Erwärmung und sinkende Sauerstoffwerte bereits stark unter Druck.
Ob diese Entwicklungsflexibilität den Fischen tatsächlich hilft, mit degradierten Lebensräumen klarzukommen, hat die Studie ausdrücklich nicht getestet – das bleibt eine offene Frage für künftige Forschung. Die Ergebnisse, veröffentlicht im Fachjournal „Science Advances“, liefern aber einen wichtigen Baustein, um zu verstehen, wie anpassungsfähig Riff-Fische auf einen sich wandelnden Ozean reagieren können.
Quellen:
Earth.com: https://www.earth.com/animals/reef-fish-nurseries-shape-bodies/
OIST/EurekAlert: https://www.eurekalert.org/news-releases/1138354
Science Advances (original study): https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec5359
Taucher.Net / DiveInside: Mangrovenwälder– Oasen der Küsten im Fokus
Video:
https://www.eurekalert.org/multimedia/1144326