4. Fischpraktikum

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4. Fischpraktikum
Theorie
1. Die Einteilung der Fische
Die Fische sind dem Leben im Wasser angepasste Wirbeltiere. Die Brust- und Bauchflossen sind paarig
und entsprechen den Extremitäten der Wirbeltiere. Die Haut ist bei den meisten Arten mit Schuppen,
Knochenschildern oder Hautzähnen bedeckt. Fische atmen durch Kiemen, sind wechselwarm und besitzen einen einfachen geschlossenen Blutkreislauf. Die Klasse der Fische wird in die beiden Unterklassen Knorpelfische (Haie und Rochen) und Knochenfische. Die Knorpelfische sind schwimmblasenlosen
Meeresbewohner, die paarige Brust- und Bauchflossen und ein unterständiges Maul mit Kiefer und Kiefergelenk besitzen. Ihr Skelett besteht ganz aus Knorpel. Die Haut enthält Plättchenschuppen mit frei
über die Haut hinausragenden Zähnchen, welche aus Dentin (Zahnbein) bestehen und zudem mit
Zahnschmelz überdeckt sind. Von diesen Hautzähnchen können entwicklungsgeschichtlich die Mundzähne der übrigen Wirbeltiere abgeleitet werden.
Knorpelfische leben ausschliesslich von tierischer Nahrung, wobei je nach Anpassung grössere oder
kleinere Tiere gefressen werden. So gibt es Arten, die Wale anfallen können, aber auch Formen, die sich
von Bodentieren oder von Plankton ernähren. Die meisten leben jedoch von anderen Fischarten.
Abb. 1: Knorpelfische; Haie und Rochen
Man unterscheidet Haie mit spindelförmigem Körper und seitlich am Vorderkörper befindlichen Kiemenspalten und Rochen, deren Körper abgeplattet ist und deren Kiemenspalten tiefer liegen als die
Ansatzstelle der Brustflossen.
Die Knochenfische bilden die artenreichste Gruppe der Wirbeltiere überhaupt. Sie umfasst die überwiegende Mehrzahl der heute in den Meeren und im Süsswasser lebenden Fischarten. Sie besitzen ein
knöchernes Skelett mit gut ausgebildetem Schädel und Kiefer. Die Haut ist mit Knochenschuppen versehen. Kammförmige Kiemen sitzen auf knöchernen Kiemenbogen und sind mit einem Kiemendeckel
geschützt. Meist ist eine Schwimmblase vorhanden.
2. Einheimische Fische (Auswahl)
Forelle: Dieser Edelfisch ist in seinem Erscheinungsbild und in seiner Lebensweise sehr veränderlich. In
unseren Gewässern finden wir zwei europäische Formen, die Bachforelle (Salmo trutta fario) und die
Seeforelle (Salmo trutta lacustris). Mancherorts wurde auch die aus Nordamerika eingeführte Regenbogenforelle (Salmo gairdneri) ausgesetzt. In unserem Land eignet sich letztere aber besonders gut als
Zuchtfisch: sie ist raschwüchsig, lässt sich leicht an künstliches Futter gewöhnen und ist in Bezug auf
Temperatur, Sauerstoffgehalt und Sauberkeit des Wassers weniger anspruchsvoll als die Bachforelle.
Bachforellen lieben fliessendes, sauerstoffreiches Wasser (Forellenregion). Sie ernähren sich in ihren
ersten Lebensjahren vorwiegend von kleineren Tieren wie Flohkrebsen, Köcherfliegen-, Steinfliegenund Eintagsfliegenlarven; mit zunehmender Grösse machen ältere Forellen dann auch Jagd auf Fische.
Bachforellen (Abb. 2) sind standorttreu und halten sich oft hinter im Wasser befindlichen Gegenständen oder im Schutze überhängender Äste von Ufergehölzen auf. Aus diesem Versteck schnappen sie
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nach abgetriebenen und heruntergefallenen Beutetieren (Bachflohkrebschen, Insektenlarven, Heuschrecken) oder springen nach Anflugnahrung (Fliegen, Mücken). Zum Ablaichen (November-Januar)
schwimmen Bachforellen von ihrem Aufenthaltsort weiter flussaufwärts; die Seeforellen verlassen ihre
Wohngewässer, um in den Zuflüssen der Seen zu laichen.
Abb. 2: Forelle
Äsche: Im Unterschied zur Forelle sind Äschen (Thymallus thymallus; Abb. 3) meist in kleineren
Schwärmen zusammengeschlossen. Sie bewohnen schnellfliessende, jedoch nicht reissende Flüsse
(Äschenregion). Die Hauptnahrung besteht aus im Wasser lebenden Insektenlarven und Anflugnahrung, bei grösseren Tieren ausnahmsweise auch einmal aus kleinen Fischen. Die Äsche laicht im Frühling, wo das Weibchen die Eier in einer von ihm ausgehobenen Sand- oder Kiesgrube ablegt. Durch
Flussstaue und Gewässerverschmutzung ist diese früher verbreitete Fischart vielerorts stark zurückgegangen, da der verschlammte Grund eine Fortpflanzung verunmöglichte.
Abb. 3: Äsche
Karpfen: Der hochrückige Karpfen (Cyprinus carpio, Abb. 4) wurde bereits von den Römern und später
auch von den Mönchen des Mittelalters in Karpfenteichen gezüchtet. Dabei sind domestizierte Rassen
entstanden, die sich durch ihren raschen Wuchs und ihr degeneriertes Schuppenkleid (Spiegelkarpfen)
oder durch gänzlich fehlende Schuppen (Lederkarpfen) auszeichnen. Die Zucht geschieht in flachen,
gut bewachsenen Teichen. Zur natürlichen Nahrung, die der Teich bietet, wird heute meist noch
Fleischmehl gefüttert.
Abb. 4: Karpfen
Karpfen sind sehr fruchtbar; ein Weibchen erzeugt über 100000 Eier pro Kilogramm Körpergewicht. Die
Eiablage geschieht ratenweise zwischen Mai und Juli, bei Wassertemperaturen von 18-20°C, im seichten Wasser auf Pflanzen. Nach etwa 5 Tagen schlüpfen die kleinen Fische, die sich für weitere 2-3 Tage
an Wasserpflanzen festheften. Erst danach beginnen sie zu fressen. Die jungen Karpfen ernähren sich
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von Planktontieren, die älteren von wirbellosen Tieren des Teichgrundes, gelegentlich auch von Pflanzen. Nach einem Jahr sind die Karpfen schon 9-15 cm lang, mit einem Gewicht von 20-50 g, nach 2 Jahren 250-500 g, nach 3 Jahren 1200-1800 g. Karpfen können 40-50 Jahre alt werden und dann 20-30 kg
wiegen. Sie werden im 3. und 4. Sommer geschlechtsreif. Den Winter verbringen die Karpfen in tiefen
Stellen des Teiches. Dort wühlen sie sich im Schlamm ein und verharren bis zum Frühjahr in einer Winterstarre, während der sie 5-15 % ihres Gewichts verlieren.
Elritze: Die Elritze (phoxinus phoxinus; Abb. 5) ist ein schlanker, bis 10 cm langer Schwarmfisch mit
sehr feinen Schuppen und kurzen, abgerundeten Flossen. In der Laichzeit werden die Flanken smaragdgrün, die Winkel des Mundes karminrot, die Kehle schwarz und die Brust orangerot. Neben dieser
Laichfärbung kann die Elritze ihre Körperfarbe dem Untergrund anpassen. Als einziger der einheimischen Karpfenfische bevorzugt die Elritze klares, raschfliessendes und sauerstoffreiches Wasser. Sie
lebt besonders häufig in der Forellenregion der Flüsse und in Bergseen. Sie ernährt sich von kleinen Bodentieren und von Luftinsekten. Elritzen gehören zu den bevorzugten Beutefischen der Forellen und
sind deshalb auch in der Sportfischerei begehrte Köderfische. Zur Laichablage (April bis Juli) schwimmen die Elritzen in grösseren Schwärmen flussaufwärts, wo sie auf sandigem oder kiesigem Grund ablaichen. Während dieser Zeit weisen die Tiere am Kopf einen Laichausschlag auf. Die auch bei anderen
mit den Karpfen und Felchen verwandten Fischen vorkommenden körnigen Fortsätze auf Kopf und
Vorderkörper dienen vermutlich zur Verstärkung der Reibung beim Paarungsakt.
Abb. 5: Elritze
Hecht: Der schlanke, kräftige Hecht (Esox lucius, Abb. 6) jagt aus dem Stand. Mit Hilfe seines muskulösen Schwanzes und den nach hinten verlagerten Rücken- und Afterflossen stösst er blitzartig vor, um
vorbeischwimmende Beutetiere zu packen. Stundenlang steht er im Schilf, zwischen Pfählen oder im
Kraut und lauert, gut getarnt durch seine Körperfarbe und Musterung. Zur Laichzeit im März und April
warten die Männchen im ufernahen Wasser bis etwas später auch die Weibchen dort eintreffen. Über
eine Zeitspanne von mehreren Wochen erfolgen im seichten Wasser im Schilf oder auf überschwemmten Uferwiesen Eiablage und Befruchtung. Hechtlaich wird heute auch in Brutanstalten befruchtet und
aufgezogen. Frisch geschlüpfte Hechte fressen Zooplankton, grössere Tiere verschlingen alles, was sich
im Wasser bewegt: Fische, Frösche, Mäuse, Ratten und sogar Wasservögel.
Abb. 6: Hecht
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Egli: Der Flussbarsch (perca fluviatilis; Schweiz: Egli; Abb. 7) lebt in unserem Land in stehenden und
nicht allzu rasch fliessenden Gewässern. Die Jugendzeit verbringt er in grossen Schwärmen als
Zooplanktonfresser, später wird er zum Raubfisch und frisst kleinere Fische. Trotz ihren stacheligen
vorderen Rückenflossen dienen die Barsche vielen anderen Raubfischen und auch grösseren Artgenossen als beliebte Beute. Die Laichzeit liegt im April und Mai. In Jahren mit günstigen Verhältnissen entwickelt sich dank der grossen Fruchtbarkeit der Barsche eine riesige Zahl an Jungfischen, was zeitweise
zu einer Überbevölkerung führen kann. In einigen Gewässern gibt es Zwergformen, die schon bei 10 cm
Körperlänge geschlechtsreif werden.
Abb. 7: Egli
Wels: Der Wels (Silurus glanis, Abb. 8) ist der grösste einheimische Fisch. Es wurden schon bis zu 80
Jahre alte, über 300 kg schwere und 5 m lange Tiere erbeutet. Welse sind gefrässige Raubfische, die wie die Hechte - alles bis zur Grösse von Wasservögeln packen, was in ihre Nähe gelangt. Sie sind vorwiegend in der Dämmerung und während der Nacht aktiv. Die Welse laichen im Mai und Juni paarweise
an pflanzenreichen Uferstellen; während der übrigen Zeit sind sie Einzelgänger.
Abb. 8: Wels
3. Der äussere Bau der Fische
3.1 Gestalt
Die meisten Fische weisen annähernd eine Stromlinienform auf, die dem Wasser ein Minimum an Widerstand entgegensetzt (Abb.9). Diejenigen Arten, die vorwiegend in schnellfliessendem Wasser leben
(z. B. Forelle, Äsche, Elritze, Alet) zeigen die ideale Torpedoform am deutlichsten. Bodenfische (z. B.
Wels, Groppe, Trüsche) sind dagegen meistens auf der Bauchseite mehr oder weniger stark abgeplattet.
Abb. 9: Körperform und Strömungswiderstände
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3.2 Flossen
Grösse, Form, Zahl und Ansatzstellen der Flossen am Körper sind bei den einzelnen Fischarten unterschiedlich und bilden wichtige Bestimmungsmerkmale. Rücken-, After- und Schwanzflossen sind unpaarig, Brust- und Bauchflossen sind paarig.
3.3 Haut
Die Haut der Fische besteht - wie bei allen Wirbeltieren - aus zwei Schichten, einer dünnen äusseren
Oberhaut (Epidermis) und einer inneren Lederhaut (Cutis). Die Oberhaut enthält sehr viele Drüsenzellen, die ständig Schleim absondern. Dieser verringert den Reibungswiderstand beim Schwimmen, erschwert den Ansatz von Parasiten und Krankheitserregern und schützt vor chemischen Einflüssen. In
der Lederhaut stecken die dachziegelartig angeordneten Schuppen (Abb. 10).
Abb. 10: Die Haut des Fischs
SLO Öffnung des Seitenlinienorgans
Sch Schuppe
OH Oberhaut
MS Muskelsegmente
LH Lederhaut oder Unterhaut
3.4 Färbung
Viele Fische weisen eine dunkle, bläulich-grüne Körperoberseite und eine hell silberglänzende Unterseite auf. Diese Schutzfärbung dient der Tarnung. Die glitzrigen Bauchschuppen lassen sich für einen am
Gewässerboden lauernden Raubfisch kaum von der spiegelnden Wasseroberfläche unterscheiden. Die
dunkel gefärbte Oberseite schützt den Fisch gegen das Erkanntwerden von oben. Einen zusätzlichen
Schutz vor dem Erkanntwerden stellt zudem die Fähigkeit vieler Fische dar, ihre Farbe dem jeweiligen
Untergrund anzupassen. Verantwortlich für diesen Farbwechsel sind die Pigmentzellen (Chromatophoren; Abb.11), die in der Lederhaut liegen. Sie enthalten schwarze oder gelbrote Pigmente (Farbstoffe);
andere führen im Plasma weissglänzende Kristalle in feinster Verteilung, so dass diese Zellen silbrig
schillern. Die Chromatophore sind grosse Zellen mit sternförmig ausstrahlenden Ausläufern. Ihre Gestalt ist konstant, ihr Pigment jedoch kann sich zusammenklumpen oder sich im Plasma ausbreiten. So
vermag ein Fisch seine Farbe weitgehend dem Helligkeitsgrad des Untergrundes anzupassen.
Lang andauernde Umfärbungen spielen bei einigen Fischarten in der Fortpflanzungsperiode eine wich-
Abb. 11:
Pigmentzelle (Chromatophor)
1 Pigment ausgebreitet
2 Pigment im Zentrum zusammengezogen
Z Zentrum der Pigmentverlagerung
ZK Zellkern
tige Rolle, wo v. a. die Männchen, seltener auch die Weibchen ein Hochzeitskleid zeigen (Elritze, Bitterling, Stichling). Die wenigen Farbstoffe in den Chromatophoren ergeben jene Farbenpracht, die wir an
einheimischen und exotischen Fischen bewundern. Blaue, grüne und violette Farben kommen als PigSy/Ws/Zö
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mente nicht vor. Das Blau, das so viele Fische aufweisen, entsteht durch Streuung der Lichtstrahlen im
trüben Medium der Epidermis, die von den dunklen Pigmentzellen in der Lederhaut unterlagert ist.
Auch das Blau des Himmels ist eine solche durch Lichtstreuung entstandene Strukturfarbe. Durch das
Zusammenspiel von Struktur- und Pigmentfarben entstehen schliesslich die auffälligen Farbenspiele.
3.5 Die Sinnesorgane der Fische
Neben den rein äusserlichen Merkmalen wie Farbe und Form sind auch die verschiedenen Sinnesorgane
von Fischart zu Fischart unterschiedlich gut ausgebildet und optimal an die im bevorzugten Lebensraum herrschenden Umweltbedingungen angepasst. So haben einige einheimische Fische grosse Augen (Alet, Hecht, Rotauge, Barsch), andere wiederum auffallend kleine (Wels, Aal, Schleie, Bartgrundel). Bei den letzteren sind dagegen Tast-, Geruch- und Geschmacksinn gut entwickelt; es sind Tiere,
die sich in der Dunkelheit ihr Futter suchen oder auf dem Grunde der Gewässer leben.
a) Der Sehsinn: Im Wasser ist der Sehsinn nur von untergeordneter Bedeutung. Das Licht dringt meist
nicht sehr tief ein. Die Lichtstrahlen werden zudem im stets mehr oder weniger Schwebestoffe enthaltenden Wasser stark zerstreut. Dank der kugeligen Linsenform kann das Fischauge genügend Licht
aufnehmen, um vor allem bewegte, plötzlich in Kopfnähe auftauchende Gegenstände wahrzunehmen.
In der Ruhe ist das Auge auf den Nahbereich eingestellt. Soll auf Fernsicht umgestellt werden, so wird
die Linse durch einen Muskel näher an die Netzhaut herangezogen. Im Unterschied zu Haien, die wahrscheinlich farbenblind sind, vermögen die meisten Knochenfische Farben wahrzunehmen. Das Farbsehen ist von Art zu Art unterschiedlich gut ausgebildet. Bei Elritzen konnte mit Dressurversuchen gezeigt
werden, dass sie verschiedene Farben unterscheiden können.
b) Geruchsinn: Riechstoffe im Wasser werden von den Sinneszellen wahrgenommen, die am Grunde
der beiden Nasengruben liegen. Neben der Futtersuche spielt der bei den meisten Fischen sehr gut
ausgebildete Geruchsinn auch bei der Warnung durch Artgenossen eine wichtige Rolle: Wird eine Elritze verletzt, so scheidet sie einen «Schreckstoff» aus, der die anderen Schwarmfische zur Flucht bewegt
und Raubfische z. T. anzieht. Der Geruchsinn erleichtert auch das Erkennen von arteigenen und artfremden Fischen und von Geschlechtspartnern. Während der Hecht nur einen schwach entwickelten
Geruchsinn besitzt, ist dieser bei anderen Fischarten ungemein empfindlich: So vermag z. B. im Experiment ein Aal auch noch bei einer Verdünnung von 1:2,8 Trillionen auf künstlichen Rosenduft zu reagieren, was einer Verdünnung von 1 cm3 Rosenöl in der 58 fachen Wassermenge des Bodensees entspricht. Das feine Geruchsempfinden spielt auch bei vielen Fischwanderungen eine wichtige Rolle. So
werden Lachse auf ihrer Wanderung flussaufwärts zum Laichplatz vom Geruch «ihres» Heimatgewässers geleitet.
c) Der Geschmacksinn: Die Geschmacksorgane sind in Form von kleinen Papillen über den ganzen Körper des Fisches verteilt (Abb. 12). Gehäuft findet man sie im Maul, an den Lippen und in den Bartfäden;
daneben gibt es Geschmackspapillen auch auf der Kiemenschleimhaut, der Kopf- und Körperoberfläche
Abb. 12: Geschmackssinn
und an den Flossen. Der Geschmacksinn ist - gleich wie der Geruchsinn - sehr gut ausgebildet, und Fische können Zucker- oder Salzlösungen noch in Verdünnungen wahrnehmen, die wir Menschen nicht
mehr von reinem Wasser zu unterscheiden vermögen.
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d) Der Gehörsinn: Elritzen können auf Töne dressiert werden. Sie weisen ein recht gutes Hörvermögen
auf und sind in der Lage, Halbton- und Vierteltonstufen zu unterscheiden. Das Ohr liegt bei den Knochenfischen geschützt in der Schädelhöhle und weist keine Verbindung nach aussen auf. Es dient ausser dem Gehörsinn auch zur Richtungsorientierung im Raum mit Hilfe der Schwerkraft (Gleichgewichtssinn).
Abb. 13:
Die Weberschen Knöchelchen
W Webersche Knöchelchen
I Innenohr
S Schwimmblase
Bei Karpfenfischen und Welsen ist das Ohr mit einer Reihe kleiner Knöchelchen (Webersche Knöchelchen, Abb. 13) mit der Schwimmblase verbunden, wodurch Schwingungen von der elastischen
Schwimmblase übertragen werden können.
Viele Fische können Geräusche erzeugen, Stimmbänder sind allerdings keine vorhanden. Die Töne
werden z. B. durch Knacken mit Knochen, durch Knirschen mit den Zähnen, durch Ausstossen von Gasen aus der Afteröffnung oder mit der Schwimmblasenmuskulatur erzeugt.
e) Der Tastsinn: Feine Nervenendigungen, die über die ganze Haut verteilt sind, dienen dem Tastsinn,
wobei die Bartfäden (Barteln) besonders empfindlich sind.
f) Der Strömungssinn: Auf der Haut vieler Fische (z. B. Elritzen) befinden sich nur mit der Lupe erkennbare Gallertsäulchen, von denen jedes mit einer Gruppe von Sinneszellen verbunden ist. Bereits eine
schwache Strömung biegt die Gallertsäulchen und führt zu einer Reizwahrnehmung durch die Sinneszellen (Abb. 14: 1,2). Auch die Seitenlinie (Abb. 14, rechts) kann zur Wahrnehmung von Strömungen im
Wasser dienen. Sie besteht aus beidseitig über die ganze Körperlänge verlaufenden, feinen Poren. Diese sind in der Unterhaut durch einen Längskanal verbunden, in dem sich Sinnesknospen befinden. Ein
sich verändernder Wasserdruck bewirkt, dass sich der gallertige Inhalt im Längskanal verschiebt. Diese
Bewegung reizt die Sinneszellen, die mit ihren stiftchenförmigen Fortsätzen in die Gallerte hineinragen, und gelangt als Erregung über Nerven zum Gehirn.
Abb. 14: Strömungssinn
Das Seitenlinienorgan erlaubt es so den Fischen, die von Hindernissen zurückgeworfenen Wellen oder
die Fliessgeschwindigkeit des Wassers festzustellen. Dadurch ist eine Orientierung im Dunkeln möglich, was für viele Fische eine Voraussetzung zum Überleben ist (z.B. zur Wahrnehmung von Raubfischen, für Kontakt mit Artgenossen im Fischschwarm, für blinde Höhlenfische, für Bewohner trüber
Gewässer und der Tiefsee).
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4. Der innere Bau der Fische
4.1 Die Schwimmblase
Dank der Schwimmblase (Abb. 15: Pfeile) vermag der Fisch seine Dichte dem des umgebenden Wassers
anzupassen, wodurch ein müheloses Schweben unter wechselnden Druckverhältnissen in verschiedenen Wassertiefen, bei unterschiedlichen Temperaturen und Salzgehalten ermöglicht wird. Eine Aufund Abbewegung kann so auch ohne Zuhilfenahme der Flossen erfolgen. Die Schwimmblase entwickelt sich beim Embryo aus einer Ausstülpung des Vorderdarms. Bei vielen Fischen bleibt sie mit dem
Darm durch den Schwimmblasenkanal verbunden. Dadurch wird ein rascher Druckausgleich gewährleistet. Bei anderen Fischen wird die Verbindung zum Darm zurückgebildet, und der Austausch des Gases in der Schwimmblase erfolgt über den Blutkreislauf. Manche Hochseefische (Makrelen, Thunfische)
und bodenbewohnende Fische (Groppe, Scholle) besitzen keine Schwimmblase.
Abb. 15: Schwimmblase
4.2 Atmung und Blutkreislauf
Der Fisch nimmt Wasser durch den Mund auf und stösst es bei den Kiemendeckeln wieder aus. Dabei
umfliesst dieses die stark durchbluteten Kiemen, wo ihm Sauerstoff entzogen wird (Abbildung nächste
Seite). Fische mit sehr grossem Sauerstoffbedürfnis leben vorwiegend in kaltem fliessendem Wasser
(Bachforelle, Äsche, Groppe) oder in tieferen Zonen der Seen (Seeforelle, Felchen); Fische mit geringem Sauerstoffbedarf (z. B. Brachsmen, Karpfen, Schleie) leben vorwiegend in stagnierendem Wasser.
Die vier Kiemen jederseits bestehen aus knöchernen Bogen, an denen fleischige, mit einer dünnen
Membran überzogene Kiemenblättchen befestigt sind (Abbildung unten).
Abb. 16: Wasserstrom durch die Kiemen
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Das Herz pumpt das sauerstoffreiche arterielle Blut aus den Kiemen in den ganzen Körper. Zum Transport wird der Sauerstoff chemisch an die zahlreichen roten Blutkörperchen gebunden. Das Blut besorgt
auch den Rücktransport des Kohlendioxids und anderer Abfallstoffe zu den Kiemen und zur Niere. Das
sauerstoffarme venöse Blut des Körpers und der Leber sammelt sich im Venenvorhof, gelangt von dort
in die Vorkammer und wird von der Herzkammer und dem muskulösen Arterienstiel (Arterienzwiebel)
wieder in die Kiemen gepumpt (Abb. 17). Bei den wechselwarmen Wirbeltieren, zu denen auch die Fische gehören, hängt die Intensität der Herztätigkeit von der Umgebungstemperatur ab. Manche Fische
(z. B. Karpfenfische) fallen bei tiefen Temperaturen in einen Starrezustand.
Der Aufbau weiterer innerer Organe wird in der Arbeit erläutert.
Abb. 17:
Blutkreislauf des Fisches
Rot Arterielles (sauerstoffreiches ) Blut
Blau Venöses (sauerstoffarmes) Blut
VV Venenvorhof
LV Lebervene
A Aorta
VK Vorkammer
HK Herzkammer
AZ Arterienzwiebel
KV Kopfvene
KiA Kiemenarterie
KK Kiemenkapillaren KA Kopfarterie
KöV Körpervene
4.3 Die Fortpflanzung
In der Laichzeit suchen die Weibchen und Männchen einen geeigneten Laichplatz auf. Die Laichzeit der
meisten einheimischen Fischarten liegt im Frühjahr. Wenn das Wasser eine für die Entwicklung der Eier
günstige Temperatur erreicht hat, finden sich die Fische meist in Ufernähe im flachen Wasser ein. Dort
stossen die Weibchen die in den Eierstöcken herangereiften Eier aus. Sofort giesst das Männchen die in
den Hoden gebildete Samenflüssigkeit darüber. Im Wasser quellen die Eihüllen rasch auf, so dass die
Samenzellen (Spermien) nur während kurzer Zeit eindringen können. So ist z. B. beim Hecht die Befruchtung nur in den ersten zwei Minuten nach der Eiablage möglich. Die Spermien bewegen sich im
Wasser etwa eine Minute lang. Dadurch ergibt sich schon bei der Befruchtung ein grosser Ausfall durch
unbefruchtete, taube Eier. Jede Störung des Laichvorganges kann deshalb einen grossen Verlust bedeuten, ebenso wie ein Absinken des Wasserstandes während der Embryonalentwicklung und in den
ersten Lebenstagen nach dem Schlüpfen.
Abb. 18:
Dottersackfischchen
Der Dottersack enthält einen Nahrungsvorrat für
das junge Fischchen. Mit dem Blut gelangt der
Dotter in den Körper
M Mund
L Leber
A Auge
F Flossensaum
K Kiemen
Af After
H Herz
E Enddarm von
D Dottersack
Blutgefässen umgeben
Die Entwicklungszeit der befruchteten Eier hängt von der Wassertemperatur ab. Die Forelle braucht bis
zum Schlüpfen bei der optimalen Temperatur von 4°C etwa 105 Tage, ein Sommerlaicher, z. B. Karpfen, bei etwa 20 °C nur 5-7 Tage. Die frischgeschlüpften Fische tragen am Bauch noch Dottermaterial
aus dem Ei, das von einer aderreichen Haut umwachsen ist (Dottersackfischchen; Abb. 18). Dieser DotSy/Ws/Zö
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tersack dient in den ersten Lebenstagen als Nahrung und teilweise auch dem Gasaustausch. In dieser
Zeit bewegen sich die Dottersackfische nur sehr schwerfällig oder sind bei einigen Fischarten (z.B.
Hecht) sogar noch unbeweglich an den leeren Eihüllen oder an Pflanzenteilen festgeheftet. Wie der
Laich sind sie deshalb vielen Gefahren ausgesetzt. Welchen? Erst wenn der Dotter abgebaut ist, beginnen die Jungfische selbständig Nahrung - vorwiegend Zooplankton - aufzunehmen. Nur ein geringer
Teil der abgelegten Eier erreicht dieses Entwicklungsstadium. Durch Brutpflege werden die Überlebenschancen bei einzelnen Fischarten erhöht. Diese kommen so mit viel geringeren Eizahlen aus, während die Mehrzahl der Fischarten, die ihren Laich und die Jungfische sich selbst überlässt, viel grössere
Eizahlen braucht, um den Bestand zu erhalten.
4.4 Wirtschaftliche Bedeutung, Fischzucht und Gesetzgebung
Für die Ernährung der Menschen mit Proteinen spielen Fische eine sehr wichtige Rolle. Von grosser Bedeutung ist dabei der Fischreichtum der Meere: Hering, Thunfisch, Sardinen, Sardellen, Kabeljau, Flunder usw. Durch verbesserte Fangmethoden und Nutzung bisher kaum befischter Arten wurden die Erträge im Verlauf der vergangenen Jahre fortwährend gesteigert. Leider wurden vielerorts die Fischbestände aus mangelnder Einsicht zu stark befischt, was bereits zu empfindlichen Bestandesrückgängen
geführt hat. Diese wirken sich nicht nur auf alle Berufszweige, die von der Fischerei leben, aus: Überfischung führte z. B. schon zu Massensterben der Guanovögel aus Futtermangel. Von der Dezimierung
der Guanovögel wurde wiederum die Naturdünger verarbeitende Industrie betroffen. Auch in einheimischen Gewässern hat die Anwendung von intensiven Befischungsmethoden schon in einigen Seen zum
Rückgang von begehrten Speisefischen geführt. In der Schweiz gibt es zurzeit etwa 500 Berufsfischer,
die zusammen pro Jahr durchschnittlich etwa 3000 Tonnen Fische im Wert von gegen 10 Millionen
Franken fangen. Dazu kommen noch etwa 100 Betriebe mit Teichwirtschaft mit einem Ertrag - hauptsächlich an Regenbogenforellen - von etwa 300 Tonnen im Wert von etwa 7,5 Millionen Franken. Mit
unterschiedlichen Fangmethoden werden in der Laichzeit Felchen (Netze), Seeforellen (Netze, Fischfallen), Bachforellen und Äschen (Elektrofischerei) sowie Hechte (Reusen) gefangen. Legereife Weibchen
(Rogner) werden «gestreift», d. h. durch leichten Druck auf die Bauchunterseite werden die Eier aus
dem Leib gepresst, und zwar zunächst in ein Becken ohne Wasser. Darüber wird die Samenflüssigkeit,
die «Milch», eines oder mehrerer Männchen (Milchner) verströmt, die man ebenfalls durch Streifen gewinnt. Milch und Eier werden dann sorgfältig vermischt. Erst jetzt wird Wasser dazugegossen. Auf diese
Weise werden 90-100 % der Eier befruchtet. Forelleneier werden in übereinandergestapelten und
gleichmässig mit kaltem Wasser durchflossenen Becken ausgebrütet. Äschen-, Felchen- und Hechteier
werden in „Zugergläsern“ gehalten, in denen sie durch die Wasserströmung dauernd umspült und leicht
bewegt werden. Dies bewirkt eine ausreichende Sauerstoffversorgung und lässt die unbefruchteten
oder abgestorbenen Eier obenaufschwimmen, wo sie leicht entfernt werden können. Die ausgeschlüpften Dottersackfischchen werden nach Abbau des Dottersackes ausgesetzt oder in besonderen Trögen
gehalten und gefüttert, bis sie, meist als etwa sechsmonatige „Sömmerlinge“ oder auch als einjährige
«Jährlinge», in geeigneten Gewässern ausgesetzt werden können. So wird in den Fischzuchtanstalten
die gefährdete Entwicklungszeit der Fische überbrückt und versucht, die durch Uferverbauungen,
Stauwehre und Gewässerverschmutzung verursachten Ausfälle wettzumachen. Auch der Sportfischerei
kommt mit jährlichen Fangerträgen von etwa 1000 Tonnen im Wert von etwa 5,5 Millionen Franken
eine grosse Bedeutung zu. In der Schweiz zählt man etwa 300000 Sportfischer. Viele von ihnen leisten
einen wichtigen Beitrag zur Erhaltung unserer einheimischen Fische, indem sie z. B. bei der Aufzucht
oder beim Aussetzen von Fischbrut mithelfen oder Kontroll- und Aufsichtsfunktionen übernehmen.
Zusammen mit den staatlichen Kontrollorganen sorgen sie dafür, dass die von den Fischereigesetzen
vorgeschriebenen Schonzeiten (= Laichzeiten), Fangmindestmasse und Schongebiete beachtet werden. Auch die meisten Berufsfischer sind an der Bewirtschaftung der Gewässer massgeblich beteiligt,
indem sie z. B. Laichfischfang betreiben und teilweise sogar eigene kleine Fischzuchtanstalten betreuen.
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Planung, Durchführung und Dokumentation einer Sektion: Übung an einem Knochenfisch
Ziele
 Du lernst praktische biologische Arbeiten planen am Beispiel einer für das Verständnis der Anatomie wichtigen Sektionsübung.
 Im Team hast du Gelegenheit, sinnvolle Arbeitsaufteilungen zu erproben und zu variieren.
 Dabei übst du den Umgang mit moderner Fachliteratur (einerseits zum praktischen Vorgehen und
andererseits zum theoretischen Hintergrund).
 Du lernst das Einmaleins des Sezierens.
 Du lernst, praktische Arbeiten fachlich korrekt und zeitgemäss zu dokumentieren (Protokoll, Fotografien, Zeichnungen).
 Jedes Teammitglied erstellt mit Hilfe eines Textverarbeitungsprogramms einen mit den eigenen
Bildern des Teams illustrierten und sinnvoll gestalteten elektronischen Bericht über die durchgeführte Sektion.
 Dabei reflektierst du auch das gewählte Vorgehen und den damit verbundenen Erfolg, schlägst
allenfalls Alternativen vor.
1. Doppellektion: Vorbereitung der Sektion
Jeder liest eine gängige Sektionsanleitung durch. Zur Verfügung stehen leihweise abgegebene Kopien
aus „Kükenthals Leitfaden für das zoologische Praktikum“. Beachte: Die leihweise abgegebenen Kopien müssen wieder zurückgegeben werden.
Nach der Lektüre definiert ihr im Zweierteam eure Sektionsziele, d.h. ihr legt fest, welche Organe /
Körperbereiche ihr sezieren wollt (Minimalprogramm: alle inneren Organe der Bauchhöhle, des
Brustraums sowie ein frei wählbarer weiteres Organ bzw. Organsystem wie z.B. das Nervensystem, die
Kiemen, die Haut mit ihren Schuppen...).
Jeder hält individuell die geplante Sektionsabfolge / die geplanten Schnitte in mehreren Zeichnungen
fest und kommentiert:
- Welche Ansichten sind in welchen Sektionsabschnitten geplant?
- Was müsst ihr jeweils dokumentieren, bevor ihr es allenfalls entfernt, um verdeckte Strukturen sichtbar zu machen?
- Wie teilt ihr euch die Arbeit? (Beide im Team sollten sezieren lernen!)
- Gäbe es mögliche Alternativen, falls das geplante Vorhaben so nicht klappt?
Organisiert allenfalls besonderes Werkzeug rechtzeitig über den Assistenten. Üblicherweise steht mindestens folgendes Material zur Verfügung:
Für jedes Team: 1 Präparations-Tablett mit Handpapier, die Materialbox sowie Wegwerf-Handschuhe.
Eingeschweisste weisse A4-Karten zum Fotografieren der Organe liegen bereit, bitte selber Kameras
mitbringen.
Hinweise zu diesem Material:
- Skalpelle sind bei Fischen selten nötig. Meist reichen stumpfe Anatomiescheren, mit denen man innere Organe nicht verletzt. Wenn doch: Umgang unbedingt von Lehrperson zeigen lassen (Führen der
Klinge niemals gegen Personen, kein Kontakt mit Schuppen oder anderen Knochen, welche das Skalpell abstumpfen, Wechseln stumpfer Klingen ist gefährlich!).
- Seziert wird üblicherweise auf dem Präparations-Tablett. Sezierbesteck wird auf Handpapier ausgelegt. Fotografiert werden Objekte hingegen besser auf weissem Papier (einheitlicher, austauschbarer
Hintergrund).
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Praktikum KSWil
Zwischen-Check: Anatomiekenntnisse
Wenn du das Kapitel aus dem "Kükenthal" sowie dieses Dossier genügend sorgfältig studiert und passende Notizen genommen hast, und wenn eure Planung genügend umfassend ist, solltest du alle bezeichneten Merkmale in der folgenden Abbildung auswendig beschriften können. Hinweise: Der Magen
ist bei einigen Fischen nicht separat erkennbar. Geschlechtsdrüsen (Hoden und Ovarien) sind nur in der
Laichzeit voll ausgebildet, sonst reduziert und teils nur vom After her zu sondieren. Einige Flossen sind
bei dieser Präparation weggeschnitten worden: Welche?
Es sind beidseits vier
Dorsal, über den restlichen
Innereien befindet sich
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vorhanden, die vorher bedeckt
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(Tipp: Anfang und Ende beachten!)
waren vom
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Dritter Herzabschnitt:
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Mittlerer ~...........................
Erster Herzabschnitt:
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2. Doppellektion: praktische Arbeiten
Ihr protokolliert laufend von Anfang an (Notizen, sollen das Vorgehen, Ergebnisse und auch Inhalte
von Fotografien und Zeichnungen festhalten; rechtzeitig Arbeitsteilung absprechen!). Bestimmt als
erstes die Art des Fisches, welcher für euch gefangen wurde. Charakterisiert sein äusseres Aussehen
und haltet es fotografisch fest, noch bevor ihr zu sezieren beginnt. Notiert auch: Wodurch kann man
euren Fisch relativ zuverlässig von anderen, ähnlichen Fischen unterscheiden? Was ist für eure Art charakteristisch? (Es stehen euch auch Bestimmungsbücher für einheimische Fische zur Verfügung: Konsultiert diese!)Führt die geplanten Sektionen durch und dokumentiert in sinnvollen Abschnitten (fotografisch, zeichnerisch). Legt bei gemeinsamer Kamerabenutzung saubere Namensschildchen neben
fotografierte Objekte, um eure Fotografien von denen der Kollegen zu unterscheiden. Protokolliert
speziell auch, wenn gewisse Sektionsschritte Schwierigkeiten bereiten / ihr allenfalls von der Planung
abweichen müsst.
Wichtig: Am Ende der Arbeit werden sämtliche Fischabfälle in den dafür bereitgestellten Plastiksack entsorgt. Nicht in den Papierkorb werfen!!
Das Gesamte in Gebrauch gewesene Werkzeug wird mit Seife und warmes Wasser gewaschen und
anschliessend mit einem mit Alkohol beträufelten Haushaltspapier desinfiziert.
Sy/Ws/Zö
Seite 12
21.02.2013