Pirats Bestiarium: Glaskopffisch (Macropinna microstoma)

 

Glaskopffisch (Macropinna microstoma Chapman, 1939)

 

 

Namensbedeutung. Bei der Erstbeschreibung würdigte der Autor vor allem zwei anatomische Merkmale: Macropinna bedeutet etwa „große Flosse“ und bezieht sich auf die großen und langen Brust-und Bauchflossen; microstoma bedeutet „kleiner Mund“ und bezieht sich auf das relativ kleine Maul.

 

Verwandtschaftsbeziehungen. Animalia; Eumetazoa; Bilateria; Deuterostomia; Chordata; Craniota; Vertebrata; Gnathostomata; Eugnathostomata; Osteichthyes; Actinopterygii; Neopterygii; Halecostomi; Teleostei; Teleocephala; Elopocephala; Clupeocephala; Euteleostei; Neognathi; Protacanthopterygii; Argentiniformes; Opisthoproctidae; Macropinna.

 

Der Glaskopffisch gehört zu einer kleinen Gruppe von Tiefseefischen, die sich relativ früh von der Linie innerhalb der Fische abgespalten hat, die zu den wesentlich bekannteren Hechten und Lachsen führte. Diese Abspaltung an der Basis der Protacanthopterygii hat vermutlich bereits in der Jurazeit, vor mehr als 150 Millionen Jahren, stattgefunden. Die Argentiniformes, wie diese Gruppe von Tiefseefischen genannt wird, besteht nur aus etwa 70 Arten, die man in derzeit vier jeweils sehr spezialisierte Hauptlinien unterteilt. Besonders die Gespensterfische (Opisthoproctidae), zu denen der Glaskopffisch gehört, sind hochgradig abgeleitet und wirken besonders fremdartig.

 

Verbreitung. Wie bei vielen Tiefseetieren ist die genaue Verbreitung schwer erfassbar. Gesichert bekannt ist der Glaskopffisch vor Japan, in den nördlichen Bereichen des Pazifiks bis zur Beringsee und auf der Ostseite des Ozeans vor der gesamten amerikanischen Ostküste bis hinunter nach Baja California.

 

Entdeckung. Die Entdeckung des Glaskopffisches ist – und das ist hier bemerkenswert – eigentlich ein Nebenprodukt eines wirtschaftlich motivierten Forschungsvorhabens. Eigentlich wollte die International Fisheries Commission (IFC) mit umfangreichen Schleppnetzaktionen zwischen 1926 und 1934 im nordöstlichen Pazifik nur herausfinden, wo die Laichgründe der dortigen Heilbutte liegen und wie deren frühe Entwicklungsgeschichte in der Region verläuft. Die Größenordnung der Aktion war beträchtlich: An 1161 Stellen wurden insgesamt 2246 Fischzüge unternommen, in unterschiedlichen Tiefen, auch in sehr großen, bereits lichtlosen Tiefen, da man vermuten konnte hier einige Rückzugsräume von Jungfischen zu finden. Leider wurden die Fangoperationen mit offenem Netz gemacht, was genaue Tiefenangaben erschwert. Dafür jedoch brachte man zahlreiche Fische als unbeabsichtigten Beifang mit nach oben – auch einige sehr bizarr wirkende, noch unbekannte Fischarten. Die IFC bat schließlich die University of Washington um eine Bearbeitung dieser Fische zwecks Bestimmung und dort wurde die Aufgabe an den jungen Fischspezialisten Wilbert McLeod Chapman, der gerade erst an seiner Dissertation schrieb, delegiert. Dieser sah sich mit überaus fremdartigen Fischen, die offenkundig aus den tieferen Wasserbereichen stammten, konfrontiert. 1939 beschrieb er dann etliche dieser Fische als neue Arten – darunter auch den Glaskopffisch. Wie man heute weiß, war dieser vielleicht der bemerkenswerteste Beifang.

 

Holotyp

Bild 1: Diese Zeichnung fertigte Chapman vom Holotyp des Glaskopffisches in der Erstbeschreibung an. Länge: 39,5 mm, ohne Schwanzflosse. Quelle: Chapman 1939.

 

 

Durch die hohe Zahl an Fischzügen ergab es sich auch, dass Chapman sich nicht nur mit einem Exemplar für die Erstbeschreibung herumschlagen musste, sondern gleich 28 Exemplare unterschiedlicher Wachstumsstadien zur Verfügung hatte. Als Holotyp wählte Chapman das größte gefangene Exemplar aus, welches etwa 70 km westlich der kanadischen Insel Graham Island, die vor der kanadischen Pazifikküste liegt, gefangen wurde. Die Länge dieses Exemplars betrug gerade mal rund 4 cm (39,5 mm ohne die Schwanzflosse). Die meisten anderen Exemplare des neuen Fisches waren kleiner; Chapman unterteilte sie in mehrere Wachstumsstadien etwa der folgenden Größen: 25 mm, 16,5 mm, 12 mm und schließlich am Ende das kleinste Exemplar mit nur 6,5 mm. Chapman konnte anhand wichtiger Kopfmerkmale die verschiedenen Wachstumsstadien der gleichen Art zuordnen – alle hatten einen verhältnismäßig großen und flachen Kopf mit einem recht kleinen endständigen Maul und nach oben gerichteten Augen. Lediglich beim kleinsten Exemplar hatten sich die Augen vom Kopf gelöst und ihre Orientierung konnte hier nicht mehr zweifelsfrei festgestellt werden – aber bereits die Exemplare des 12-mm-Stadiums besaßen eindeutig nach oben ausgerichtete Augen.

 

Die Körperproportionen und die der Flossen verändern sich aber offenkundig bei diesem Fisch stark während des Wachstums, wie Chapman feststellte. Die kleineren Wachstumsstadien besitzen noch schmale, langgezogene Körper mit verhältnismäßig kleinen Flossen, wobei die After-und Rückenflossen noch relativ wenig differenziert sind. Bei den ausgewachsenen Exemplaren ist der Körper dann wesentlich gedrungener und höher; außerdem verschieben sich die Afteröffnung und die Ausführöffnung für die Geschlechtsorgane nach vorne. Die Brustflossen sind groß und fächerförmig, während die ebenfalls sehr langen und großen Bauchflossen ziemlich hoch an den Körperseiten ansetzen. Im hinteren Körperdrittel sitzen dann eine breite Rücken-und eine ebenso breite Afterflosse. Die Schwanzflosse ist kurz und gegabelt mit gerundeten Spitzen. Zwischen ihr und der Rückenflosse sitzt außerdem eine kleine Fettflosse. Der Körper selber ist von recht großen Schuppen bedeckt. Die kleineren Entwicklungsstadien sind teilweise durchsichtig, mit dunklen punkt-bis bänderförmigen Pigmentierungen. Die ausgewachseneren Tiere sind überwiegend dunkelbraun gefärbt, bleiben aber teilweise durchsichtig, vor allem im Kopfbereich.

 

Entwicklungsstadien

Bild 2: Zwei Exemplare junger Glaskopffische, die verdeutlichen, wie sehr sich die Körperproportionen im Laufe des Wachstums verändern. Das obere Exemplar ist nur 12 mm lang, das untere 16,5 mm. Quelle: Chapman 1939.

 

 

In den Jahren nach der Erstbeschreibung erhielt Chapman weitere Exemplare, die ihm weiteren Aufschluss über die Anatomie des Glaskopffisches gaben. Vor allem erkannte er dabei bereits, dass die Tiere noch deutlich größer werden konnten. 1942 berichtete Chapman darüber ausführlich. Ein weiblicher Glaskopffisch, den man 1939 südwestlich von Graham Island gefangen hat, besaß eine Länge von 5,2 cm und war damit neuer Rekordhalter. Seit damals wurden auch noch größere Exemplare gefangen. Der aktuell größte gesicherte Glaskopffisch ist ein Männchen mit einer Länge von etwa 15 cm. Große Fische sind es also wahrlich nicht. Bemerkenswert sind sie wegen etwas anderem.

 

Die Augen. `Das faszinierendste Merkmal des Glaskopffisches sind seine Augen. Sie fielen schon Chapman im Jahre 1939 auf. Er hatte damals allerdings nur mit Netzen gefangene Exemplare zur Hand – weshalb ihm, ohne sein Wissen, wichtige Details entgingen. Was er beschreiben konnte waren zylindrische, nach oben gerichtete Augen hinter einer breiten, flachen Schnauze, die dicht zusammenstehen und nur durch einen Knochengrat voneinander getrennt sind. Außerdem sind die Seiten der Augen von stark pigmentiertem Gewebe umgeben, welches sogar den Lichteinfall von vorne verdeckt. Nähere Einlassungen zu dem Nutzen dieser kuriosen Anordnung hat sich Chapman erspart; ganz allgemein wurde von Anfang an angenommen, dass der Fisch damit das von oben einfallende Restlicht in seinem ansonsten dunklen Lebensraum wahrnimmt.

 

Verstärkte Aufmerksamkeit erfuhr die Augenanatomie dieses Fisches seit Beginn des neuen Jahrtausends. Das hängt auch damit zusammen, dass erstmals lebende Exemplare des Glaskopffisches beobachtet wurden und dabei weitere Details der Anatomie offenbarten, von denen Chapman und andere frühere Autoren keine Ahnung hatten. Doch zunächst gehen wir etwas näher auf die genauere Anatomie der Augen ein. Bis vor wenigen Jahren kannte man diese nur von gefangenen Exemplaren.

 

Kopffoto

Bild 3: Lange Zeit konnte man den Glaskopffisch nur als gefangene und dann konservierte Exemplare studieren. Das sieht dann etwa so aus, wie man es auf diesen Bildern des Kopfes (oben von schräg oben, unten von der Seite) sieht – ganz unbeschadet hat der Fisch die Fangprozedur also nicht überstanden. Quelle: Schwab 2001.

 

 

Die Augen sind als längliche Röhren aufgebaut, mit obenauf liegender Linse, wie schon Chapman im Jahre 1942 herausarbeitete. Das Sichtfeld ist damit zwar prinzipiell nach oben begrenzt, andererseits überschneiden sich die Sichtfelder beider Augen, was in einem gewissen Bereich eine verbesserte Tiefenwahrnehmung ermöglichen sollte. Was zunächst weniger gut ins Bild zu passen scheint sind die umfangreichen dunklen Pigmentierungen an den Seiten jeden Auges, die das Sichtfeld weiter begrenzen, und dazu eine gelbliche Pigmentierung der Linse selbst. Diese Pigmentierung hat den eigentümlichen Effekt, dass Licht mit einer kürzeren Wellenlänge als 450 bis 460 Nanometern (nm) rausgefiltert wird und nie die Netzhaut erreicht. Dieser Umstand führte schon 1976 zu einer verfeinerten Theorie, wie der Fisch seine Augen einsetzt: Der Fisch nimmt damit gar nicht das Restlicht von der Wasseroberfläche wahr – denn kürzere Wellenlängen als 450 nm sieht er nicht und längere Wellenlängen als 450 nm dringen von der Wasseroberfläche aus gar nicht bis in die Tiefen vor, in denen der Glaskopffisch lebt. Stattdessen könnte der Glaskopffisch mit seinen Augen speziell das Licht, welches von anderen Tiefseebewohnern mit Hilfe von Leuchtorganen ausgestrahlt wird. Dieses Licht ist zwar relativ hell, liegt in der Wellenlänge aber häufig knapp über den Wellenlängen des von der Oberfläche herabdringenden Restlichts, etwa bei 470 bis 480 nm. Dadurch sind Tiere mit solchen Leuchtorganen zu einem gewissen Grad für Jäger, deren Augen auf das Restlicht geeicht sind, getarnt. Der Glaskopffisch dagegen könnte derart leuchtende Tiere – seien es nun Beutetiere oder Fressfeinde – verblüffend gut sehen: Einerseits nimmt er genau deren Wellenlängen wahr, andererseits filtert er alle kürzeren Wellenlängen, die ein Rauschen erzeugen könnten, raus. Ein sich sicher wähnendes kleines, leuchtendes Beutetier wäre nach dieser Theorie für den Glaskopffisch auch auf größere Entfernung das reinste Leuchtfeuer. Zumal – und das scheint sicher – die Pigmentierung durch die Begrenzung des Hintergrundrauschens von Restlicht eine größere Schärfe der Sicht erzeugt. Nur ein Problem konnte auch diese Theorie nicht erklären: Der Glaskopffisch schien dauernd nach oben zu starren, während seine Schnauzenspitze außerhalb seines Sichtfeldes lag – wie sollte er da zuverlässig zur Nahrung finden? Dieses Rätsel wurde erst gelöst, als man diese Tiere zum ersten Mal lebend beobachtete! 

 

AugeChapman

Bild 4: Diese schematische Zeichnung des linken Auges von der Schädelmitte aus gesehen hat bereits Chapman im Jahre 1942 angefertigt. OP bezeichnet den Sehnerv (Optic nerve) und L die Linse. Deutlich sieht man, wie die Linse an der Spitze eines röhrenförmigen Auges sitzt. RS, RE, RI, RIN, OI und OS sind die verschiedenen Muskeln, die das Auge bewegen; der RI (Rectus inferior) ist hier besonders wichtig, weil er auch im Haupttext erwähnt wird. Die anderen Muskeln: RS = Rectus superior, RE = Rectus externus, RIN = Rectus internus, OI = Obliquus inferior und OS = Obliquus superior. Quelle: Robison & Reisenbichler 2008 bzw. Chapman 1942.

 

Die Überraschung. Der Durchbruch gelang erst den Forschern des Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI), deren Arbeiten im Monterey-Canyon vor der Küste Kaliforniens schon so viele bemerkenswerte Erkenntnisse lieferten. Ergebnisse dieser Forschungen haben wir bereits in den Artikeln über den Vampirtintenfisch (Vampyroteuthis infernalis) und die Rippenqualle Lampocteis cruentiventer bestaunen können. Und genau wie bei diesen beiden Arten wurde die Lösung des Rätsels beim Glaskopffisch durch den Einsatz von ROVs (Remotely Operated Vehicles) ermöglicht, eine Methode, die vom MBARI besonders gerne und häufig und sehr erfolgreich eingesetzt wird. Diese ferngesteuerten Unterwasserroboter eignen sich wie kaum ein anderes Gerät für direkte Beobachtungen lebender Tiere in großer Tiefe.

 

1993 beobachtete man zum ersten Mal mit einem ROV, der Ventana, im Monterey-Canyon einen Glaskopffisch – in etwa 616 m Tiefe fast genau über der Mitte des Canyons. Die Beobachtung dauerte 12 Minuten, anschließend wurde der Fisch gefangen, überlebte allerdings nicht. Er war 3,6 cm lang. Im Jahre 2000 gelangen weitere Aufnahmen mit Hilfe des ROV Tiburon und diesmal gleich von zwei Exemplaren. Das erste Exemplar, geschätzt auf eine Länge von 11 cm, wurde in 770 m Tiefe für sieben Minuten beobachtet. Das zweite Exemplar entdeckte man in einer Tiefe von 682 m, es war schätzungsweise etwas über 11 cm lang und konnte vier Minuten lang beobachtet werden. Neben diesen direkten Freilandbeobachtungen versuchten die Forscher vom MBARI außerdem, Glaskopffische mit Netzen lebend zu fangen. Nur bei einem Exemplar, dass man aus mutmaßlich 1000 m Tiefe heraufholte, gelang, es lebendig in ein Aquarium zu verfrachten, wo es dann noch einmal einige Studenten lebte und studiert werden konnte.

 

Diese Studien an lebenden Glaskopffischen brachten eine immense Überraschung, die 2008 erstmals umfassend beschrieben wurde. Die gesamte Kopfoberseite inklusive der Augen ist von einem großen, durchsichtigen Schild aus relativ festem, aber flexiblem Bindegewebe überdeckt! Die Augen selber werden von einer flüssigkeitsgefüllten Kammer innerhalb dieses Schildes umgeben. Und diese ganze Struktur war bisher unbekannt, da sie bei reinen Netzfängen dieser Fische schlicht verloren geht – sie kollabiert oder fällt ab. Deswegen wussten Chapman und spätere Beschreiber nichts von dieser durchsichtigen Kappe, die dem Fisch schließlich auch endlich einen deutschen Namen einbrachte. Weitere zuvor unbekannte Details offenbarten sich bei den lebenden Exemplaren: Die Augen wirken im lebendigen Zustand nicht gelblich, sondern grünlich. Und noch erstaunlicher war die Tatsache, dass sich die Augen als überaus beweglich herausstellten! Tatsächlich zeigte sich, dass der Glaskopffisch seine Augen nach vorne schwenken kann, so dass er in Richtung seiner Schnauzenspitze schaut. Der größte gemessene Winkel dieser Schwenkbewegung betrug 75°. Die Bewegungen der Augen hängen dabei anscheinend mit der Orientierung der Tiere in der Wassersäule zusammen: Sind die Fische horizontal orientiert, sind die Augen nach oben ausgerichtet; gehen die Fische in einer vertikale Position mit dem Kopf nach oben, sind die Augen nach vorne, zur Schnauzenspitze, ausgerichtet. Dieser Punkt wird uns weiter unten noch beschäftigen.

 

Lebendbild

Bild 5: Überraschung! So sieht der Glaskopffisch wirklich aus, wenn er noch lebt. Eine durchsichtige Kappe überwölbt die Augen, die grünlich funkeln! Direkt vor den Augen oberhalb des Mauls sieht man außerdem zwei kleinere Auswölbungen, welche die Geruchsorgane darstellen. Das Bild wurde von den Forschern des MBARI in 744 m Tiefe aufgenommen. Quelle: Robison & Reisenbichler 2008.

 

 

Einige ältere Beobachtungen, die Chapman 1942 machte, ergeben im Lichte dieser neuen Erkenntnisse mehr Sinn. Chapman hatte durchaus bemerkt, dass die Augenmuskulatur des Glaskopffisches deutlich andere Ansatzstellen besitzt als bei anderen Fischen. Außerdem waren die Augen seitlich von dünnen Knochen des Schädels geschützt, aber nach vorne hin nicht. Nun zeigt sich, dass die Augenmuskulatur tatsächlich darauf ausgerichtet ist, die Schwenkbewegung zu ermöglichen, wobei der Muskel Rectus inferior im Zentrum der zur Körpermitte gerichteten Seite der Augenröhre ansetzt und dort den Schwerpunkt bildet. Der Sehnerv tritt etwa an der gleichen Stelle ein – an dieser Position wird er beim Schwenk des Auges kaum verdreht. Das Fehlen einer knöchernen Begrenzung am Vorderrand der Augenhöhle ermöglicht zugleich genügend Bewegungsspielraum für den Schwenk und garantiert eine freie Sicht nach vorne. Diese wird lediglich durch ein paar ausgeprägter, aber teilweise durchsichtiger Riechorgane direkt vor den Augen etwas eingeschränkt; in der Mitte jedoch bleibt ein Sichtfeld frei, welches genau den Bereich vor der Schnauze des Fisches abdeckt. In diesem Bereich berühren sich die Sichtfelder und ermöglichen sogar räumliches Sehen.

 

Die Beobachtungen am lebenden Objekt lösten damit das alte Rätsel, wie der Glaskopffisch überhaupt vernünftig fressen könnte, wenn er denn seine Beute gar nicht sehen kann, sobald sie direkt vor ihm ist. Er verliert Beute in Wirklichkeit nie aus dem Blick! Die Augen schwenken einfach mit. Über Verhalten und Lebensweise konnten interessante neue Details ermittelt werden.

 

In tiefer Dunkelheit. So kurz die Momente waren, in denen die lebenden Glaskopffische beobachtet und gefilmt werden konnten, so lieferten sie doch unschätzbare Hinweise auf die Lebensweise dieser Fische. Vor allem wenn man diese mit den Daten zur Tiefe früherer Fänge und zum Mageninhalt bei gefangenen Exemplaren verknüpft.

 

Der Lebensraum des Glaskopffisches ist die offene Wassersäule des Mesopelagials – also der breiten Übergangszone zwischen den oberflächennahen Wasserschichten und der eigentlichen absolut finsteren Tiefsee, wobei diese Art eher die unteren Bereiche des Mesopelagials bevorzugt. Zwar gibt es vereinzelte Meldungen, dass dieser Fisch in weniger als 100 m Tiefe gefangen wurde, doch scheinen dies Irrläufer gewesen zu sein (oder eine fehlerhafte Annahme der tatsächlichen Tiefe des Schleppnetzes). Die überwiegende Mehrzahl der Nachweise des Glaskopffisches (vor allem jene mit einer gesicherten Tiefe) stammen aus Tiefen von 500 bis 1000 m. Dorthin dringt nur noch weniges Licht von oben durch, vor allem im blauen Bereich des Spektrums und es gibt nur noch wenig Plankton. In aller Regel liegen die Temperaturen in dieser Tiefe deutlich unter 10° Celsius. Lange glaubte man, dass dieser Tiefenbereich bereits relativ wenig besiedelt sei. Heute weiß man, dass in diesen Tiefen wesentlich mehr Leben herrscht, das eine weitaus größere Biomasse zusammenbringt als viele Lebensräume an Land.

 

Als die Forscher des MBARI mit ihren ROVs die Glaskopffische beobachteten, schwebten die Tiere ganz still in der Wassersäule. Die Brust-und Bauchflossen, deren Größe für die Gattung so namensgebend war, waren deutlich abgespreizt und aufgefächert. Sie hielten die Tiere stabil im Wasser. Wenn sich die Glaskopffische doch einmal bewegten, um den Kurs zu ändern, dann relativ langsam und mit leichten Bewegungen von Schwanz-und Brustflosse. Nur bei einer Gelegenheit, bei der sich ein Glaskopffisch dem Versuch, ihn mit dem ROV zu fangen, entzog, zeigte der Fisch die Fähigkeit zu einem kürzeren Sprint – dann wurden die Brust-und Bauchflossen an den Körper angelegt und die Schwanzflosse allein trieb das Tier voran. Bei weiteren Beobachtungen nicht nur an den freilebenden Fischen, sondern auch an dem lebend gefangenen Exemplar wurde dann deutlich wie der Fisch seine Augen einsetzt. Nicht nur kann er die Augen von oben nach vorne und zurück rotieren lassen, während der Rest des Körpers bewegungslos in der Wassersäule schwebt. Genauso gut kann der Fisch seinen Körper rotieren lassen, etwa in die Senkrechte, während die Augen gleichzeitig ein Objekt, etwa Beute, fixiert halten und dadurch ihre Position im Verhältnis zum Kopf verändern. Und diese kleinen Fische sind in der Tat Jäger!

 

Einige der gefangenen Glaskopffische hatten noch Mageninhalte in sich. Neben gelegentlichen Überresten von kleinen planktonisch lebenden Krebschen fanden sich fast überwiegend die gelatineartigen Überreste von  Quallen, Rippenquallen und Staatsquallen. Es scheint, dass diese Tiere die bevorzugte Beute des Glaskopffisches sind – angesichts der Tatsache, dass diese Tiere auch häufig Leuchtorgane besitzen passt dies wunderbar auch zu früheren Theorien zum Nutzen der Augen des Glaskopffisches. Zugleich ist dies eine faszinierende ökologische Nische: Nur wenige Tiere jagen in dieser Tiefe ausschließlich die relativ zarten und gelatinösen Nesseltiere, die dafür meistens mit nesselbewährten Tentakeln schwer bewaffnet sind. Der Glaskopffisch könnte aber genau darauf spezialisiert sein. Möglicherweise ist die durchsichtige Kappe über dem Kopf des Fisches eine Schutzvorrichtung genau gegen die Nesseln der Quallen.

 

Augenbewegung

Bild 6: Hier erkennt man gut wie beweglich die Augen sind. In A sind die Augen ihrer nach oben gerichteten Ruheposition, in B sind sie nach vorne ausgerichtet. Quelle: Robison & Reisenbichler 2008.

 

Riechen. In den Weiten der Tiefe gibt es für den Glaskopffisch natürlich ein Problem: Zur Fortpflanzung braucht es einen Sexualpartner und wie den hier in der dunklen Dämmerung finden? Eigene Leuchtorgane besitzen Glaskopffische nicht. Und sie scheinen auch Einzelgänger zu sein, müssen sich also erst finden zur Paarung. Die derzeit beste Vermutung: Die Tiere riechen sich. Im Falle des Glaskopffisches hat man darauf bisher nur einen Hinweis: Die grubenförmigen Riechorgane direkt vor den Augen, die intern in eine Reihe von Lamellen mit Riechepithel aufgegliedert sind. Die Lamellen regulieren die Strömungsverhältnisse innerhalb des Organs dahingehend, dass eventuelle Geruchspartikel lange genug an Ort und Stelle bleiben, um wahrgenommen zu werden. Wie fein der Geruchssinn tatsächlich aber ist beim Glaskopffisch weiß niemand. Die Eier und Larven der Tiere sind nach der Paarung aber auf jeden Fall wohl freischwebend. Es scheint so, dass die kleineren Individuen bis etwa 5 cm Länge eher in den Tiefenbereichen bis 500 bis 600 m auftreten – möglicherweise läuft die Larvalentwicklung also auch oberflächennäher ab. Stellt man in Rechnung, dass sich die Larven vielleicht noch planktonisch ernähren, würde dies Sinn machen. Größere Exemplare mit einer Länge von um die 10 cm kommen fast durchweg in größerer Tiefe von um die 650 bis 800 m vor.

 


Bild 7: Auf diesem Bild erkennt man gut die breit aufgefächerten Brust-und Bauchflossen. Quelle: www.mbari.org

 

 

Beweis für Gott? Nach der Entdeckung der einzigartigen Merkmale des Glaskopffisches in Bezug auf die Augen und die durchsichtige Schutzkappe, stürzten sich – ausgerechnet – Kreationisten auf dieses Tier. 2009 vertrat Brian Thomas die Meinung, die einzigartige Augen-und Schädelkonfiguration des Glaskopffisches könne nur erklärt werden, wenn man annehme, dass Gott diese Merkmale extra nur für diesen Fisch konzipiert hätte. Weil der Aufbau so unterschiedlich zu allen anderen Wirbeltieraugen und ihren Funktionsweisen wäre, dass das Tier ansonsten ewig lange blind herumgeschwommen sein müsse. Thomas arbeitet für das Institute for Creation Research in Texas. Der Texaner hat zwar einen Abschluss in Biologie, muss aber bei einigen Teilfächern nicht sonderlich gut aufgepasst haben. Sonst wüsste er, dass seine Behauptung, man könne die Merkmale des Glaskopffisches nicht von anderen bekannteren Konfigurationen herleiten, himmelschreiender Blödsinn ist. Zwar hängt sich Thomas dabei an einer etwas saloppen (und unglücklichen) Formulierung aus dem Paper von Robison & Reisenbichler (2008) auf:

 

Macropinna has obviously invested a considerable amount of evolutionary currency…”

 

Doch das macht es nicht besser. Natürlich haben die Tiere nicht bewusst evolutionäre Kosten in neue Merkmale investiert – daher ist die Formulierung tatsächlich unglücklich. Als ausgebildeter Biologe sollte man aber schon wissen, dass damit lediglich auf die lange evolutionäre Geschichte, die hinter einer solchen Spezialisierung steckt, verwiesen werden soll.

 

Also: Ist die Spezialisierung des Glaskopffisches so ohne jede Herleitung? So unvorstellbar? Hätte der Fisch für diese Umgestaltung seiner Augen wirklich blind sein müssen? Natürlich nicht! Diese Art ist so wenig ein Gottesbeweis, wie das Glas Whisky in meiner Hand nach oben fallen würde. Natürlich fehlen uns noch wichtige Informationen, um den evolutionären Weg dieser Anpassungen zu verstehen – wenn wir die komplette Embryonalentwicklung kennen würden oder eine Art (fossil oder lebend), die mit ihren Merkmalen zu den Verhältnissen beim Glaskopffisch vermittelt, dann wäre das Ganze natürlich sehr viel schneller aufzulösen. Bis wir solche weiterführenden Informationen zugänglich haben (was ja nicht unmöglich ist), kann man aber dennoch begründete Spekulationen anstellen – denn grundsätzlich sind alle Mechanismen für solche Spezialisierungen bekannt. An dieser Stelle werde ich mich einmal in dieser begründeten Spekulation versuchen.

 


Bild 8: Von vorne wirkt der Glaskopffisch ja schon etwas gruselig – aber direkt als Gottesbeweis? Nein, eher nicht. Quelle: www.mbari.org

 

Kein Beweis für Kreationismus. Es beginnt ganz grundsätzlich mit den röhrenförmig aufgebauten  Augen, die oberflächlich wie kleine Teleskope aussehen. So ungewöhnlich sie erstmal aussehen, so besitzen diese Augen doch alle Merkmale, die ein typisches Wirbeltierauge haben sollte. Sie sind nur lediglich sehr langgestreckt, was problemlos durch schrittweise Mutationen erklärt werden kann. In der Tat findet sich dieses Merkmal immer wieder bei verschiedenen Tiefseefischen, gerade auch in der näheren Verwandtschaft des Glaskopffisches. Gleiches gilt für die Pigmentierung der Linse. Eine solche Pigmentierung erfordert im Grunde nur ein einmaliges Mutationsereignis; unter normalen Lichtverhältnissen wäre dieses Merkmal vermutlich ein Nachteil und könnte sich nicht durchsetzen. Doch in den speziellen Lichtverhältnissen der Tiefsee wird alles, was die optische Wahrnehmung z.B. durch einen Filter verbessert plötzlich zum Vorteil. Und kann sich durchsetzen. Da verschiedene Tiefseefische unabhängig voneinander solche Pigmentierungen hervorgebracht haben, die sich nur im Detail voneinander unterscheiden, kann man davon ausgehen, dass solche Mutationen mit einem gewissen Häufigkeitsgrad auftreten.

 

Der nächste Punkt ist die Orientierung der Augen, ihre Beweglichkeit und die damit zusammenhängende spezielle Konfiguration der Schädelknochen. Gerade hier wären weitere Erkenntnisse zur Embryonalentwicklung des Glaskopffisches wichtig – die leider noch nicht verfügbar sind. Solche massiven Umgestaltungen des Schädels haben meistens dort ihren Ursprung. Da schon die kleinsten bekannten Exemplare mehr oder weniger stark nach oben gerichtete Augen besitzen, muss dieser Zustand bereits sehr früh eintreten. Entwicklungsbiologisch dürfte einfach eine allgemeine Rotation der Wachstumsachse der Augen eingetreten sein, unabhängig von ihrem sonstigen Aufbau (denkbar ist hier vor allem eine Rotation von einer seitlichen Ausrichtung zu einer Ausrichtung nach oben, was zugleich erklären würde, warum die Augen so dicht zusammenstehen). Während der Embryonalentwicklung bauen sich Strukturen ohne Masterplan von unten her auf. Das bedeutet: Wenn man an einer Stellschraube dreht und dann ein Organ einfach weiterwachsen lässt, zwingt es andere Strukturen einfach dazu, mitzuziehen. Diese Effekte wurden ausgiebig durch Experimente an Fruchtfliegen untersucht, kommen durch zufällige Mutationen ebenso in der Natur vor. Die schlichte Veränderung der Längsachse der Augen zwang quasi die Muskeln dazu, ihre Position mit zu verändern und ebenso die Knochen im näheren Bereich. Solche Muster kennt man auch von anderen Arten, wo sie zum Teil den ganzen Körper betreffen; teilweise treten solche Prozesse sogar noch wesentlich später in der Ontogenie auf (also im Wachstum). Das die Augen beweglich sind ist dabei keine spezielle Anpassung – sondern wurde eher beibehalten, was aber nun neue Effekte hatte. Das vor den Augen keine knöcherne Begrenzung liegt und damit die Bewegung zulässt dürfte schlichter Zufall sein, der auf zwei Wegen eingetreten sein könnte: Entweder entstand dieser freie Bereich durch die erzwungene Neukonfiguration im Zuge der Augenrotation, oder aber als Nebeneffekt einer allgemeinen Tendenz zur Reduktion der Kieferknochen (der Glaskopffisch besitzt zum Beispiel nur als Jungtier rudimentäre Prämaxillare im vorderen Kieferbereich, die dann auch noch zurückgebildet werden im Wachstum).

 

Am faszinierendsten ist vielleicht die durchsichtige Schutzkappe des Fisches, deren genauer Ursprung noch untersucht werden muss. Hier wären nähere Informationen zur Embryonalentwicklung vermutlich noch hilfreicher. Begründet spekulieren kann man aber auch hier: Dass es sich am wahrscheinlichsten um eine Bildung der Haut im Kopfbereich handelt, die über die Augen gewachsen ist. Und zwar eventuell von den Seiten her, um sich in der Mitte zu treffen. Das würde den flüssigkeitsgefühlten Hohlraum rund um die Augen erklären. Solche Wachstumsmuster sind in der Embryologie der Wirbeltiere nicht unbekannt – Teile des sogenannten Neuralrohrs, aus dem später das Rückenmark hervorgeht, entstehen auf ganz ähnliche Weise. Wie die ersten Stadien eines Entwicklungswegs ausgesehen haben mögen, der zu der Kappe des Glaskopffisches geführt hat, ist zwar bisher nur schwer vorstellbar. Aber deswegen ist der Prozess nicht unmöglich. Eventuell könnte es sich ursprünglich auch um eine genetisch bedingte Pathologie gehandelt haben – die unter den besonderen Umständen des Lebens in der Tiefsee sich dann aber als nicht hinderlich, sondern sogar von Vorteil erwies. Auch sowas ist nicht völlig unbekannt, wenn auch selten im Einzelfall nachgewiesen.

 

Das sind natürlich verschiedene Entwicklungsverläufe, die für das Endergebnis zusammenspielten –  aber auch das ist bei komplexen Organismen im Laufe der Evolution vollkommen normal und nicht außergewöhnlich. Dabei spielt es im Grunde keine Rolle, ob sich die menschliche Hand entwickelt hat, die Lungenatmung oder eben die Spezialisierung des Glaskopffisches – sie erscheint uns eigentlich im Grunde genommen nur deshalb so erstaunlich, weil sie so fremd wirkt. Als Spezialisierung ist sie aber nicht minder unwahrscheinlich als die Flügel eines Vogels oder das Gebiss eines Haies. Und natürlich muss man davon ausgehen, dass die Ahnen des Glaskopffisches in jedem Stadium der Entwicklung sehfähig waren. Gerade dieser Umstand hat vermutlich dafür gesorgt, dass nur die Exemplare mit ihren Mutationen oder Pathologien überleben konnten, die auch tatsächlich noch sehen konnten. Alles was zu sehr aus dem Ruder lief, wurde durch die natürliche Selektion zuverlässig eliminiert. Dies gab schließlich ganz ohne Zutun irgendeiner Intelligenz der ganzen Entwicklung eine Art Richtung – deren vorläufiges Endergebnis der Glaskopffisch ist. Die Mechanismen sind im Kern die gleichen wie bei jeder anderen Spezialisierung einer x-beliebigen Art, dass uns das Ergebnis als erstaunlich, bizarr oder fremdartig erscheint ist dabei irrelevant. Und natürlich brauchte es in diesem Falle vermutlich viel Zeit. Die aber hatte die Ahnenreihe dieser Art vermutlich: Sein Lebensraum in fast 1000 m Tiefe zählt zu den stabileren Lebensräumen und wie bereits erwähnt hat sich die gesamte nähere Verwandtschaft des Glaskopffisches schon vor langer Zeit von den restlichen Fischen abgespalten.

 

Unterm Strich ist die ganze Spezialisierung des Glaskopffisches zwar natürlich faszinierend und spannend, aber eben nicht so rätselhaft, wie einem die Kreationisten glauben machen wollen. Und noch viel weniger ist sie nur durch das Eingreifen göttlicher Macht zu erklären – im Gegenteil, man kommt ganz gut ohne diese bei dieser Geschichte heraus. Man darf in den kommenden Jahren sicherlich gespannt sein, welche Erkenntnisse die Wissenschaft noch zu Tage fördert und wieviel meiner hier präsentierten begründeten Spekulation bestätigt wird. Sicherlich nicht alles, aber doch vielleicht manches, und bei dem, was dann doch anders gelagert ist werden einem dann vielleicht doch die Schuppen von den Augen fallen.

 


Bild 9: Ein letzter Blick des Glaskopffisches zum Abschied. Quelle: www.mbari.org

 

 

Literatur.

 

 

Ahlstrom, E.H., Moser, H.G. & Cohen, D.M. 1984. Argentinoidei: Development and relationships. – Ontogeny and Systematics of Fishes – Ahlstrom Symposium: 155-169.

 

Beamish, R.J., Leask, K.D., Ivanov, O.A., Balanov, A.A., Orlov, A.M. & Sinclair, B. 1999. The ecology, distribution, and abundance of midwater fishes of the Subarctic Pacific gyres. – Progress in Oceanography 43: 399-442.

 

Berry, F.H. 1964. Aspects of the Development of the Upper Jaw Bones in Teleosts. – Copeia 1964, 2: 375-384.

 

Chapman, W.M. 1939. Eleven new species and three new genera of oceanic fishes collected by the International Fisheries Commission from the northeastern Pacific. – Proceedings of the United States National Museum 86, 3062: 501-542.

 

Chapman, W.M. 1942. The Osteology and Relationship of the Bathypelagic Fish Macropinna microstoma, with Notes on its Visceral Anatomy. – Annals and Magazine of Natural History: Series 11 9, 52: 272-304.

 

Gibbs, M.A. 1991. The olfactory organs of deep-sea fishes: their morphology and possible role in mate location. – Master’s Theses. Paper 121. San Jose State University.

 

McFall-Ngai, M., Ding, L., Childress, J. & Horwitz, J. 1988. Biochemical Characteristics of the Pigmentation of Mesopelagic Fish Lenses. – Biology Bulletin 175: 397-402.

 

Robison, B.H. & Reisenbichler, K.R. 2008. Macropinna microstoma and the paradox of ist tubular eyes. – Copeia 2008, 4: 780-784.

 

Schwab, I.R. 2001. Cover illustration: Things are looking up. – British Journal of Ophthalmology 85: 1148.

 

Willis, J.M.  1979. Vertical Distribution and Migration of Fishes from the Lower Mesopelagic Zone off Oregon. Master-Thesis, Oregon State University.

 

Yang, M.-S. 2011. Diet of nineteen mesopelagic fishes in the Gulf of Alaska. – U.S. Dep. Commer., NOAA Tech. Memo. NMFS-AFSC-229, 67 p.

 

https://de.wikipedia.org/wiki/Macropinna_microstoma

https://en.wikipedia.org/wiki/Macropinna_microstoma

http://eol.org/pages/207872/overview

http://www.fishbase.us/summary/Macropinna-microstoma.html

 

 

Die Quelle für die Ansichten seitens der Kreationisten:

https://www.icr.org/article/4547/