Ein Fisch ohne Schädeldach

Laune der Natur: Der winzige Fisch Danionella dracula ist nicht nur fast durchsichtig – ihm fehlt auch ein großer Teil des Schädeldachs, wie Untersuchungen enthüllen. Demnach sind gut 40 Knochen bei dieser erst 2009 in Asien entdeckten Fischart reduziert. Besonders weil entwickelt und ausgeprägt sind dafür spezielle Kommunikationsorgane dieser Fische. Damit zeigt dieser Fisch eine ungewöhnliche Kombination aus reduzierter und beschleunigter Entwicklung.

Normalerweise machen Fische und viele andere Tiere eine Entwicklung durch, in der die Merkmale des Larvenstadiums von einer adulten Form abgelöst wird. Doch es gibt Ausnahmen, bei denen Tiere quasi schon als Larve geschlechtsreif werden und ihre Larvalmerkmale auch als Erwachsene beibehalten – Beispiele sind der Grottenolm und das Axolotl. Das hat vor allem in Lebensräumen mit knappen Ressourcen wie Höhlen Vorteile.

60 Knochen reduziert – auch das Schädeldach

Doch es gibt einen Fisch, der eine besonders ungewöhnliche Form der Heterochronie zeigt – der zeitlich verschobenen Entwicklung. Es handelt sich um Danionella dracula, einen erst 2009 in Ostasien entdeckten Vertreter der karpfenähnliche Fische. Die durchsichtigen Fischchen sind nur elf bis 17 Millimeter lang und gehören damit zu den kleinsten bekannte Wirbeltieren.

Jetzt haben nähere Analysen dieser Mini-Fischchen enthüllt, dass die ausgewachsenen Exemplare von Danionella dracula nicht nur viele Larvenmerkmale beibehalten haben – ihnen fehlen auch einige Bauteile ihres Körpers. „Die Progenese hat das gesamte Skelett von Danionella beeinflusst, sodass 60 Skelettelemente fehlen, darunter auch einige Knochen des Schädeldachs“, berichten Kevin Conway von der Texas A&M University und seine Kollegen.

In ihren Analysen zogen die Forscher Larven von Danionella im Labor auf und konnten so im Detail beobachten, wie ihr Wachstum und ihre Reifung ablief.

Fortgeschrittener Hörapparat

Dabei zeigte sich noch eine Besonderheit: Während beim Schädel des Fischs ganze Teile fehlen, sind andere Körperteile außergewöhnlich gut entwickelt. „Besonders hervorzuheben ist hier der ‚Webersche Apparat’, der für die innerartliche Kommunikation der Tiere verantwortlich ist“, erklärt Seniorautor Ralf Britz von den Senckenberg Naturhistorischen Sammlungen in Dresden. Dieser Hörapparat besteht aus drei kleinen Knochen, die den Mittelohrknöchelchen des Menschen ähneln und Schallwellen von der Schwimmblase zum Innenohr der Fische weiterleiten.

„Gerade dieser Teil des Skelettes von Danionella, hat sich in der Entwicklung nicht nur normal, sondern sogar beschleunigt ausgebildet“, berichtet Britz. „Dieser enorme Unterschied in der Entwicklungsgeschwindigkeit verschiedener Organsysteme innerhalb ein und desselben Organismus ist sehr ungewöhnlich für Wirbeltiere.“ Denn während ein Großteil des Skeletts und der Organe im larvalen Zustand zu verharren scheinen, sind Hörapparat und Gehirn schon voll entwickelt.

Freier Blick aufs Gehirn

Aufgrund dieser Eigenschaften könnte Danionella zu einem wichtigen Modellorganismus in der neurophysiologischen Forschung werden. Denn was würde sich dafür besser eignen, als ein Organismus, dessen Kopf durchsichtig ist und so im lebenden Zustand den Blick auf sein Gehirn freigibt? Gleichzeitig weckt der kleine Fisch auch wegen seiner ungewöhnlichen Form der Heterochronie bei Entwicklungsbiologen besonders Interesse. (Developmental Dynamics, 2021; doi: 10.1002/dvdy.280)

Quelle: Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen