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The consequences of placentation on the swimming performance of pregnant livebearing fish

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Schwimmleistung von lebendgebärenden Fischen

Lebendgebären als Fortpflanzungsstrategie hat Vor- und Nachteile. Ein großer Nachteil ist die Verringerung der Fähigkeit, sich frei zu bewegen, was Nahrungssuche und Flucht vor Raubtieren beinträchtigen kann.

Klimawandel und Umwelt

Einige lebendgebärenden Organismen haben sich so angepasst, dass sie die Nachteile dieser Lebensstrategie minimieren konnten. Das Projekt SWIM (The consequences of placentation on the swimming performance of pregnant livebearing fish) verglich die Bewegungsleistung von eng verwandten lebendgebärende Fischaren mit und ohne Plazenta. Das Forschungsteam nahm anfangs an, dass die Plazenta eine Anpassungsmaßnahme ist, die bei lebendgebärenden Fischen aufgetreten ist, um negative Auswirkungen auf die Bewegungsleistung während der Schwangerschaft zu verringern. Die Plazenta versorgt das Embryo mit Nahrung und entsorgt die Abfallprodukte. Da dieses temporäre Organ sich viele Male im gesamten Tierreich entwickelte hat, liegt es nahe, dass es dem Organismus einen adaptiven Vorteil bietet. Diese Hypothese wurde in einer biomechanischen Studie mit der Fischfamilie Poeciliidae überprüft. In dem Projekt sollte festgestellt werden, ob Arten mit einer Plazenta einen niedrigeren Reproduktionsaufwand und eine geringere Dehnung des Bauches aufweisen als Spezies ohne Plazenta. Untersucht wurde auch, ob diese Unterschiede im Laufe der Schwangerschaft abnehmen und wie sich das zwischen Arten mit und denen ohne Plazenta unterscheidet. Darüber hinaus wurde festgestellt, ob Plazenta-Arten verbesserte Schwimmleistungen im Vergleich zu eng verwandten lebendgebärenden Arten ohne Plazenta haben. SWIM kombiniert Know-how aus dem Bereich der Bio- und Strömungsmechanik mit der Evolutionsökologie. Eine innovative Beckenanlage wurde gebaut, um die Schreckreaktion der weiblichen Fische mit drei im rechten Winkel zueinander angeordneten High-Speed-Videokameras zu filmen. Die Filme wurden unter Verwendung neuartiger, eigens entwickelter automatisierter Tracking-Software analysiert. Die Tracking-Software ermöglichte das präzise 3D-Tracking für eine geeignete Anzahl von Fischen. Sie registrierte die momentane und die durchschnittliche Schwimmgeschwindigkeit und Beschleunigung bezogen auf Körperschwerpunkt sowie auf Amplitude und Frequenz der Schwanzflosse. Die Ergebnisse zeigten, dass lebendgebärende Fische die komplette 3D-Umgebung nutzen, um ein Ausweichmanöver zu machen. Aus der Projektarbeit führte zu einer großen Menge an qualitativ hochwertigen Daten, die in einer Reihe von Artikeln in referierten Fachzeitschriften publiziert werden sollen.

Schlüsselbegriffe

Lebendgebärend, Schwimmleistung, Plazenta, Poeciliidae, Evolutionsökologie

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