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Auf den Flüssen Surinams lüften elektrische Aale ihre Geheimnisse

21. Jun 2013 | Oszilloskope

Es war nicht das gute Aussehen der Tiere, das Will Crampton in das wilde Surinam getrieben hat.

Es waren die technischen Fähigkeiten des Tieres.

Professor Will Crampton (mit einem tragbaren ScopeMeter® Oszilloskop) und die surinamische Expeditionscrew. Von Links nach Rechts: Sonny, der den Aal gefangen hat; Kameramann Roeland Doust von Windfall Films; Außenlagermanager; Crampton und Benito aka „Doctor Five.“ Das Crewmitglied rechts ist nicht bekannt.
(Mit freundlicher Genehmigung von Windfall Films, Ltd.)

Mit seinem tragbaren Fluke ScopeMeter® Oszilloskop am Mann flogen Professor Crampton und eine National Geographic Filmcrew im Juli 2011 in das 1,3 Millionen Hektar große Raleih Vallen-Naturschutzgebiet. Ihr Ziel: den stärksten elektrischen Fisch der Welt fangen – Electrophorus electricus, den elektrischen Aal und dessen Stärke messen.

Schmächtig und mit Schlamm bedeckt, kann der glubschäugige Fisch bis zu 1,80 m lang werden und 20 kg wiegen. Er ist kein echter Aal, sondern einer der neo-tropischen Messerfische aus der Familie der Gymnotiformen, eher verwandt mit einem Katzenfisch.

Wie andere Messerfische kann der elektrische Aal elektrische Felder generieren, die er nutzt, um durch die manchmal trübe Umgebung zu navigieren und andere seiner Art zu erkennen. Aber Electrophorus electricus kann auch einen Gleichstrom abgeben, der stark genug ist, um seine Beute zu lähmen und potenziellen Fressfeinden einen Schlag zu versetzen, der sie dazu bringt, sich für eine andere Mahlzeit zu entscheiden.

Es war diese einzigartige Fähigkeit, die ihn für die Produzenten von National Geographics Nat Geo WILD interessant machte; als sie eine Serie über „Tiere mit Superkräften“ planten. Der Aal, der erstaunlich gut im Wasser ohne Sauerstoff auskommt, passte hervorragend in die „Extreme Überlebenskünstler“Folge.

Into the wild

Deshalb hat National Geographic Will Crampton kontaktiert,Assistenzprofessor der Biologiefakultät der University of Central Florida in Orlando. Crampton gehört zu den weltweit führenden Experten für elektrische Fische. In den 1990er Jahren erwarb er seinen PhD durch ein vierjähriges Projekt, für das er Gymnotiformen in der brasilianischen Stadt Tefé am Oberlauf des Amazonas studierte. Crampton kennt die Tropen und die Fische, die in diesen Gewässern schwimmen. 2009 arbeitete er mit Nat Geo an einem früheren Projekt über die elektrischen Aale.

Im Juli 209 flogen Crampton und Roeland Doust, Produzent/Regisseur für Windfall Films in London,nach Paramaribo, die Hauptstadt Surinams. Dort charterten sie ein Leichtbauflugzeug für den 50-Minuten-Flug in den südwestlich gelegenen Raleigh Vallen Park und den unbefestigten Flugplatz auf Foengoe Island, in der Mitte des Coppername River, nicht weit entfernt von Surinams höchsten Wasserfall.

„Sie wollten eine relativ kurze Sequenz, die nur beschreibt, was ein elektrischer Aal ist, wie er ein elektrisches Feld generiert und was er dazu verwendet“, sagte Crampton. Das hört sich einfach an, war es aber nicht.

„Es war eine echte Herausforderung – Wir hatten große Schwierigkeiten, tatsächlich etwas zu finden", erklärt er. „Der Wasserstand war sehr hoch. Wir kamen nach einer gigantischen Folge von Unwettern und der ganze Fluss war angestiegen. Alles war überschwemmt. Wir mussten unsere Taktik ändern.“

Crampton verwendet ein Fischsuchgerät, das er selber entworfen hat, um die elektrischen Signale aufzuspüren, die Messerfische und elektrische Aale produzieren. Das Gerät kreiert ein Audiosignal, das eine Warnung ausgibt, wenn der Fisch in der Nähe ist.

„Man kann den elektrischen Aal hören, der einen sehr typischen niederfrequenten Klick-Ton hat“, sagte Crampton, „und man kann alle schwachelektrischen Messerfische hören, die mehr wie gepulste Klicks oder ein Brummen klingen. Der elektrische Aal ist wegen seiner geringen Impulsrate, und weil man ihn aus großer Entfernung entdecken kann, charakteristisch.“

Mit dem Fischsuchgerät konnte Crampton eine Stelle finden, an der er mehrere Aale hören konnte. Zu dieser Zeit fiel das Wasser ziemlich schnell. Er stellte eine Falle auf und arrangierte mit lokalen Fischern, dass Sie den Kanal mit Haken und Schnur befischten. Nur einen Tag vor der Abreise fingen sie einen Aal von einem halben Meter Länge.

Entworfen, um elektrisch zu sein

In seiner ganzen Form ist der Aal optimiert, elektrisch zu sein. Außer den Brustflossen (die wie Ohren aussehen) hat er alle Flossen verloren und die Analflosse erstreckt sich beinahe über die gesamte Unterseite des Fischs. Er bewegt sich nicht, indem er seinen Körper windet, sondern durch Schwingen dieser langen Flosse und er bewegt sich sowohl vorwärts als auch rückwärts.

„Dies hat sich im Laufe der Evolution so entwickelt, weil sie ihren Körper gerade halten müssen, um die Integrität des von ihnen erzeugten elektrischen Felds aufrechtzuerhalten,“ so Crampton, „und um das Erzeugen eines Bildes der Welt um sie herum effektiver zu gestalten.“

Die Schwimmblase des Aals ist sehr kompakt und befindet sich dicht am Kopf. „Dadurch können sie den Großteil ihrer Körper für elektrisches Organgewebe verwenden“, sagte er. „Alle elektrischen Fische in Südamerika sind im wesentlichen große elektrische Batterien.“

Die elektrische Leistung des Aals erlaubt es ihm, in Gewässern zu überleben, in denen der Sauerstoffgehalt gegen Null gehen kann. Der Aal kann auch Luft atmen und er erlangt 80 % seines Sauerstoffs dadurch, das Maul voll Luft zu nehmen. Sein Maul ist von feinen Blutgefäßen durchzogen, die den Sauerstoff aufnehmen. „Er muss Luft atmen“, sagte Crampton. „Er geht unter, wenn er die Oberfläche nicht erreichen kann.“ In den Gewässern mit niedrigem Sauerstoffgehalt, in denen der Aal lebt, bedeutet ein Atemzug frischer Luft das Überleben.

„Elektrische Aale schlucken Fische, Krustentiere, Frösche und andere Dinge – sie schlucken diese im Ganzen“, sagte Crampton. „Es ist möglich, dass die Fähigkeit, Dingen einen Schock zu versetzen und sie dann herunterzuschlucken, ohne dass sie diese in ihrem Maul verarbeiten, und ohne dass sie sich um Knochen oder andere Dinge kümmern müssen, es ihnen ermöglichte, ihr Maul zu einem Atemorgan zu entwickeln, was normalerweise für Fische nicht möglich ist.“

Wie der Aal sich vorbereitet

Während der elektrische Aal sich in seinem Wasserbecken entspannt, bereitet Professor Crampton das Fluke ScopeMeter® Werkzeug vor, um den elektrischen Fisch zu testen.
(Mit freundlicher Genehmigung von Windfall Films, Ltd.)

Mit dem Aal sicher in einem aufblasbaren Becken, bereiten Crampton und die Crew ihr tragbares Fluke ScopeMeter® 190-202 zum Testen der Ausgabe des Tiers vor. Obwohl es nicht für die Biometrik im Regen und der Feuchtigkeit des surinamischen Dschungels entwickelt wurde, erwiesen sich die Haltbarkeit und das kompakte Design des Instruments als ideal. Die Akkus stellten genug Strom für die Tage im Außeneinsatz zur Verfügung.

„Es kann Stöße abbekommen und man muss sich trotzdem keine Sorgen über Fehlfunktionen machen“, sagte Crampton. „Ich habe nicht getestet, ob es vollständig wasserdicht ist, aber es wurde zu einem bestimmten Moment von einem Regenguss erwischt und ich habe mir nicht die Mühe gemacht, es abzudecken. Es war in Ordnung.

„Das Fluke zeigte eindeutig die Wellenformen an“, sagte Crampton. Als nächstes folgte eine Demonstration mit einem Bündel von LED-Lampen und Kondensatoren, die von Jeff Lambert, Elektro-Ingenieur im Crampton Labor, erstellt wurde. „Wir konnten es nicht testen – wir haben keine elektrischen Aale im Labor“, sagte er. „Es ist in Florida, außer mit einer Genehmigung, illegal, elektrische Aale zu haben. Es würde ihnen hier sehr gut gehen.“ Wie in einer Reihe hat der Aal in Surinam die LEDs zum Leuchten gebracht.

„Das Ziel war es, die Spannung zu messen“ fährt er fort. „Man muss den elektrischen Aal von allen Lasten in seinem Stromkreis isolieren. Dies geschieht, indem man ihn auf eine Plastikfläche legt. Wir haben den ScopeMeter® so eingerichtet, dass eine Elektrode am Kopf des Aals war und eine an seinem Schwanz. Dieser Aal war einen halben Meter lang und ich denke, dass die Spannung, die auf dem Bildschirm angezeigt wurde, 498 Volt betrug. Der Strom betrug etwa 1 Ampere.“

Crampton schätzte die Flexibilität des ScopeMeter. „Mit dem Fluke hat man gute Möglichkeiten“, sagte er. „Man kann Signale mit sehr hohen Abtastraten und einer ziemlich guten Auflösung erfassen, indem man einfach direkt hineingeht – man muss weder starke noch schwache Entladungen verstärken. Ich konnte an Aufzeichnungen schwacher Entladungen gelangen, als sich der elektrische Aal noch im Wasser befand und die starken Entladungen, als wir ihn auf der Plastikfläche hatten und ich tippte nur leicht auf seinen Kopf, um ihn zu verärgern, was genug war, um die starke Entladung zu generieren.“

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