Fisch - Fish

Fisch
Zeitlicher Bereich: 510–0  Ma
Mittleres Kambrium - Neu
Riesenzackenbarsch schwimmt zwischen anderen Fischschwärmen
Riesen - Zackenbarsch Schwimmen unter Schulen anderer Fische
Frontaler Blick auf einen roten Rotfeuerfisch
Frontaler Blick auf einen roten Rotfeuerfisch
Wissenschaftliche KlassifikationDiese Klassifizierung bearbeiten
Königreich: Animalia
Stamm: Chordaten
Klade : Geruchsstoffe
Unterstamm: Wirbeltiere
Gruppen enthalten
Kieferloser Fisch
Gepanzerter Fisch
Stachelhaie
Knorpelfisch
Knochiger Fisch
Strahlenflosser Fisch
Lappenflossenfisch
Cladistisch eingeschlossene, aber traditionell ausgeschlossene Taxa
Tetrapoden
Conodonten

Fische sind Wasser , craniate , gill -substituierte Tiere , die fehlenden Glieder mit Ziffern . Diese Definition umfasst die Lebenden sind hagfish , lampreys und knorpeligen und knöchernen Fische sowie verschiedene ausgestorben verwandten Gruppen. Ungefähr 99% der lebenden Fischarten sind Strahlenflosser, die zur Klasse Actinopterygii gehören , wobei über 95% zur Untergruppe der Knochenfische gehören .

Die frühesten Organismen , die als Fisch eingestuft werden können , waren mit weichen Körper Chordaten, die zuerst während der erschien Cambrian Periode. Obwohl ihnen eine echte Wirbelsäule fehlte , besaßen sie Notochords, die es ihnen ermöglichten, beweglicher zu sein als ihre wirbellosen Gegenstücke. Fische würden sich während des Paläozoikums weiterentwickeln und sich in eine Vielzahl von Formen diversifizieren. Viele Fische des Paläozoikums entwickelten eine äußere Rüstung , die sie vor Raubtieren schützte. Die ersten Fische mit Kiefern tauchten im Silur auf, danach wurden viele (wie Haie ) zu beeindruckenden Meeresräubern und nicht nur zur Beute von Arthropoden .

Die meisten Fische sind ektotherm ("kaltblütig"), wodurch ihre Körpertemperatur bei sich ändernden Umgebungstemperaturen variiert, obwohl einige der großen aktiven Schwimmer wie Weißer Hai und Thunfisch eine höhere Kerntemperatur halten können . Fische können akustisch miteinander kommunizieren, meist im Rahmen von Nahrungsaufnahme, Aggression oder Balz.

Fische sind in den meisten Gewässern reichlich vorhanden. Sie können in fast allen aquatischen Umgebungen gefunden werden, von Hochgebirgsbächen (zB Saibling und Gründling ) bis in die abgrundtiefen und sogar hadal- Tiefen der tiefsten Ozeane (zB Lumb-Aale und Schneckenfische ), obwohl noch keine Art dokumentiert wurde die tiefsten 25 % des Ozeans. Mit 34.300 beschriebenen Arten weisen Fische eine größere Artenvielfalt auf als jede andere Gruppe von Wirbeltieren.

Fische sind weltweit eine wichtige Ressource für den Menschen, insbesondere als Nahrung . Berufs- und Subsistenzfischer jagen Fische in Wildfischerei oder züchten sie in Teichen oder in Käfigen im Meer (in der Aquakultur ). Sie werden auch von Freizeitfischern gefangen , als Haustiere gehalten, von Fischzüchtern aufgezogen und in öffentlichen Aquarien ausgestellt . Fische haben im Laufe der Jahrhunderte eine Rolle in der Kultur gespielt, als Gottheiten, religiöse Symbole und als Gegenstand von Kunst, Büchern und Filmen.

Tetrapoden entstanden in Lappenflossenfischen , so dass sie kladistisch auch Fische sind. Traditionell werden Fische jedoch paraphyletisch gemacht, indem die Tetrapoden (dh die Amphibien , Reptilien , Vögel und Säugetiere, die alle von derselben Abstammung abstammen) ausgeschlossen werden. Da der Begriff "Fisch" auf diese Weise negativ als paraphyletische Gruppe definiert wird, wird er in der systematischen Biologie nicht als formale taxonomische Gruppierung angesehen , es sei denn, er wird im kladistischen Sinne verwendet, einschließlich Tetrapoden. Der traditionelle Begriff Fische (auch Ichthyes ) gilt als typologische , aber nicht als phylogenetische Einteilung.

Etymologie

Das Wort für Fisch im Englischen und den anderen germanischen Sprachen ( deutscher Fisch ; gotische fisks ) wird vom Proto-Germanischen geerbt und ist mit dem lateinischen piscis und dem altirischen īasc verwandt , obwohl die genaue Wurzel unbekannt ist; einige Autoritäten rekonstruieren eine proto-indoeuropäische Wurzel * peysk- , die nur in Kursiv , Keltisch und Germanisch bezeugt ist .

Das englische Wort hatte einst einen viel breiteren Gebrauch als seine heutige biologische Bedeutung. Namen wie Seesterne , Quallen , Schalentiere und Tintenfische bezeugen, dass fast jedes vollständig im Wasser lebende Tier (einschließlich Wale) einst Fische war . Die "Korrektur" solcher Namen (zB zu Seestern ) ist ein Versuch, die aktuelle Bedeutung von Fisch rückwirkend auf Wörter zu übertragen, die geprägt wurden, als sie eine andere Bedeutung hatten.

Evolution

Fische haben sich als Wirbeltiere als Schwester der Tunicata entwickelt. Da die Tetrapoden als Schwester des Lungenfisches tief in der Fischgruppe auftauchten, werden die Eigenschaften von Fischen typischerweise von Tetrapoden geteilt, einschließlich Wirbel und Schädel.

Zeichnung eines Tieres mit großem Maul, langem Schwanz, sehr kleinen Rückenflossen und Brustflossen, die an der Unterseite des Körpers ansetzen und in Größe und Entwicklung Eidechsenbeinen ähneln.[12]
Dunkleosteus war ein gigantischer, 10 Meter langer prähistorischer Fisch der Klasse Placodermi.
Unterkiefer des Placoderms Eastmanosteus pustulosus , der die Scherstrukturen ("Zähne") auf seiner Mundoberfläche zeigt; aus dem Devon von Wisconsin .

Frühe Fische aus dem Fossilienbestand werden durch eine Gruppe kleiner, kieferloser, gepanzerter Fische repräsentiert, die als Ostrakodermen bekannt sind . Kieferlose Fischlinien sind größtenteils ausgestorben. Eine noch vorhandene Klade, die Neunaugen können uralten Fischen vor dem Kiefer nahe kommen. Die ersten Kiefer wurden in Placodermi- Fossilien gefunden. Ihnen fehlten eindeutige Zähne, stattdessen wurden die Mundoberflächen ihrer Kieferplatten modifiziert, um den verschiedenen Zwecken der Zähne zu dienen. Die Vielfalt der Wirbeltiere mit Kiefer kann auf den evolutionären Vorteil eines Kiefers hinweisen . Es ist unklar, ob der Vorteil eines Klappkiefers eine höhere Beißkraft, eine verbesserte Atmung oder eine Kombination von Faktoren ist.

Fische können sich aus einer Kreatur entwickelt haben, die einer korallenähnlichen Seescheide ähnelt, deren Larven in wichtigen Punkten primitiven Fischen ähneln. Die ersten Vorfahren der Fische haben möglicherweise die Larvenform bis ins Erwachsenenalter beibehalten (wie es heute einige Seescheiden tun), obwohl vielleicht das Gegenteil der Fall ist.

Taxonomie

Fische sind eine paraphyletische Gruppe: Das heißt, jede Klade, die alle Fische enthält , enthält auch die Tetrapoden , die keine Fische sind. Aus diesem Grund werden Gruppen wie die Klasse Fische aus älteren Nachschlagewerken nicht mehr in formalen Klassifikationen verwendet.

Leedsichthys der Unterklasse Actinopterygii ist der größte bekannte Fisch, mit Schätzungen im Jahr 2005, die seine maximale Größe auf 16 Meter (52 Fuß) beziffern.

Die traditionelle Klassifikation unterteilt Fische in drei vorhandene Klassen und mit ausgestorbenen Formen manchmal innerhalb des Baumes, manchmal als eigene Klassen:

Das obige Schema ist dasjenige, das am häufigsten in nicht spezialisierten und allgemeinen Arbeiten anzutreffen ist. Viele der oben genannten Gruppen sind insofern paraphyletisch, als sie sukzessive Gruppen hervorgebracht haben: Agnathaner sind Vorfahren von Chondrichthyes, die wiederum Acanthodiianer hervorgebracht haben, die Vorfahren von Osteichthyes. Mit der Einführung der phylogenetischen Nomenklatur wurden die Fische in ein detaillierteres Schema mit den folgenden Hauptgruppen unterteilt:

† - zeigt ausgestorben Taxon
Einige Paläontologen behaupten, weil Conodonta sind Chor , sie sind primitive Fische. Eine ausführlichere Behandlung dieser Taxonomie finden Sie im Artikel über Wirbeltiere .

Die Position der Schleimfische im Stamm Chordata ist nicht geklärt. Die phylogenetische Forschung in den Jahren 1998 und 1999 unterstützte die Idee, dass die Schleimfische und die Neunaugen eine natürliche Gruppe bilden, die Cyclostomata , also eine Schwestergruppe der Gnathostomata.

Die verschiedenen Fischgruppen machen mehr als die Hälfte der Wirbeltierarten aus. Ab 2006 gibt es fast 28.000 bekannten vorhandenen Arten, von denen fast 27.000 sind Knochenfische, mit 970 Haie, Rochen und Chimären und etwa 108 hagfish und lampreys. Ein Drittel dieser Arten gehört zu den neun größten Familien; von der größten bis zur kleinsten sind diese Familien Cyprinidae , Gobiidae , Cichlidae , Characidae , Loricariidae , Balitoridae , Serranidae , Labridae und Scorpaenidae . Etwa 64 Familien sind monotypisch und enthalten nur eine Art. Die endgültige Gesamtzahl der vorhandenen Arten kann 32.500 übersteigen. Jedes Jahr werden neue Arten entdeckt und wissenschaftlich beschrieben . Ab 2016 gibt es über 32.000 dokumentierte Knochenfischarten und über 1.100 Knorpelfischarten. Arten gehen durch Aussterben verloren (siehe Biodiversitätskrise ). Jüngste Beispiele sind der Chinesische Paddelfisch oder der Glatte Handfisch .

Diversität

Foto von Fisch mit vielen schmalen, geraden Fortsätzen.  Einige enden spitz, andere länger und enden in zwei oder drei etwa flachen, dreieckigen Lappen mit jeweils einem dunklen Fleck.
Ein Verwandter der Seepferdchen, die Anhängsel des belaubten Seedrachens ermöglichen es ihm, sich (in Form von Krypsis ) mit den umgebenden Algen zu tarnen .
Der psychedelische Mandarinendrachen ist eine von nur zwei Tierarten, von denen bekannt ist, dass sie aufgrund ihres Zellpigments eine blaue Färbung aufweisen.

Der Begriff "Fisch" beschreibt am genauesten jeden nicht- tetrapodischen Kraniat (dh ein Tier mit einem Schädel und in den meisten Fällen einem Rückgrat), das ein Leben lang Kiemen hat und dessen Gliedmaßen, falls vorhanden, die Form von Flossen haben. Im Gegensatz zu Gruppierungen wie Vögel oder Säugetiere , Fische sind keine einzige Clade sondern eine paraphyletic Sammlung von Taxa , einschließlich hagfishes , lampreys , Haie und Rochen , Strahlenflosser Fisch , Quastenflosser und Lungenfische . Tatsächlich sind Lungenfische und Quastenflosser nähere Verwandte von Tetrapoden (wie Säugetiere , Vögel, Amphibien usw.) als von anderen Fischen wie Rochenflossenfischen oder Haien, so dass der letzte gemeinsame Vorfahre aller Fische auch ein Vorfahre der Tetrapoden ist. Da paraphyletische Gruppen in der modernen systematischen Biologie nicht mehr anerkannt werden , muss die Verwendung des Begriffs „Fisch“ als biologische Gruppe vermieden werden.

Viele Arten von Wassertieren, die allgemein als "Fische" bezeichnet werden, sind keine Fische im oben angegebenen Sinne; Beispiele sind Schalentiere , Tintenfische , Seesterne , Krebse und Quallen . In früheren Zeiten machten selbst Biologen keinen Unterschied – Naturhistoriker des 16. Jahrhunderts klassifizierten auch Robben , Wale, Amphibien , Krokodile , sogar Nilpferde sowie eine Vielzahl von wirbellosen Wassertieren als Fische. Doch nach der obigen Definition, alle Säugetiere, einschließlich Wale wie Wale und Delfine sind nicht Fisch. In einigen Zusammenhängen, insbesondere in der Aquakultur , werden die echten Fische als Flossenfische (oder Flossenfische ) bezeichnet, um sie von diesen anderen Tieren zu unterscheiden.

Ein typischer Fisch ist ektotherm , hat einen stromlinienförmigen Körper zum schnellen Schwimmen, entzieht dem Wasser mithilfe von Kiemen Sauerstoff oder verwendet ein zusätzliches Atmungsorgan zum Atmen von Luftsauerstoff, hat zwei Paar Flossenpaare, normalerweise eine oder zwei (selten drei) Rückenflossen, und Afterflosse und Schwanzflosse, hat Kiefer, hat eine Haut, die normalerweise mit Schuppen bedeckt ist , und legt Eier.

Jedes Kriterium hat Ausnahmen. Thunfisch , Schwertfisch und einige Haiarten zeigen einige warmblütige Anpassungen  – sie können ihren Körper deutlich über die Umgebungstemperatur des Wassers erhitzen. Die Stromlinien- und Schwimmleistung variiert von Fischen wie Thunfisch , Lachs und Meerschweinchen , die 10–20 Körperlängen pro Sekunde zurücklegen können, bis hin zu Arten wie Aalen und Rochen , die nicht mehr als 0,5 Körperlängen pro Sekunde schwimmen. Viele Gruppen von Süßwasserfischen entziehen der Luft sowie dem Wasser durch eine Vielzahl unterschiedlicher Strukturen Sauerstoff. Lungenfische haben gepaarte Lungen ähnlich denen von Tetrapoden, Guramis haben eine Struktur namens Labyrinthorgan , die eine ähnliche Funktion erfüllt, während viele Welse wie Corydoras Sauerstoff über den Darm oder den Magen entziehen. Die Körperform und die Anordnung der Flossen ist sehr variabel und deckt scheinbar unfischähnliche Formen wie Seepferdchen , Kugelfische , Seeteufel und Schlingfische ab . In ähnlicher Weise kann die Hautoberfläche nackt sein (wie bei Muränen ) oder mit Schuppen verschiedener Arten bedeckt sein, die normalerweise als Placoid (typisch für Haie und Rochen), Kosmoid (fossiler Lungenfisch und Quastenflosser), Ganoid (verschiedene .) fossile Fische , sondern auch lebende gars und Flösselhechte ), cycloid und ctenoid (die letzten beiden sind auf den meisten gefunden Knochenfische ). Es gibt sogar Fische, die hauptsächlich an Land leben oder ihre Eier an Land in der Nähe von Wasser ablegen. Schlammspringer ernähren sich und interagieren miteinander im Watt und gehen unter Wasser, um sich in ihren Höhlen zu verstecken. Eine einzelne, unbeschriebene Arten von Phreatobius , wurde ein wahres „Land Fisch“ , wie diese wurmartige Wels streng lebt unter schlammigen genannt Streu . Viele Arten leben in unterirdischen Seen , unterirdischen Flüssen oder Grundwasserleitern und werden im Volksmund als Höhlenfische bezeichnet .

Die Größe der Fische reicht vom riesigen 16 Meter großen Walhai bis zum winzigen 8 Millimeter dicken Säuglingsfisch .

Die Vielfalt der Fischarten wird grob zu gleichen Teilen zwischen marinen (ozeanischen) und Süßwasser- Ökosystemen aufgeteilt. Korallenriffe im Indopazifik bildet das Zentrum der Vielfalt für Meeresfische, während kontinentale Süßwasserfische vielfältigsten groß sind Flussgebiete von tropischen Regenwäldern , vor allem des Amazonas , Kongo und Mekong - Becken. Mehr als 5.600 Fischarten bewohnen allein neotropische Süßwasser, so dass neotropische Fische etwa 10 % aller Wirbeltierarten auf der Erde ausmachen. Außergewöhnlich reiche Gebiete im Amazonasbecken, wie der Cantão State Park , können mehr Süßwasserfischarten enthalten, als in ganz Europa vorkommen.

Der tiefste lebende Fisch, der bisher im Ozean gefunden wurde, ist der Marianen-Schneckenfisch ( Pseudoliparis swirei ), der in Tiefen von 8.000 Metern (26.200 Fuß) entlang des Marianengrabens in der Nähe von Guam lebt.

Die Vielfalt der lebenden Fische (Flossen) ist auf die verschiedenen Gruppen ungleich verteilt, wobei Knochenfische den Großteil der lebenden Fische (96%) und über 50% aller Wirbeltierarten ausmachen . Das folgende Kladogramm zeigt die evolutionären Beziehungen lebender Fische mit ihrer Vielfalt.

Vielfalt verschiedener Fischgruppen (und anderer Wirbeltiere ) im Laufe der Zeit
Lungenfische sind die nächsten lebenden Verwandten von Tetrapoden (viergliedrige Wirbeltiere)
Die Bogenflosse Amia calva ist die einzige Überlebende der Halecomorph- Klade
Wirbeltiere

Jawless Fisch Petromyzon marinus Linnaeus 1758 Abb. 106 (Matschie et al. 1909).svg (118 lebenden Arten: hagfish , lampreys )

Kieferwirbeltiere

Knorpelfische Notorynchus cepedianus (Breitnasen-Siebenkiemenhai).gif (>1.100 lebende Arten: Haie , Rochen , Chimären )

Knochenfische
Lappenflossenfisch
Rhipidistia

Tetrapoda Salamander (PSF).png (>30.000 lebende Arten: Amphibien , Säugetiere , Reptilien , Vögel )

Dipnoi Lepidosiren paradoxa2.jpg (6 lebende Arten: Lungenfisch )

Actinistia Quastenflosser-bgiu.png (2 lebende Arten: Quastenflosser )

Rochenflossenfisch

Cladistia Polypterus bichir.jpg (14 lebende Arten: Bichir , Schilffisch )

Aktinopteri

Chondrostei Acipenser gueldenstaedtii.jpg (27 lebende Arten: Störe , Paddelfische )

Neopterygi
Holostei

Ginglymodi Lepisosteus platostomus.jpg (7 lebende Arten: Gars , Alligator Gars )

Halecomorphi Amia calva.jpg (1 lebende Art: Bowfin )

Teleostei Engraulis ringens.jpg (>32.000 lebende Arten)

Anatomie und Physiologie

Organe : 1.  Leber , 2.  Gasblase , 3.  Rogen , 4. Pyloruscaeca, 5.  Magen , 6.  Darm

Atmung

Kiemen

Foto eines Fischkopfes, der in Längsrichtung in zwei Hälften gespalten ist, wobei sich Kiemenfilamente von oben nach unten kreuzen
Thunfischkiemen im Kopf. Der Fischkopf ist mit der Schnauze nach unten orientiert, der Blick in Richtung Maul.

Die meisten Fische tauschen Gase über Kiemen auf beiden Seiten des Rachens aus . Kiemen bestehen aus fadenförmigen Strukturen, die als Filamente bezeichnet werden . Jedes Filament enthält ein Kapillarnetzwerk , das eine große Oberfläche für den Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid bietet . Fische tauschen Gase aus, indem sie sauerstoffreiches Wasser durch ihr Maul ziehen und über ihre Kiemen pumpen. Bei einigen Fischen fließt das Kapillarblut in die entgegengesetzte Richtung zum Wasser, wodurch ein Gegenstromaustausch entsteht . Die Kiemen drücken das sauerstoffarme Wasser durch Öffnungen an den Seiten des Rachens heraus. Einige Fische, wie Haie und Neunaugen , besitzen mehrere Kiemenöffnungen. Allerdings Knochenfische haben eine einzige Kiemenöffnung auf jeder Seite. Diese Öffnung ist unter einer schützenden knöchernen Hülle versteckt, die als Operculum bezeichnet wird .

Juvenile Flösselhechte haben äußerten Kiemen, ein sehr primitives Merkmal , dass sie mit Larven teilen Amphibien .

Luftatmung

Fische aus mehreren Gruppen können längere Zeit außerhalb des Wassers leben. Amphibienfische wie der Schlammspringer können bis zu mehreren Tagen an Land leben und sich bewegen oder in stehendem oder anderweitig sauerstoffarmem Wasser leben. Viele dieser Fische können über verschiedene Mechanismen Luft atmen. Die Haut von Anguillid-Aalen kann Sauerstoff direkt aufnehmen. Die Mundhöhle des Zitteraals kann Luft atmen. Welse der Familien Loricariidae , Callichthyidae und Scoloplacidae nehmen Luft durch ihren Verdauungstrakt auf. Lungenfische , mit Ausnahme des australischen Lungenfisches , und Bichirs haben gepaarte Lungen, die denen von Tetrapoden ähneln und müssen auftauchen , um frische Luft durch den Mund zu schlucken und verbrauchte Luft durch die Kiemen herauszulassen. Gar und Bowfin haben eine vaskularisierte Schwimmblase, die auf die gleiche Weise funktioniert. Schmerlen , Trahiras und viele Welse atmen, indem sie Luft durch den Darm leiten . Schlammspringer atmen, indem sie Sauerstoff über die Haut aufnehmen (ähnlich wie Fröschen). Eine Reihe von Fischen hat sogenannte akzessorische Atmungsorgane entwickelt, die der Luft Sauerstoff entziehen. Labyrinthfische (wie Guramis und Bettas ) haben ein Labyrinthorgan über den Kiemen, das diese Funktion erfüllt. Einige andere Fische haben Strukturen, die in Form und Funktion Labyrinthorganen ähneln, vor allem Schlangenköpfe , Hechtköpfe und die Familie der Clariidae- Welse.

Atemluft ist hauptsächlich für Fische von Nutzen, die flache, saisonal wechselnde Gewässer bewohnen, in denen die Sauerstoffkonzentration des Wassers saisonal abnimmt. Fische, die ausschließlich auf gelösten Sauerstoff angewiesen sind, wie Barsche und Buntbarsche , ersticken schnell, während Luftatmer viel länger überleben, in einigen Fällen in Wasser, das kaum mehr als nasser Schlamm ist. Im Extremfall können einige luftatmende Fische wochenlang ohne Wasser in feuchten Höhlen überleben und in einen Zustand der Aestivation ( Sommerwinterschlaf ) eintreten, bis das Wasser zurückkehrt.

Luftatmende Fische lassen sich in obligate Luftatmer und fakultative Luftatmer einteilen. Obligatorische Luftatmer, wie der Afrikanische Lungenfisch , müssen regelmäßig Luft atmen oder sie ersticken. Fakultative Luftatmer, wie der Wels Hypostomus plecostomus , atmen nur bei Bedarf Luft und sind ansonsten auf ihre Kiemen für Sauerstoff angewiesen. Die meisten luftatmenden Fische sind fakultative Luftatmer, die die energetischen Kosten des Aufstiegs an die Oberfläche und die Fitnesskosten der Exposition gegenüber Oberflächenräubern vermeiden.

Verkehr

Didaktisches Modell eines Fischherzens

Fische haben ein geschlossenes Kreislaufsystem . Das Herz pumpt das Blut in einer einzigen Schleife durch den Körper. Bei den meisten Fischen besteht das Herz aus vier Teilen, darunter zwei Kammern und einem Ein- und Ausgang. Der erste Teil ist der Sinus venosus , ein dünnwandiger Sack, der Blut aus den Venen der Fische sammelt, bevor es in den zweiten Teil, das Atrium , fließen kann, eine große Muskelkammer. Das Atrium dient als Einweg-Vorkammer, sendet Blut zum dritten Teil, dem Ventrikel . Der Ventrikel ist eine weitere dickwandige, muskulöse Kammer und pumpt das Blut zuerst zum vierten Teil, dem Bulbus arteriosus , einer großen Röhre, und dann aus dem Herzen. Der Bulbus arteriosus ist mit der Aorta verbunden , durch die Blut zur Sauerstoffversorgung zu den Kiemen fließt.

Verdauung

Kiefer ermöglichen es Fischen, eine Vielzahl von Lebensmitteln zu fressen, einschließlich Pflanzen und anderen Organismen. Fische nehmen Nahrung durch den Mund auf und bauen sie in der Speiseröhre ab . Im Magen wird die Nahrung weiter verdaut und in vielen Fisch, verarbeitet in fingerförmigen Beuteln genannt Pylorusblindsäcken , die absondern Verdauungsenzyme und Nährstoffe aufnehmen. Organe wie Leber und Bauchspeicheldrüse fügen Enzyme und verschiedene Chemikalien hinzu, während sich die Nahrung durch den Verdauungstrakt bewegt. Der Darm vervollständigt den Prozess der Verdauung und Nährstoffaufnahme.

Ausscheidung

Wie bei vielen Wassertieren setzen die meisten Fische ihre stickstoffhaltigen Abfälle als Ammoniak frei . Einige der Abfälle diffundieren durch die Kiemen. Blutabfälle werden von den Nieren gefiltert .

Salzwasserfische neigen dazu, durch Osmose Wasser zu verlieren . Ihre Nieren geben dem Körper Wasser zurück. Das Gegenteil passiert bei Süßwasserfischen : Sie neigen dazu, osmotisch Wasser aufzunehmen. Ihre Nieren produzieren verdünnten Urin zur Ausscheidung. Einige Fische haben speziell angepasste Nieren mit unterschiedlicher Funktion, die es ihnen ermöglichen, vom Süß- ins Salzwasser zu wechseln.

Waage

Die Schuppen von Fischen stammen aus dem Mesoderm (Haut); sie können in ihrer Struktur den Zähnen ähneln.

Sensorik und Nervensystem

Anatomisches Diagramm mit den Paaren von Riech-, Telenzephalon- und Sehlappen, gefolgt von Kleinhirn und Mylenzephalon
Dorsalansicht des Gehirns der Regenbogenforelle

Zentrales Nervensystem

Fische haben im Verhältnis zur Körpergröße im Vergleich zu anderen Wirbeltieren typischerweise ein recht kleines Gehirn, typischerweise ein Fünfzehntel der Gehirnmasse eines ähnlich großen Vogels oder Säugetiers. Einige Fische haben jedoch relativ große Gehirne, vor allem Mormyriden und Haie , deren Gehirne im Verhältnis zum Körpergewicht etwa so massiv sind wie Vögel und Beuteltiere .

Fischhirne sind in mehrere Regionen unterteilt. An der Vorderseite befinden sich die Riechlappen , ein Paar von Strukturen, die über die beiden Riechnerven Signale von den Nasenlöchern empfangen und verarbeiten . Die Riechlappen sind sehr groß bei Fischen, die hauptsächlich nach Geruch jagen, wie Schleimfische, Haie und Welse. Hinter den Riechlappen befindet sich das zweilappige Telencephalon , das strukturelle Äquivalent zum Großhirn bei höheren Wirbeltieren . Bei Fischen beschäftigt sich das Telencephalon hauptsächlich mit dem Geruchssinn . Zusammen bilden diese Strukturen das Vorderhirn.

Das Zwischenhirn verbindet das Vorderhirn mit dem Mittelhirn (im Diagramm befindet sich diese Struktur unterhalb des Sehlappens und ist daher nicht sichtbar). Das Zwischenhirn erfüllt Funktionen im Zusammenhang mit Hormonen und Homöostase . Die Zirbeldrüse liegt knapp über dem Zwischenhirn. Diese Struktur erkennt Licht, behält zirkadiane Rhythmen bei und kontrolliert Farbänderungen.

Das Mittelhirn (oder Mesencephalon) enthält die beiden Sehlappen . Diese sind sehr groß bei Arten, die nach Sicht jagen, wie Regenbogenforellen und Cichliden .

Das Hinterhirn (oder Metencephalon ) ist besonders am Schwimmen und Gleichgewicht beteiligt. Das Kleinhirn ist eine einlappige Struktur, die normalerweise den größten Teil des Gehirns ausmacht. Hagfish und lampreys haben relativ kleine cerebellae, während die mormyrid Cerebellum massiv ist und offenbar in ihrem beteiligt elektrischen Sinne .

Der Hirnstamm (oder Myelencephalon ) ist die Rückseite des Gehirns. Neben der Kontrolle einiger Muskeln und Körperorgane steuert der Hirnstamm zumindest bei Knochenfischen die Atmung und die Osmoregulation .

Sinnesorgane

Die meisten Fische besitzen hoch entwickelte Sinnesorgane. Fast alle Tageslichtfische haben ein Farbsehen, das mindestens so gut ist wie das des Menschen (siehe Fischsehen ). Viele Fische haben auch Chemorezeptoren, die für außergewöhnliche Geschmacks- und Geruchssinne verantwortlich sind. Obwohl sie Ohren haben, hören viele Fische möglicherweise nicht sehr gut. Die meisten Fische haben empfindliche Rezeptoren, die das Seitenliniensystem bilden , das sanfte Strömungen und Vibrationen erkennt und die Bewegung von Fischen und Beutetieren in der Nähe wahrnimmt. Die vom Seitenliniensystem erhaltenen Sinnesinformationen können sowohl als Tastsinn als auch als Hörsinn betrachtet werden . Blinde Höhlenfische navigieren fast ausschließlich durch die Empfindungen ihres Seitenliniensystems. Einige Fische, wie Welse und Haie, haben die Lorenzini-Ampullen , Elektrorezeptoren , die schwache elektrische Ströme in der Größenordnung von Millivolt erkennen. Andere Fische, wie die südamerikanischen Elektrofische Gymnotiformes , können schwache elektrische Ströme erzeugen, die sie in der Navigation und sozialen Kommunikation nutzen.

Fische orientieren sich anhand von Orientierungspunkten und können mentale Karten verwenden, die auf mehreren Orientierungspunkten oder Symbolen basieren. Das Verhalten von Fischen in Labyrinthen zeigt, dass sie über ein räumliches Gedächtnis und eine visuelle Unterscheidung verfügen.

Vision

Das Sehen ist ein wichtiges sensorisches System für die meisten Fischarten. Fischaugen ähneln denen von terrestrischen Wirbeltieren wie Vögeln und Säugetieren, haben jedoch eine sphärischere Linse . Ihre Netzhaut hat im Allgemeinen sowohl Stäbchen als auch Zapfen (für skotopisches und photopisches Sehen ), und die meisten Arten haben Farbsehen . Einige Fische können ultraviolettes und andere polarisiertes Licht sehen . Unter jawless Fisch , das Neunauge hat Augen gut entwickelt, während die hagfish nur primitive haben eyespots . Das Fischsehen zeigt eine Anpassung an ihre visuelle Umgebung, zum Beispiel haben Tiefseefische Augen, die für die dunkle Umgebung geeignet sind.

Hören

Das Gehör ist für die meisten Fischarten ein wichtiges sensorisches System. Fische nehmen Geräusche mit ihren Seitenlinien und ihren Ohren wahr .

Erkenntnis

Neue Forschungen haben Vorurteile über die kognitiven Fähigkeiten von Fischen erweitert. Zum Beispiel haben Mantarochen in Spiegeltestfällen ein Verhalten gezeigt, das mit der Selbstwahrnehmung verbunden ist. Vor einem Spiegel platziert, werden einzelne Strahlen einem Kontingenztest unterzogen, dh einem sich wiederholenden Verhalten, das darauf abzielt, zu überprüfen, ob das Verhalten ihrer Reflexion ihre Körperbewegung nachahmt.

Auch Lippfische haben in einer wissenschaftlichen Studie aus dem Jahr 2018 den Spiegeltest bestanden.

Es wurden auch Fälle von Werkzeuggebrauch festgestellt, insbesondere bei der Familie Choerodon , bei Bogenfischen und Kabeljau .

Schmerzfähigkeit

Experimente von William Tavolga liefern Beweise dafür, dass Fische Schmerz- und Angstreaktionen haben. In Tavolgas Experimenten zum Beispiel grunzten Krötenfische, wenn sie einen Elektroschock erhielten, und im Laufe der Zeit kamen sie beim bloßen Anblick einer Elektrode zum Grunzen.

Im Jahr 2003 kamen schottische Wissenschaftler der University of Edinburgh und des Roslin Institute zu dem Schluss, dass Regenbogenforellen Verhaltensweisen zeigen, die bei anderen Tieren oft mit Schmerzen verbunden sind. Bienengift und Essigsäure injiziert in die Lippen führte Fisch ihre Körper Schaukeln und reiben sich die Lippen an den Seiten und Böden von ihren Panzern, die die die Forscher den Schluss Versuche, Schmerzen zu lindern waren, ähnlich wie Säugetiere tun würde. Neuronen feuerten in einem Muster, das menschlichen neuronalen Mustern ähnelt.

Professor James D. Rose von der University of Wyoming behauptete, die Studie sei fehlerhaft, da sie keinen Beweis dafür erbrachte, dass Fische "bewusstes Bewusstsein haben, insbesondere eine Art von Bewusstsein, das unserem sinnvoll ähnelt". Rose argumentiert, dass Fische, da sich die Gehirne von Fischen so sehr von menschlichen Gehirnen unterscheiden, wahrscheinlich nicht so bewusst sind wie Menschen, sodass Reaktionen, die den menschlichen Reaktionen auf Schmerzen ähneln, stattdessen andere Ursachen haben. Rose hatte ein Jahr zuvor eine Studie veröffentlicht, in der sie argumentierte, dass Fische keinen Schmerz empfinden können, weil ihrem Gehirn ein Neocortex fehlt . Der Tierverhaltensforscher Temple Grandin argumentiert jedoch, dass Fische ohne einen Neokortex immer noch Bewusstsein haben könnten, weil "verschiedene Arten unterschiedliche Gehirnstrukturen und -systeme verwenden können, um die gleichen Funktionen zu bewältigen".

Tierschützer äußern Bedenken hinsichtlich des möglichen Leidens von Fischen, das durch das Angeln verursacht wird. Einige Länder, wie Deutschland, haben bestimmte Arten des Fischens verboten, und die britische RSPCA verfolgt nun formell Personen, die grausam gegenüber Fischen sind.

Emotion

Im Jahr 2019 haben Wissenschaftler gezeigt, dass Mitglieder der monogamen Art Amatitlania siquia ein pessimistisches Verhalten zeigen, wenn sie daran gehindert werden, mit ihrem Partner zusammen zu sein.

Muskulatur

Die Anatomie von Lampanyctodes hectoris (1) Operculum (Kiemendeckel), (2) Seitenlinie, (3) Rückenflosse, (4) Fettflosse, (5) Schwanzstiel, (6) Schwanzflosse, (7) Afterflosse, (8) Photophoren, (9) Bauchflossen (gepaart), (10) Brustflossen (gepaart)
Foto einer weißen Blase, die aus einem rechteckigen Abschnitt und einem bananenförmigen Abschnitt besteht, die durch ein viel dünneres Element verbunden sind
Schwimmblase eines Rotfeder (Sardinius erythrophthalmus )

Die meisten Fische bewegen sich, indem sie abwechselnd gepaarte Muskelgruppen auf beiden Seiten des Rückgrats anspannen. Diese Kontraktionen bilden S-förmige Kurven, die sich den Körper nach unten bewegen. Wenn jede Kurve die Rückenflosse erreicht, wird eine Rückwärtskraft auf das Wasser ausgeübt und bewegt den Fisch in Verbindung mit den Flossen vorwärts. Die Flossen des Fisches funktionieren wie die Klappen eines Flugzeugs. Flossen vergrößern auch die Oberfläche des Schwanzes und erhöhen die Geschwindigkeit. Der stromlinienförmige Körper des Fisches verringert die Reibung durch das Wasser. Da Körpergewebe dichter als Wasser ist, müssen die Fische die Differenz ausgleichen, sonst sinken sie. Viele Knochenfische haben ein inneres Organ namens Schwimmblase , das ihren Auftrieb durch Manipulation von Gasen anpasst.

Endothermie

Obwohl die meisten Fische ausschließlich ektotherm sind , gibt es Ausnahmen. Die einzigen bekannten Knochenfische (Infraklasse Teleostei ), die eine Endothermie aufweisen, befinden sich in der Unterordnung Scombroidei – zu der die Billfish , Thunfische und der Schmetterlingskönigfisch , eine basale Makrelenart – und auch der Opah gehören . Der Opah, ein Lampriform , nutzte 2015 die "Ganzkörper-Endothermie", indem er mit seinen Schwimmmuskeln Wärme erzeugt, um seinen Körper zu wärmen, während der Gegenstromaustausch (wie bei der Atmung) den Wärmeverlust minimiert. Es ist in der Lage, Beute wie Tintenfische aktiv zu jagen und lange Strecken zu schwimmen, da es seinen gesamten Körper, einschließlich seines Herzens, erwärmen kann, was eine Eigenschaft ist, die normalerweise nur bei Säugetieren und Vögeln zu finden ist (in Form der Homöothermie ). Bei den Knorpelfischen (Klasse Chondrichthyes ) weisen Haie der Familien Lamnidae (Heringshai, Makrele, Lachs und Weißer Hai) und Alopiidae (Dreschhai) Endothermie auf. Der Grad der Endothermie variiert von Billfish, die nur ihre Augen und ihr Gehirn wärmen, bis hin zum Blauflossen-Thunfisch und Heringshai , die Körpertemperaturen von mehr als 20 ° C (68 ° F) über der Umgebungswassertemperatur halten.

Obwohl die Endothermie metabolisch kostspielig ist, wird angenommen, dass sie Vorteile wie erhöhte Muskelkraft, höhere Verarbeitungsraten des zentralen Nervensystems und höhere Verdauungsraten bietet .

Fortpflanzungsapparat

Eierstock von Fischen (Corumbatá)

Zu den Fortpflanzungsorganen von Fischen gehören Hoden und Eierstöcke . Bei den meisten Arten sind Gonaden gepaarte Organe ähnlicher Größe, die teilweise oder vollständig verwachsen sein können. Es kann auch eine Reihe von sekundären Organen geben, die die reproduktive Fitness erhöhen.

In Bezug auf die Verteilung der Spermatogonien gibt es zwei Arten der Struktur der Knochentestes : Bei den häufigsten treten Spermatogonien entlang der Samenkanälchen auf , während sie bei atherinomorphen Fischen auf den distalen Teil dieser Strukturen beschränkt sind. Fische können zystische oder semizystische Spermatogenese in Bezug auf die Freisetzungsphase von Keimzellen in Zysten in das Lumen der Samenkanälchen aufweisen .

Es gibt drei Arten von Fischeierstöcken: Gymnovarien, sekundäre Gymnovarien oder Zystovarien. Bei der ersten Art werden die Eizellen direkt in die Zölomhöhle freigesetzt und gelangen dann in das Ostium , dann durch den Eileiter und werden ausgeschieden. Sekundäre gymnovarian Ovarien Schuppen Eizellen in die coelom , aus dem sie direkt in den Eileiter gehen. Beim dritten Typ werden die Eizellen durch den Eileiter nach außen transportiert . Gymnovarien sind die primitiven Zustände, die bei Lungenfischen , Stören und Bogenflossen vorkommen . Zystovarien charakterisieren die meisten Knochenfische, bei denen das Ovarlumen eine Kontinuität mit dem Eileiter hat. Sekundäre Gymnovarien werden bei Salmoniden und einigen anderen Knochenfischen gefunden .

Die Entwicklung von Oogonien bei Knochenfischen variiert je nach Gruppe, und die Bestimmung der Oogenesedynamik ermöglicht das Verständnis von Reifungs- und Befruchtungsvorgängen. Veränderungen des Zellkerns , des Ooplasmas und der umgebenden Schichten charakterisieren den Reifungsprozess der Eizelle.

Postovulatorische Follikel sind Strukturen, die nach der Eizellenfreisetzung gebildet werden; sie haben keine endokrine Funktion, weisen ein breites unregelmäßiges Lumen auf und werden schnell in einem Prozess resorbiert, der die Apoptose von Follikelzellen beinhaltet. Ein degenerativer Prozess, der als Follikelatresie bezeichnet wird, resorbiert nicht gelaichte vitellogene Eizellen. Dieser Prozess kann auch, jedoch seltener, in Eizellen in anderen Entwicklungsstadien auftreten.

Einige Fische, wie der kalifornische Schafkopf , sind Hermaphroditen , die sowohl Hoden als auch Eierstöcke entweder in verschiedenen Phasen ihres Lebenszyklus oder, wie in Weilern , gleichzeitig haben.

Über 97% aller bekannten Fische sind eierlegend , das heißt, die Eier entwickeln sich außerhalb des Körpers der Mutter. Beispiele für eierlegende Fische sind Lachse , Goldfische , Buntbarsche , Thunfisch und Aale . Bei den meisten dieser Arten findet die Befruchtung außerhalb des Körpers der Mutter statt, wobei die männlichen und weiblichen Fische ihre Gameten in das umgebende Wasser abgeben . Einige eierlegende Fische praktizieren jedoch die innere Befruchtung, wobei das Männchen eine Art intromittierendes Organ verwendet , um Sperma in die Genitalöffnung des Weibchens zu liefern, vor allem die eierlegenden Haie wie der Hornhai und die eierlegenden Rochen wie die Rochen . In diesen Fällen wird die männliche mit einem Paar von modifizierten ausgestattet Beckenflossen bekannt als claspers .

Meeresfische können eine große Anzahl von Eiern produzieren, die oft in die offene Wassersäule abgegeben werden. Die Eier haben einen durchschnittlichen Durchmesser von 1 Millimeter (0,04 Zoll).

Die frisch geschlüpften Jungen von eierlegenden Fischen werden Larven genannt . Sie sind normalerweise schlecht geformt, tragen einen großen Dottersack (zur Ernährung) und unterscheiden sich im Aussehen stark von jugendlichen und erwachsenen Exemplaren. Die Larvenperiode bei eierlegenden Fischen ist relativ kurz (normalerweise nur einige Wochen), und die Larven wachsen schnell und verändern ihr Aussehen und ihre Struktur (ein Vorgang, der als Metamorphose bezeichnet wird ), um Jungtiere zu werden. Während dieses Übergangs müssen die Larven von ihrem Dottersack zur Nahrungsaufnahme von Zooplankton- Beute wechseln , ein Prozess, der von einer typischerweise unzureichenden Zooplanktondichte abhängt und viele Larven verhungern lässt.

Bei ovoviviparen Fischen entwickeln sich die Eier nach der inneren Befruchtung im Körper der Mutter, erhalten aber je nach Dotter wenig oder keine Nahrung direkt von der Mutter . Jeder Embryo entwickelt sich in seinem eigenen Ei. Bekannte Beispiele für ovovivipare Fische sind Guppys , Engelhaie und Quastenflosser .

Einige Fischarten sind lebendgebärend . Bei solchen Arten behält die Mutter die Eier und ernährt die Embryonen. Typischerweise haben lebendgebärende Fische eine ähnliche Struktur wie die bei Säugetieren beobachtete Plazenta , die die Blutversorgung der Mutter mit der des Embryos verbindet. Beispiele für lebendgebärende Fische sind Brandungsbarsche , Spaltflossen und Zitronenhai . Einige lebendgebärende Fische weisen eine Oophagie auf , bei der die sich entwickelnden Embryonen andere von der Mutter produzierte Eier fressen. Dies wurde vor allem bei Haien wie dem Kurzflossenmako und Heringshai beobachtet , ist aber auch bei einigen Knochenfischen wie dem Halbschnabel Nomorhamphus ebrardtii bekannt . Intrauteriner Kannibalismus ist eine noch ungewöhnlichere Form der Viviparie, bei der die größten Embryonen schwächere und kleinere Geschwister fressen. Dieses Verhalten findet sich auch am häufigsten bei Haien, wie dem Grauen Ammenhai , wurde aber auch für Nomorhamphus ebrardtii berichtet .

Aquarianer bezeichnen ovovivipare und vivipare Fische gemeinhin als Lebendgebärende .

Akustische Kommunikation

Akustische Kommunikation bei Fischen beinhaltet die Übertragung akustischer Signale von einem Individuum einer Art zu einem anderen. Die Erzeugung von Geräuschen als Kommunikationsmittel zwischen Fischen wird am häufigsten im Zusammenhang mit Fress-, Aggressions- oder Balzverhalten eingesetzt. Die emittierten Geräusche können je nach Art und Stimulus variieren. Fische können entweder stridulatorische Geräusche erzeugen, indem sie Komponenten des Skelettsystems bewegen, oder können nicht stridulatorische Geräusche erzeugen, indem sie spezielle Organe wie die Schwimmblase manipulieren.

Stridulatorisch

Französisches Grunzen – Haemulon flavolineatum

Es gibt einige Fischarten, die Geräusche erzeugen können, indem sie ihre Knochen aneinander reiben oder reiben. Diese Geräusche, die durch Knochen-auf-Knochen-Interaktionen erzeugt werden, werden als „stridulatorische Geräusche“ bezeichnet.

Ein Beispiel dafür ist Haemulon flavolineatum , eine Art, die allgemein als "französischer Grunzer" bezeichnet wird, da sie beim Zusammenbeißen der Zähne ein grunzendes Geräusch erzeugt. Dieses Verhalten ist am ausgeprägtesten, wenn sich H. flavolineatum in Notsituationen befindet. Das Grunzen dieser Fischart erzeugt eine Frequenz von ungefähr 700 Hz und dauert ungefähr 47 Millisekunden. Der H. flavolineatum nicht Töne mit Frequenzen von mehr als 1000 Hz emittieren, und erkennt keine Geräusche , die Frequenzen von mehr als 1050 Hz hat.

In einer Studie von Oliveira et al. (2014) wurde das Langschnauzen-Seepferdchen Hippocampus reidi aufgenommen, das zwei verschiedene Klangkategorien produziert; 'klickt' und 'knurrt'. Die von H. reidi abgegebenen Geräusche werden durch Reiben ihrer Kronenknochen über den gerillten Abschnitt ihres Neurokraniums erzeugt. Es wurde festgestellt, dass „Klickgeräusche“ hauptsächlich beim Balz und beim Füttern erzeugt wurden, und die Klickfrequenzen lagen im Bereich von 50 Hz bis 800 Hz. Es wurde festgestellt, dass die Häufigkeiten während der Laichzeiten am oberen Ende des Bereichs lagen, wenn die weiblichen und männlichen Fische weniger als fünfzehn Zentimeter voneinander entfernt waren. Knurrgeräusche wurden erzeugt, wenn die H. reidi in Stresssituationen, wie zum Beispiel beim Umgang mit Forschern, geriet. Die Knurrgeräusche bestehen aus einer Reihe von Schallimpulsen und werden gleichzeitig mit Körpervibrationen abgegeben.

Nicht-strulatorisch

Austernkrötenfisch

Einige Fischarten erzeugen Lärm, indem sie spezielle Muskeln anspannen, die sich zusammenziehen und Schwingungen der Schwimmblase verursachen.

Austernkrötenfische erzeugen laute grunzende Geräusche, indem sie Muskeln an den Seiten ihrer Schwimmblase zusammenziehen, die als Schallmuskeln bekannt sind. Weibliche und männliche Krötenfische stoßen kurzes Grunzen aus, oft als Schreckreaktion. Neben kurzzeitigem Grunzen produzieren Krötenfischmännchen „Bootspfeifenrufe“. Diese Anrufe haben eine längere Dauer, eine geringere Frequenz und werden hauptsächlich verwendet, um Partner anzuziehen. Die vom O. tao abgegebenen Klänge haben einen Frequenzbereich von 140 Hz bis 260 Hz. Die Frequenzen der Rufe hängen von der Geschwindigkeit ab, mit der sich die Schallmuskeln zusammenziehen.

Die rote Trommel, Sciaenops ocellatus , erzeugt Trommelgeräusche, indem sie ihre Schwimmblase vibriert. Vibrationen werden durch die schnelle Kontraktion der Schallmuskeln verursacht, die den dorsalen Aspekt der Schwimmblase umgeben. Diese Vibrationen führen zu wiederholten Tönen mit Frequenzen im Bereich von 100 bis >200 Hz. Der S. ocellatus kann je nach den beteiligten Reizen unterschiedliche Rufe erzeugen. Die Geräusche, die in Balzsituationen erzeugt werden, unterscheiden sich von denen, die bei belastenden Ereignissen wie räuberischen Angriffen erzeugt werden. Im Gegensatz zu den Männchen der S. Ocellatus- Art produzieren die Weibchen dieser Art keine Geräusche und haben keine geräuscherzeugenden (Schall-)Muskeln.

Krankheiten

Fische leiden wie andere Tiere an Krankheiten und Parasiten. Um Krankheiten vorzubeugen, verfügen sie über verschiedene Abwehrmechanismen. Zu den unspezifischen Abwehrmechanismen gehören die Haut und die Schuppen sowie die von der Epidermis abgesonderte Schleimschicht, die Mikroorganismen einfängt und das Wachstum hemmt . Wenn Krankheitserreger diese Abwehrkräfte durchbrechen, können Fische eine Entzündungsreaktion entwickeln , die den Blutfluss in die infizierte Region erhöht und weiße Blutkörperchen abgibt , die versuchen, Krankheitserreger zu zerstören. Spezifische Abwehrkräfte reagieren auf bestimmte vom Fischkörper erkannte Krankheitserreger, dh eine Immunantwort . In den letzten Jahren sind Impfstoffe in der Aquakultur und auch bei Zierfischen weit verbreitet, zum Beispiel Furunkulose- Impfstoffe bei Zuchtlachs und Koi-Herpes-Virus bei Koi .

Einige Arten verwenden Putzerfische , um äußere Parasiten zu entfernen. Die bekanntesten davon sind die Bluestreak Putzerlippfische der Gattung Labroides, die an Korallenriffen im Indischen und Pazifischen Ozean gefunden werden. Diese kleinen Fische unterhalten sogenannte "Reinigungsstationen", an denen sich andere Fische versammeln und bestimmte Bewegungen ausführen, um die Aufmerksamkeit der Putzer auf sich zu ziehen. Reinigungsverhalten wurde bei einer Reihe von Fischgruppen beobachtet, darunter ein interessanter Fall zwischen zwei Buntbarschen derselben Gattung, Etroplus maculatus , dem Putzer, und dem viel größeren Etroplus suratensis .

Immunsystem

Immunorgane variieren je nach Fischart. Bei den kieferlosen Fischen (Neunaugen und Schleimfisch) fehlen echte lymphoide Organe. Diese Fische sind auf Lymphgewebe in anderen Organen angewiesen , um Immunzellen zu produzieren. Zum Beispiel werden Erythrozyten , Makrophagen und Plasmazellen in der vorderen Niere (oder Pronephros ) und einigen Bereichen des Darms (wo Granulozyten reifen) produziert. Sie ähneln dem primitiven Knochenmark von Schleimfischen. Knorpelfische (Haie und Rochen) haben ein fortgeschritteneres Immunsystem. Sie haben drei spezialisierte Organe, die einzigartig für Chondrichthyes sind ; die epigonalen Organe (lymphoides Gewebe ähnlich dem von Säugetieren), die die Gonaden umgeben, das Leydig-Organ innerhalb der Wände ihrer Speiseröhre und eine Spiralklappe in ihrem Darm. Diese Organe beherbergen typische Immunzellen (Granulozyten, Lymphozyten und Plasmazellen). Sie besitzen auch einen identifizierbaren Thymus und eine gut entwickelte Milz (ihr wichtigstes Immunorgan), in der sich verschiedene Lymphozyten , Plasmazellen und Makrophagen entwickeln und einlagern. Chondrostean- Fische (Störe, Paddelfische und Bichirs) besitzen eine Hauptstelle für die Produktion von Granulozyten innerhalb einer Masse, die mit den Meningen (Membranen, die das zentrale Nervensystem umgeben) verbunden sind. Ihr Herz ist häufig mit Gewebe bedeckt, das Lymphozyten und retikuläre Zellen enthält und eine kleine Anzahl von Makrophagen . Die chondrosteanische Niere ist ein wichtiges blutbildendes Organ; wo sich Erythrozyten, Granulozyten, Lymphozyten und Makrophagen entwickeln.

Wie bei chondrosteanischen Fischen umfasst das Hauptimmungewebe von Knochenfischen (oder Teleostei ) die Niere (insbesondere die vordere Niere), die viele verschiedene Immunzellen beherbergt. Darüber hinaus besitzen Knochenfische einen Thymus, eine Milz und verstreute Immunbereiche innerhalb des Schleimhautgewebes (zB in der Haut, Kiemen, Darm und Gonaden). Ähnlich wie das Immunsystem von Säugetieren wird angenommen, dass Teleosterythrozyten, Neutrophile und Granulozyten in der Milz leben, während Lymphozyten der Hauptzelltyp sind, der in der Thymusdrüse gefunden wird. Im Jahr 2006 wurde ein Lymphsystem ähnlich dem von Säugetieren bei einer Art von Knochenfischen, dem Zebrafisch, beschrieben . Obwohl noch nicht bestätigt, wird dieses System vermutlich dort sein, wo sich naive (unstimulierte) T-Zellen ansammeln, während sie darauf warten, auf ein Antigen zu treffen .

B- und T-Lymphozyten, die Immunglobuline bzw. T-Zell-Rezeptoren tragen , werden in allen Kieferfischen gefunden. Tatsächlich ist die adaptive Immunsystem als Ganzes entwickelt in einem Vorfahren aller jawed wirbel.

Erhaltung

Die Rote Liste der IUCN von 2006 nennt 1.173 Fischarten, die vom Aussterben bedroht sind. Enthalten sind Arten wie Kabeljau , Devil's Hole Puppenfisch , Quastenflosser und Weiße Haie . Da Fische unter Wasser leben, sind sie schwieriger zu untersuchen als terrestrische Tiere und Pflanzen, und Informationen über Fischpopulationen fehlen oft. Süßwasserfische scheinen jedoch besonders bedroht zu sein, da sie oft in relativ kleinen Gewässern leben. Zum Beispiel nimmt der Devil's Hole Puppenfisch nur einen einzigen 3 mal 6 Meter (10 mal 20 Fuß) großen Pool ein.

Überfischung

Foto von Hai im Profil, umgeben von anderen, viel kleineren Fischen im hellen Sonnenlicht
Walhaie , die größte Fischart, werden als gefährdet eingestuft .

Überfischung ist eine große Bedrohung für essbare Fische wie Kabeljau und Thunfisch . Überfischung führt schließlich zum Zusammenbruch der Population (bekannt als Bestand ), weil die Überlebenden nicht genug Junge produzieren können, um die entfernten zu ersetzen. Ein solches kommerzielles Aussterben bedeutet nicht, dass die Art ausgestorben ist, sondern lediglich, dass sie keine Fischerei mehr aufrechterhalten kann.

Ein gut untersuchtes Beispiel für den Zusammenbruch der Fischerei ist die pazifische Sardinenfischerei Sadinops sagax caerulues vor der kalifornischen Küste. Von einem Spitzenwert von 790.000 Langtonnen (800.000 t) im Jahr 1937 sank die Fangmenge stetig auf nur noch 24.000 Langtonnen (24.000 t) im Jahr 1968, wonach die Fischerei wirtschaftlich nicht mehr rentabel war.

Die Hauptspannung zwischen Fischereiwissenschaft und Fischereiindustrie besteht darin, dass die beiden Gruppen unterschiedliche Ansichten über die Widerstandsfähigkeit der Fischerei gegenüber intensiver Fischerei haben. An Orten wie Schottland, Neufundland und Alaska ist die Fischereiindustrie ein wichtiger Arbeitgeber, daher sind die Regierungen geneigt, sie zu unterstützen. Auf der anderen Seite drängen Wissenschaftler und Naturschützer auf einen strengen Schutz und warnen, dass viele Bestände innerhalb von fünfzig Jahren ausgelöscht werden könnten.

Zerstörung des Lebensraumes

Eine Hauptbelastung für Süßwasser- und Meeresökosysteme ist die Verschlechterung der Lebensräume, einschließlich der Wasserverschmutzung , des Baus von Dämmen, der Entnahme von Wasser für die Nutzung durch den Menschen und der Einführung exotischer Arten. Ein Beispiel für einen Fisch, der aufgrund von Lebensraumveränderungen gefährdet ist, ist der blasse Stör , ein nordamerikanischer Süßwasserfisch, der in Flüssen lebt, die durch menschliche Aktivitäten beschädigt wurden.

Exotische Arten

Die Einführung nicht-heimischer Arten hat in vielen Lebensräumen stattgefunden. Eines der am besten untersuchten Beispiele ist die Einführung des Nilbarsches in den Viktoriasee in den 1960er Jahren. Der Nilbarsch vernichtete nach und nach die 500 endemischen Buntbarscharten des Sees . Einige von ihnen überleben heute in Zuchtprogrammen in Gefangenschaft, andere sind wahrscheinlich ausgestorben. Karpfen , Schlangenköpfe , Tilapia , Barsch , Bachforelle , Regenbogenforelle und Meerneunaugen sind weitere Beispiele für Fische, die Probleme verursacht haben, indem sie in fremde Umgebungen eingeführt wurden.

Bedeutung für den Menschen

Wirtschaftlich

Eine Reihe von quadratischen künstlichen Teichen mit Bäumen auf beiden Seiten
Diese Fischzuchtteiche wurden als Gemeinschaftsprojekt in einem ländlichen Dorf angelegt.

Im Laufe der Geschichte haben Menschen Fisch als Nahrungsquelle verwendet . Historisch gesehen und heute, die meisten Fische Protein hat sich durch wilde Fische zu fangen. Allerdings Aquakultur oder Fischzucht, die seit etwa 3.500 v. Chr. praktiziert wird. in China, wird in vielen Ländern immer wichtiger. Insgesamt wird geschätzt, dass etwa ein Sechstel des weltweiten Proteins durch Fisch bereitgestellt wird. In einigen Entwicklungsländern und stark vom Meer abhängigen Regionen ist dieser Anteil deutlich erhöht . In ähnlicher Weise ist Fisch an den Handel gebunden.

Fischtheke-Display in der Markthalle Oulu in Oulu , Finnland .

Das Fangen von Fisch zu Nahrungs- oder Sportzwecken wird als Angeln bezeichnet , während die organisierte Anstrengung des Menschen, Fische zu fangen, als Fischerei bezeichnet wird . Die Fischerei ist ein riesiges globales Geschäft und bietet Millionen von Menschen ein Einkommen. Der jährliche Ertrag aller Fischereien weltweit beträgt etwa 154 Millionen Tonnen, wobei beliebte Arten wie Hering , Kabeljau , Sardelle , Thunfisch , Flunder und Lachs sind . Allerdings ist der Begriff Fischerei breit angelegt und mehr Organismen umfasst als nur Fische, wie Mollusken und Krustentiere , die oft als „Fisch“ genannt werden , wenn sie als Nahrung verwendet.

Erholung

Aquaristik

Fische werden fast so lange als Quelle der Schönheit anerkannt, wie sie als Nahrung verwendet werden, in der Höhlenkunst erscheinen , als Zierfische in Teichen aufgezogen und in Aquarien in Häusern, Büros oder öffentlichen Einrichtungen ausgestellt werden.

Freizeitfischen

Sportfischen ist in erster Linie das Angeln zum Vergnügen oder zum Wettkampf; es kann mit der kommerziellen Fischerei kontrastiert werden , die auf Gewinn ausgerichtet ist, oder der handwerklichen Fischerei , bei der hauptsächlich Nahrung gefischt wird. Die gebräuchlichste Form des Freizeitfischens wird mit Rute , Rolle , Schnur , Haken und einem der vielen verschiedenen Köder betrieben . Die Freizeitfischerei ist in Nordamerika und Europa besonders beliebt, und staatliche, provinzielle und bundesstaatliche Behörden verwalten aktiv Zielfischarten. Angeln ist eine Angelmethode, insbesondere das Fangen von Fischen mit einem "Winkel" (Haken). Angler müssen den richtigen Haken auswählen, genau werfen und mit der richtigen Geschwindigkeit einholen, während sie die Wasser- und Wetterbedingungen, die Fischart, die Fischreaktion, die Tageszeit und andere Faktoren berücksichtigen.

Kultur

Foto des Gemäldes, das einen blauhäutigen, vierarmigen Oberkörper eines Mannes zeigt, der im geöffneten Maul eines Fisches mit gebogenem Schwanz steht, während andere, blassere Männer ihm mit zusammen erhobenen Händen gegenüberstehen
Avatar von Vishnu als Matsya

Fischthemen haben in vielen Religionen symbolische Bedeutung. Im alten Mesopotamien wurden den Göttern seit frühester Zeit Fischopfer dargebracht. Fische waren auch ein wichtiges Symbol von Enki , dem Gott des Wassers. Fische erscheinen häufig als Füllmotive in Rollsiegeln aus der altbabylonischen ( ca. 1830 v . Chr. – ca. 1531 v . Chr.) und neuassyrischen (911–609 v. Chr.) Zeit. Beginnend in der Kassitenzeit ( ca. 1600 v . Chr. – ca. 1155 v . Chr.) und bis zur frühen persischen Zeit (550–30 v . Chr.) trugen Heiler und Exorzisten rituelle Gewänder, die den Körpern von Fischen ähnelten. Während der Seleukidenzeit (312–63 v. Chr.) soll sich der von Berossus beschriebene legendäre babylonische Kulturheld Oannes in die Haut eines Fisches gekleidet haben. Fische waren der syrischen Göttin Atargatis heilig und durften während ihrer Feste nur ihre Priester essen.

Der Ichthus ist ein christliches Symbol für einen Fisch, der bedeutet, dass die Person, die ihn verwendet, ein Christ ist.

Im Buch Jona , ein Werk der jüdischen Literatur wahrscheinlich im vierten Jahrhundert vor Christus geschrieben, die zentrale Figur, einen Prophet namens Jona wird von einem riesigen Fisch verschluckt , nachdem er von der Besatzung des Schiffs über Bord geworfen wurde er fährt auf. Der Fisch erbricht später Jona nach drei Tagen an Land. Dieses Buch wurde später als Teil der hebräischen Bibel oder des christlichen Alten Testaments aufgenommen , und eine Version der darin enthaltenen Geschichte ist in Sure 37:139-148 des Korans zusammengefasst . Frühe Christen verwendeten den Ichthys , ein Symbol für einen Fisch, um Jesus darzustellen, weil das griechische Wort für Fisch, ΙΧΘΥΣ Ichthys, als Akronym für "Ίησοῦς Χριστός, Θεοῦ Υἱός, Σωτήρ" verwendet werden konnte (Iesous Christos, Theou Huios, Soter ), was "Jesus Christus, Sohn Gottes, Retter" bedeutet. Die Evangelien beziehen sich auch auf „Menschenfischer“ und die Speisung der Menge . Im Dhamma des Buddhismus symbolisieren die Fische Glück, da sie im Wasser völlige Bewegungsfreiheit haben. Oft in Form von Karpfen gezeichnet, die im Orient wegen ihrer eleganten Schönheit, Größe und Lebensdauer als heilig gelten.

Zu den Gottheiten, von denen gesagt wird, dass sie die Form eines Fisches annehmen, gehören Ika-Roa der Polynesier , Dagon verschiedener alter semitischer Völker , die Hai-Götter von Hawaii und Matsya der Hindus. Das astrologische Symbol Fische basieren auf einer Konstellation von den gleichen Namen , aber es gibt auch eine zweite Fisch - Konstellation in dem Nachthimmel, Südlicher Fisch .

Fische spielen eine herausragende Rolle in Kunst und Literatur, in Filmen wie Finding Nemo und Büchern wie The Old Man and the Sea . Große Fische, insbesondere Haie, waren häufig Gegenstand von Horrorfilmen und Thrillern , insbesondere dem Roman Jaws , der eine Reihe von Filmen mit dem gleichen Namen hervorbrachte , die wiederum ähnliche Filme oder Parodien wie Shark Tale und Snakehead Terror inspirierten . Piranhas werden in Filmen wie Piranha in einem ähnlichen Licht wie Haie gezeigt ; Entgegen der landläufigen Meinung ist der Rotbauchpiranha jedoch eine im Allgemeinen schüchterne Aasfresserart, die dem Menschen wahrscheinlich nicht schaden wird. Legenden von halb Mensch, halb Fisch Meerjungfrauen haben in der Folklore Einzug gehalten, darunter die Geschichten von Hans Christian Andersen .

Terminologie

"Fisch" oder "Fische"

Obwohl sie oft synonym verwendet werden, haben diese Wörter in der Biologie unterschiedliche Bedeutungen. Fisch wird als Nomen im Singular oder als Plural verwendet, um mehrere Individuen einer einzigen Art zu beschreiben. Fische wird verwendet, um verschiedene Arten oder Artengruppen zu beschreiben. So würde ein Teich 120 Fische enthalten, wenn alle von einer einzigen Art stammten, oder 120 Fische, wenn diese eine Mischung aus mehreren Arten enthielten. Die Unterscheidung ist ähnlich der zwischen Menschen und Völkern.

"Echter Fisch" oder "Flossenfisch"

  • In der Biologie, der Begriff Fisch wird am strengsten jedes Tier mit einem beschreiben Rückgrat , das hat Kiemen während der gesamten Lebens und hat Glieder, wenn überhaupt, in der Form von Flossen . Viele Arten von Wassertieren mit gebräuchlichen Namen, die auf "Fisch" enden, sind in diesem Sinne keine Fische ; Beispiele sind Schalentiere , Tintenfische , Seesterne , Krebse und Quallen . In früheren Zeiten machten selbst Biologen keinen Unterschied – Naturhistoriker des 16. Jahrhunderts klassifizierten auch Robben , Wale, Amphibien , Krokodile , sogar Nilpferde sowie eine Vielzahl von wirbellosen Wassertieren als Fische.
  • In der Fischerei wird der Begriff Fisch als Sammelbegriff verwendet und umfasst Weichtiere , Krebstiere und alle Wassertiere, die geerntet werden.
  • Die obige strenge biologische Definition eines Fisches wird manchmal als echter Fisch bezeichnet . Echte Fische werden auch als Flossenfisch oder Flossenfisch bezeichnet , um sie von anderen in der Fischerei oder Aquakultur geernteten Wasserlebewesen zu unterscheiden.

„Schwarm“ oder „Schule“

Foto von Tausenden von Fischen, die in Abständen von 2 Zoll (51 mm) oder weniger voneinander getrennt sind
Diese Goldband Füsiliere sind Schoo weil ihre Schwimm synchronisiert ist.

Eine Ansammlung von Fischen, die lediglich eine lokalisierte Ressource wie Nahrung oder Nistplätze nutzt, wird einfach als Ansammlung bezeichnet . Wenn Fische in einer interaktiven, sozialen Gruppierung zusammenkommen, können sie je nach Organisationsgrad entweder einen Schwarm oder eine Schule bilden . Ein Schwarm ist eine locker organisierte Gruppe, in der jeder Fisch unabhängig schwimmt und nach Futter sucht, aber von anderen Mitgliedern der Gruppe angezogen wird und sein Verhalten, wie beispielsweise die Schwimmgeschwindigkeit, so anpasst, dass er nahe bei den anderen Mitgliedern der Gruppe bleibt. Schulen der Fische sind viel straffer organisiert, synchronisieren ihre Schwimm so dass alle Fische bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung. Es wird angenommen, dass das Schwarm- und Schulverhalten eine Vielzahl von Vorteilen bietet.

Beispiele:

  • Buntbarsche, die sich an Leckstellen versammeln , bilden eine Ansammlung .
  • Viele Elritzen und Salmler bilden Schwärme .
  • Sardellen, Heringe und Silversides sind klassische Beispiele für Schul Fisch.

Während die Wörter "Schule" und "Schwarm" innerhalb der Biologie unterschiedliche Bedeutungen haben, werden die Unterschiede oft von Nichtfachleuten ignoriert, die die Wörter als Synonyme behandeln . Daher verwenden Sprecher des britischen Englisch gewöhnlich "shoal", um jede Gruppierung von Fischen zu beschreiben, und Sprecher des amerikanischen Englisch verwenden gewöhnlich "school" ebenso locker.

Siehe auch

Anmerkungen

Verweise

Weiterlesen

Externe Links