Gymnoti sind knöcherne Flussfische, die zur Ordnung Gymnotiformes gehören. Bis 2019 war nur eine Art bekannt, der Zitteraal (Electrophorus electricus), der zur Familie der Gymnotidae gehört.
Trotz des gebräuchlichen Namens handelt es sich bei dieser Art nicht um einen echten Aal (Anguilliforme), sondern um einen Messerfisch, der näher mit dem Wels oder Wels verwandt ist.
Einige einzigartige Fische
Es ist zu beachten, dass der Name Aal von seinem länglichen Körper herrührt, dem eine Rückenflosse und Brustflossen fehlen. Allerdings hat es eine extrem lange Afterflosse, die es zur Fortbewegung nutzt.
Das faszinierendste Merkmal von Gymnoti ist ihre Fähigkeit, Elektroschocks zu erzeugen. Diese Fähigkeit war schon vor der Entdeckung der Elektrizität bekannt.
Solche Entladungen können groß sein und hängen mit ihren Jagdstrategien, dem Beutefang und der Verteidigung zusammen. Andererseits können nach Meinung von Experten kleine elektrische Entladungen für die Elektrolokalisierung und Kommunikation zwischen Subjekten derselben Art von entscheidender Bedeutung sein.
Wie sehen Gymnotos aus?
Es ist interessant zu wissen, dass die Gymnoti keine wirklichen Aale sind, da sie zu den Ostarioofisarios gehören, obwohl ihr Aussehen dem der echten Aale nachempfunden ist. Daher haben diese Fische einen langen, schlangenähnlichen Körper ohne Schwanz-, Rücken- und Bauchflossen.
Andererseits haben sie eine extrem verlängerte Afterflosse, die als Fortbewegungsmittel dient und es ihnen ermöglicht, rückwärts zu schwimmen.
Außerdem haben sie eine dicke, schleimige, schuppenlose Haut, die sie als Schutzschicht nutzen. Gymnoti variieren in der Farbe von grau bis braun/schwarz, mit einem gelblichen Schimmer auf dem ventralen vorderen Teil des Körpers. Sie können weißliche Flecken haben.
Außerdem hat sein Kopf eine leicht abgeflachte zylindrische Form und ein großes Maul. Im ausgewachsenen Zustand handelt es sich um große Fische, die eine Länge von bis zu 2,5 Metern und ein Gewicht von 20 Kilogramm erreichen können.
Eine merkwürdige Tatsache ist, dass sich alle lebenswichtigen Organe des Gymnoti im vorderen Teil des Körpers befinden und nur 20 % seiner Länge einnehmen.
Gymnots atmen durch den Mund
Gymnoti haben zwar Kiemen, ihre Funktion deckt jedoch nicht den Sauerstoffbedarf der Fische. Laut Experten dienen diese Kiemenreste nur der Entfernung von Kohlendioxid und nicht der Sauerstoffaufnahme. Daher sind diese Fische obligatorische Luftatmer.
Tatsächlich werden fast 80 % ihres Sauerstoffbedarfs über ihren stark vaskularisierten Mund gedeckt. Diese Anpassung ermöglicht es ihnen, ihren Mund als Lunge zu nutzen und zwingt sie, häufig aufzutauchen, um zu atmen.
Diese Funktion ermöglicht es Gymnotanen, bequem in schlammigem Wasser mit sehr geringer Konzentration an gelöstem Sauerstoff zu überleben.
Lebensraum und geografische Verbreitung
Gymnoti leben in Venezuela, im Einzugsgebiet der Flüsse Orinoco, Río Negro und Cuyuní. Sie kommen auch im Amazonas und seinen Nebenflüssen sowie in den Flüssen vor, die den Guyana-Schild in Guyana, Suriname, Französisch-Guayana und Nordbrasilien entwässern.
Im Allgemeinen bewohnen sie den schlammigen Grund von Flüssen, Bächen, Teichen und Sümpfen und bevorzugen tief schattige Bereiche.
Diese nachtaktiven Arten gehören zu den wichtigsten Wasserräubern des vom Wildwasser überfluteten Waldes, bekannt als Varzea.
Der Varzea-Wald ist ein Waldökosystem, das etwa 2 % des Amazonasbeckens einnimmt. Es sind die Wälder, die in den Auen wachsen, die reich an mineralischen Sedimenten sind.
Es ist zu beachten, dass dieses Ökosystem über eine große Menge typischer und exklusiver Flora und Fauna verfügt. Die enorme Menge an Sedimenten macht die Böden in diesen Gebieten zu den fruchtbarsten im Amazonasgebiet.
Wenn sie überschwemmt sind, nutzen Fische sie sowohl zur Nahrungsaufnahme (sie werden zu wichtigen Verbreitern von Pflanzensamen) als auch zur Fortpflanzung.
Drei Arten von Gymnoti sind mittlerweile bekannt
Bis 2019 glaubte man, dass im Amazonasbecken eine einzige Gymnotum-Art (Electrophorus electricus) vorkommt. Diese Art kann starke elektrische Entladungen erzeugen (bis zu 650 Volt).
Eine neue Studie berichtete über die Existenz zweier neuer Arten von Zitteraalen. Einer von ihnen, der elektrische Entladungen von 860 Volt liefern kann, wurde als Electrophorus voltai identifiziert.
Außerdem wurde die dritte Art zu Ehren des verstorbenen Smithsonian-Ichthyologen Richard Vari als Eletrophorus varii bezeichnet. In der oben genannten Studie stellten die Autoren fest, dass jede Art eine einzigartige Schädelform hat.
Sie haben auch charakteristische Merkmale in ihren Brustflossen und eine charakteristische Porenanordnung am Körper. Darüber hinaus hat jede Art auch ihre eigene geografische Verbreitung.
So lebt Electrophorus electricus im Hochland des Guyana-Schildes, während Electrophorus voltai weiter südlich, im Brasilianischen Schild, lebt. Schließlich kommt Electrophorus varii im Tiefland des Amazonas vor.
Verh alten
Diese Fische sind nachtaktive Tiere mit eingeschränktem Sehvermögen und leben in trüben, dunklen Gewässern. Aus diesem Grund müssen sie sich auf den von ihnen erzeugten Strom verlassen, um andere Fische zu erkennen.
Obwohl Gymnoti das Potenzial haben, ziemlich aggressive Tiere zu sein, sind sie es nicht. In Wirklichkeit nutzen sie die starken Entladungen ihrer elektrischen Organe nur zu Raub- und Verteidigungszwecken.
Andererseits werden schwache elektrische Entladungen zur Elektroortung genutzt. Dies ist aufgrund seines schlechten Sehvermögens besonders wichtig.
Gymnoti haben in der Nähe des Kopfes eine positive Ladung, während der Schwanz negativ geladen ist. Es sollte beachtet werden, dass die Polarität des Fisches selbst dazu beiträgt, dieses elektrische Feld zu erzeugen, das einen Großteil des Verh altens des Tieres bestimmt.
Die Verwendung von Bioelektrizität in Gymnotos
Es ist wichtig zu beachten, dass Gymnoti drei elektrische Organe haben: das Hauptorgan, das Hunter-Orgel und das Sach-Orgel. Sie bestehen alle aus modifizierten Muskelzellen:
- Das elektrische Hauptorgan befindet sich auf der Rückenseite; erstreckt sich über die Körpermitte von hinter dem Kopf bis zur Mitte des Schwanzes.
- Zweitens liegt das Hunter-Organ parallel zum Hauptorgan, jedoch auf der ventralen Seite. Diese erzeugen Hochspannungsimpulse, die Beute betäuben und Raubtiere abschrecken.
- Die Sach-Orgel befindet sich im hinteren Viertel des Zitteraals. Dieses Organ erzeugt Impulse niedrigerer Spannung, die die Kommunikation und Navigation in trüben Gewässern ermöglichen.
Woher kommt dieser Biostrom?
Bei diesen Fischen treten die Entladungen auf, weil ihr Nervensystem eine Reihe elektrogener Zellen enthält (die Elektrizität erzeugen). Diese spezialisierten Zellen sind scheibenförmig und werden Elektrozyten genannt.
Jeder Elektrozyt trägt eine negative elektrische Nettoladung; Im Inneren der Zellen befindet sich eine hohe Konzentration positiv geladener Kaliumionen. Aus diesem Grund weist jede Scheibe eine Potentialdifferenz von knapp 100 Millivolt auf.
Bei der Jagd oder Verteidigung wird der Neurotransmitter Acetylcholin freigesetzt, der die Entladung dieser Zellen induziert. Der Neurotransmitter entwickelt einen Weg mit geringem elektrischen Widerstand zwischen einer Seite der Zelle und dem Inneren.
Durch einen aktiven Transportprozess strömen Kaliumionen von außerhalb der Zelle in diese Seite der Zelle.
Ein Teil der Kaliumionen innerhalb der Zelle tritt sofort auf der anderen Seite der Zelle aus, um das Gleichgewicht aufrechtzuerh alten. Bei diesem Vorgang setzt die Zelle etwa 50 Millivolt Strom frei.
Es ist wichtig zu beachten, dass elektrogene Zellen gestapelt sind. Aus diesem Grund aktiviert die Feuerungsaktivität einer Zelle andere um sie herum und erzeugt eine Stromkaskade. Durch die kollektive Entladung der Elektrizität aus jeder Zelle kann das Gymnotum bis zu 860 Volt liefern.