Tetraodontidae

Kugelfische
Schwarzflecken-Kugelfisch (Arothron nigropunctatus)
Systematik
Reihe: Knochenfische (Osteichthyes) Klasse: Strahlenflosser (Actinopterygii) Teilklasse: Echte Knochenfische (Teleostei) Überordnung: Stachelflosser (Acanthopterygii) Ordnung: Kugelfischverwandte (Tetraodontiformes) Familie: Kugelfische
Wissenschaftlicher Name
Tetraodontidae
Unterfamilien
Spitzkopfkugelfische (Canthigasterinae) Rundkopfkugelfische (Tetraodontinae)

Die Familie der Kugelfische (Tetraodontidae) (= Vierzähner) gehört zur Unterordnung der Kugelfischähnlichen (Tetraodontoidei) in die Ordnung Kugelfischverwandte (Tetraodontiformes). Sie besteht aus zwei Unterfamilien, den Rundkopfkugelfischen (Tetraodontinae) und den Spitzkopfkugelfischen (Canthigasterinae). Letztere besteht aus nur einer Gattung, Canthigaster.

Zu den Kugelfischen gehören etwa 150 Arten. Die Größe variiert zwischen 2 Zentimetern beim Zwerg- oder Erbsenkugelfisch (Carinotetraodon travancoricus) und 120 Zentimetern beim Riesenkugelfisch (Arothron stellatus).

Erscheinungsbild

Aufgepumpter Perlhuhn-Kugelfisch (Arothron meleagris) im Nationalpark von Amerikanisch-Samoa

Die Körperform von Kugelfischen weicht stark von der typischen Fischgestalt ab, er hat eine rundliche, gedrungene Gestalt, Kopf und Augen sind stark ausgebildet. Der schnabelähnliche Beißapparat besteht aus zu Zahnleisten verwachsenen Zähnen, wobei je zwei Zahnleisten oben und unten stehen. Hierauf bezieht sich auch die wissenschaftliche Namensgebung dieser Familie hochentwickelter Knochenfische: Tetraodontidae = Vierzähner. Ihre lederartige, widerstandsfähige Haut ist nackt, die Schuppen sind auf kurze Stacheln reduziert.

Der Antrieb erfolgt überwiegend durch die Brustflossen, Rückenflosse und Afterflosse schwirren nur zur Unterstützung mit. Schwanzstiel und Schwanzflosse dienen als Steuerruder. Dadurch ist der Kugelfisch zwar recht langsam, aber äußerst wendig, er kann sowohl vorwärts als auch rückwärts schwimmen und aufwärts und abwärts steigen. Eine Besonderheit bei den Kugelfischen ist, dass sie keine Bauchflossen besitzen.

Kugelfische können sich bei Gefahr aufpumpen, indem eine kräftige Muskulatur ruckweise Wasser aus der Mundhöhle in eine bauchseitige, sackartige Erweiterung des Magens presst. Dies soll auf Angreifer abschreckend wirken. Starke Ringmuskeln am Übergang zum Magen und Mageneingang verhindern das Rückfließen des Wassers. Die Stacheln, die sonst eng am Körper anliegen, stehen nun nach außen und fungieren als eine Art Widerhaken. Dadurch und durch die enorme Volumenvergrößerung ist es einem Raubtier fast unmöglich, den Kugelfisch zu verschlingen. Werden Kugelfische durch Menschen gezielt zum Aufblasen provoziert, ist dies mit großem Stress verbunden.

Verbreitung

Kugelfische kommen weltweit in einem Gürtel von ca. 47 Grad nördlicher bis 47 Grad südlicher Breite in tropischen und warmen Meeren vor, zumeist in Salzwasser, Küstengebieten, Korallenbänken oder Seegraswiesen. Manche Arten kommen auch in Süß- und Brackwasser vor.

Verhalten gegenüber Menschen

Kugelfische sind eher scheu und gehen Tauchern und Schnorchlern in der Regel aus dem Weg. Versucht der Mensch den Fisch zu fangen, so beißt dieser mit seinem kräftigen Gebiss. Dies kann bei großen Kugelfischen zu schweren Verletzungen bis zum Verlust des Fingers führen.

Giftigkeit

Hauptbestandteil des Giftes der Kugelfische ist Tetrodotoxin (TTX), das sich besonders in Haut, Leber und Eierstöcken des Fisches befindet, aber nicht im Muskelfleisch. Tetrodotoxin verdankt seinen Namen der Familie der Kugelfische (Tetraodontoidei) und wurde erstmals 1950 aus den Ovarien eines Kugelfisches isoliert.

Arothron hispidus

Dieses Nervengift ist eines der stärksten bekannten, nicht proteinartigen Gifte: Die letale Dosis beträgt nur etwa 10 µg/kg Körpergewicht. Es wirkt nur auf die Körpernerven, nicht auf das Gehirn − die Opfer werden vollständig gelähmt und können sich weder bewegen noch sprechen, bleiben aber bei Bewusstsein. Sie sterben dann an durch die Lähmung bedingtem Atemstillstand und folgender Erstickung oder aber an Herzstillstand. Wenn Atmung und Kreislauf schnell genug durch Notfallmaßnahmen in Gang gehalten werden, klingt die Giftwirkung innerhalb etwa 24 Stunden ab, und die Opfer erleiden keinen bleibenden Schaden.

Es wird davon ausgegangen, dass die verschiedenen Arten der Kugelfische das Nervengift nicht selbst synthetisieren. Bakterien, die der Fisch vermutlich durch die Nahrung (z. B. verschiedene Krebstiere, Würmer und Rotalgen) aufnimmt, werden hierfür verantwortlich gemacht. So wurden beispielsweise Pseudomonasbakterien bei der Art Fugu poecilonotus^[1] und verschiedene Vibrionen, wie das Bakterium Vibrio aIginolyticus bei Fugu vermicularis ssp. vermicularis, gefunden^[2]. Diese Bakterien gelten als TTX-Produzenten. Die These, dass Bakterien die Giftbildung verursachen, wurde allerdings wieder angezweifelt ^[3].

Um die Gefahr einer Vergiftung bei dem Verzehr von Fugu zu vermeiden, wird unter anderem die Art Takifugu rubripes in Gefangenschaft gezüchtet. Es wird ein spezielles Futter verwendet und darauf geachtet, dass keine TTX-haltigen Organismen von den Fischen aufgenommen werden. Die gezüchteten Fugu sind dadurch tatsächlich ungiftig^[4]. Dies wird als Beweis dafür angesehen, dass der Fisch Tetrodotoxin nicht selber bildet.

Der Schutz durch die Bildung von Tetrodotoxin ist im Tierreich weit verbreitet. Beispielsweise findet man diesen Schutzmechanismus auch bei den Blaugeringelten Kraken und verschiedenen Amphibien wie dem Rauhäutigen Gelbbauchmolch. Die Art Fugu vermicularis ist hierbei ein wichtiger Modellorganismus zur Erforschung der Tetrodotoxinbildung im Tierreich. Einige weitere durch Tetrodotoxin giftige Arten der Kugelfische: Canthigaster valentini, Lagocephalus lagocephalus, Chelonodon patoca, Tetraodon fahaka sowie viele Arten der Gattung Fugu.

Kugelfische im Aquarium

Assel-Kugelfisch (Colomesus asellus)

Einige Süß- bzw. Brackwasserkugelfische sind recht attraktiv und können als Aquarienfische im Süß- oder Brackwasseraquarium gehalten werden, wo sie außerdem zur biologischen Bekämpfung von Wasserschnecken dienen können. Als relativ unproblematisch gelten beispielsweise der in Südostasien beheimatete Palembang-Kugelfisch (Tetraodon biocellatus), der Zwerg-Kugelfisch (Carinotetraodon travancoricus) und der Assel-Kugelfisch (Chelichthys asellus), die allerdings gelegentlich, z. B. im Gerangel um Futter, nach den Flossen anderer Fische schnappen. Generell sollten Kugelfische, wenn möglich, im Artaquarium oder in Einzelhaltung gehalten werden.

Kugelfische als Speisefische

siehe Hauptartikel: Fugu

Fugu rubripes als Forschungsobjekt in der Genetik

Die Art Fugu rubripes wird in einigen biologischen Laboren als Forschungsobjekt genutzt. Die Sequenzierung seines Genoms wurde 2002 abgeschlossen. Es hat eine Größe von 365 Megabasen und ist damit das kleinste bekannte Genom eines Wirbeltiers.

Quellen

1. ↑ Yotsu, M., T. Tamazaki, Y. Meguro, A. Endo, M. Murata, H. Naoki, and T. Yasumoto: Production of tetrodotoxin and its derivatives by Pseudomonas sp. isolated from the skin of a pufferfish. In: Toxicon 25 (1987):225–228. PMID 3576639
2. ↑ T. Noguchi, D. F. Hwang, O. Arakawa, H. Sugita, Y. Deguchi, Y. Shida and K. Hashimoto: Vibrio alginolyticus, a tetrodotoxin-producing bacterium, in the intestines of the fish Fugu vermicularis vermicularis. In: Marine Biology 955, 625-630 (1987). Zusammenfassung
3. ↑ Kim, D.S., Kim, C.H.: No ability to produce tetrodotoxin in bacteria — authors reply. In: Applied and Environmental Microbiology, May 2001, p. 2393–2394 AEM Online
4. ↑ Tamao Noguchi, Osamu Arakawa und Tomohiro Takatani: Toxicity of pufferfish Takifugu rubripes cultured in netcages at sea or aquaria on land. In: Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics Volume 1, Issue 1, March 2006, Pages 153-157 ScienceDirect

Literatur

• Kurt Fiedler, Lehrbuch der Speziellen Zoologie, Band II, Teil 2: Fische, Gustav Fischer Verlag, Jena, 1991, ISBN 3-334-00339-6
• Joseph S. Nelson, Fishes of the World, John Wiley & Sons, 2006, ISBN 0-471-25031-7
• Kuiter, Debelius: Atlas der Meeresfische, Kosmos-Verlag, 2006, ISBN 3-440-09562-2
• Baensch, Patzner: Mergus Meerwasser-Atlas Band 6 Non-Perciformes (Nicht-Barschartige), Mergus-Verlag, Melle, 1999, ISBN 3-88244-116-X
• Kyosuke Tsuda: Über Tetrodotoxin, Giftstoff der Blowfische - Naturwissenschaften 53(7), S. 171-176 (Januar, 1966). ISSN 0028-1042
• Dieter Eichler: Gefährliche Meerestiere erkennen, blv, 2005, ISBN 3-405-16992-5

Weblinks

• Wissenschaftliches zu Kugelfischen bei FishBase (englisch)
• Website zur Bestimmung, Haltung und Zucht von Kugelfischen
• Kugelfische aus Süß- und Brackwasser im Aquarium-Guide
• Das Fugu-Genom-Projekt (englisch)