Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Teufelsrochen anhand ihrer Kiemen identifizierbar

27.09.2013
Forschungsergebnisse helfen Meerestiere besser zu schützen

Forschungsergebnisse helfen Meerestiere besser zu schützen


Computertomographie-Aufnahme eines isolierten Kiemenbogens, auf dem die plattenartigen Filter (rot eingefärbt) aufliegen.
Grafik/Copyright: Kleinteich

Getrocknete Rochenkiemen gelten neuerdings in der asiatischen Volksmedizin als wirksames Mittel gegen vielerlei Beschwerden. Da lediglich die Kiemen zum Verkauf angeboten werden, konnte bisher nicht bestimmt werden, welche Rochen-Arten genau vom Trend auf den Märkten Asiens betroffen sind und für welche Arten Schutzmaßnahmen ergriffen werden müssen. Forschende der Universität von Washington (UW), USA, und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) haben nun erstmals genug Unterschiede bei den Kiemen von Mantarochen und acht weiteren Teufelsrochen-Arten entdeckt, um sie anhand dieser Organe identifizieren zu können.

Die Studie wurde kürzlich als Titelgeschichte in der Fachzeitschrift Journal of Morphology veröffentlicht.

Im Unterschied zu jagenden Rochenarten, die ihre Beute mit ihren Mäulern angreifen und zerquetschen, fressen Teufelsrochen Plankton, Larven und Fischeier, die sie über ihre Kiemen aus dem Wasser sieben. Ihren furchteinflößenden Namen haben Teufelsrochen wegen ihrer Kopfflossen, die wie Hörner aussehen. Für den Menschen sind sie aber ungefährlich. Auch von den riesigen Mantas, die eine Spannweite von sieben Metern und ein Gewicht von zweieinhalb Tonnen erreichen können, geht kaum Gefahr aus.

„Weder in der Vergangenheit noch in der traditionellen Medizin wurden die Kiemen verwendet und es gibt keinen wissenschaftlichen Beleg dafür, dass die getrockneten Kiemen beispielsweise dazu beitragen, Giftstoffe aus der Leber zu filtern. Dennoch werden tausende dieser Rochenkiemen auf den Märkten angeboten, insbesondere in Indonesien“, sagt Dr. Misty Paig-Tran, Wissenschaftlerin an der UW und Erstautorin der Studie, die die Filtersysteme der Fische im Detail beschreibt.

Schon länger wollen Tierschutzorganisationen Rochen unter das Washingtoner Artenschutzübereinkommen stellen. Sie waren aber bisher nicht in der Lage zu sagen, welche Arten genau diesen Schutz benötigen. „Man könnte unsere Studie jetzt mit auf einen Markt nehmen und damit die Spezies identifizieren, von der die Kiemen stammen. So bekäme man eine Vorstellung davon, in welcher Größenordnung jede einzelne Spezies gejagt wird“, so Paig-Tran weiter.

Um die charakteristischen Merkmale der Kiemen unterschiedlicher Rochenarten zu definieren, untersuchten die Forschenden Exponate aus Museen und schwammen mit den Tieren, um anschließend Filmaufnahmen von der Nahrungsaufnahme der Rochen auszuwerten. Der Kieler Biologe Dr. Thomas Kleinteich aus dem Bereich Spezielle Zoologie erstellte anschließend dreidimensionale Computermodelle aus Computertomographieaufnahmen, um die Kiemenstrukturen zu beschreiben.

Es gibt zehn Kiemenbögen, fünf auf jeder Seite des Mauls. Jeder Kiemenbogen trägt Gewebeplatten zur Filtration von Nahrungspartikeln und zur Atmung. „Teufelsrochen filtern damit etwa 15 Liter Meerwasser in der Sekunde, um atmen und fressen zu können“, schätzt Kleinteich. Zusammen mit Paig-Tran und Professor Dr. Adam Summers von der Universität von Washington, konnte er zeigen, dass die Form der Kiemenbögen die Fische als filtrierende Arten ausweist. „Das Filtergewebe, das aussieht wie verschiedene Farnblätter, macht es möglich, die Tiere innerhalb dieser Gruppe zu unterscheiden“, sagt Kleinteich. Drei Rochenarten haben derartige Filtersysteme, die mit Flimmerhärchen bedeckt sind, um Nahrung zu fangen, die restlichen Arten haben diese nicht. Unter dem Mikroskop erkennt man auch zahnartige Spitzen auf vielen Filtern, an denen harte Partikel abprallen sollen.

Mantas und Teufelsrochen leben in tropischen und subtropischen Ozeangewässern, wo sie in planktonreichen Gebieten gesichtet werden. Was genau sie fressen, ist aber weitgehend unbekannt. Die neuen Erkenntnisse der Forschenden über die Biologie der Rochenfiltersysteme könnten jetzt weitere Hinweise über ihre Nahrungsquellen geben.

„Überraschend für uns war, dass die Rochen zur Querstromfiltration fähig sind“, sagt Kleinteich. Dieser Filterungsprozess ähnele der Herstellung von Wein, Fruchtsäften oder Medikamenten und unterscheide sich von Filtermethoden, die bei anderen Fischen bekannt sind. Neben der Bedeutung also, die die Rochenstudie für den Erhalt der Tierart an sich haben kann, könnten dank der wissenschaftlichen Ergebnisse womöglich auch bessere industrielle Filter entwickelt werden. Gefördert wurde die Studie von der National Science Foundation der USA und von National Geographic.

Originalpublikation:
The filter pads and filtration mechanisms of the devil rays: Variation at macro and microscopic scales; E.W. Misty Paig-Tran, Thomas Kleinteich und Adam P. Summers; Journal of Morphology 274: 1026–1043. doi: 10.1002/jmor.20160

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jmor.20160/abstract

Bilder stehen zum Download bereit:
http://www.uni-kiel.de/download/pm/2013/2013-270-1.jpg
Bildunterschrift: Computertomographie-Aufnahme eines isolierten Kiemenbogens, auf dem die plattenartigen Filter (rot eingefärbt) aufliegen.

Grafik/Copyright: Kleinteich

http://www.uni-kiel.de/download/pm/2013/2013-270-2.jpg
Bildunterschrift: Computertomographie-Aufnahme eines Skeletts eines Teufelsrochens von schräg oben gesehen. Die Kiemenbögen sind blau und die Filterstrukturen sind rot dargestellt.

Grafik/Copyright: Kleinteich

Weitere Bilder unter:
www.flickr.com/photos/uwnews/sets/72157635627590933
Kontakt:
Dr. Thomas Kleinteich
Telefon: 0431 880-4509
E-Mail: tkleinteich@zoologie.uni-kiel.de

Dr. Boris Pawlowski | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-kiel.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Superkondensatoren aus Holzbestandteilen
24.05.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Was einen guten Katalysator ausmacht
24.05.2018 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Was einen guten Katalysator ausmacht

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Superkondensatoren aus Holzbestandteilen

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Schaltschrank-Plattform für die Energiewelt

24.05.2018 | Messenachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics