Visuelle Diskriminationsleistungen von Fischen

Fische verfügen über zahlreiche Sinnessysteme, darunter das Gehör und den hydrodynamischen Sinn, chemische Sinne, Temperaturwahrnehmung und häufig auch passive oder aktive Elektrosensorik. Ausserdem sind sie unter den Wirbeltieren die Erfinder des Auges. In einer Reihe von Experimenten stehen die spezifischen Anpassungen des Fischauges an unterschiedlichste ökologische Bedingungen im Blickpunkt. So wurden die Sehschärfen vom Europäischen Aal (Anguilla anguilla) und dem indischen Schlammspringer (Periophthalmus novemradiatus) unter verschiedenen Bedingungen ermittelt. Diese zwei Fischarten kennzeichnen sich durch eine völlig unterschiedlicher Lebensweise, jedoch können beide im Wasser und an der Luft überleben. Darüber hinaus weist der Schlammspringer eine nahezu terrestrische Lebensweise auf.

Das Video zeigt ein Zweifachwahlexperiment zur Bestimmung der Sehschärfe vom Indischen Zwergschlammspringer. Das Tier kommt von links ins Bild und wählt den Streifenreiz, dessen Wahl belohnt wird. Durch schrittweise Erschwerung der Aufgabe können seine Leistungsgrenzen ermittelt werden.

Hydrodynamische Analyse von Schnellstarts

C-Starts und S-Starts, zusammenfassend als Schnellstarts bezeichnet, sind schnelle Fluchtreaktionen bei Fischen, die durch einen akustischen oder visuellen Schreckreiz ausgelöst werden können. In diesem Projekt wird untersucht, ob die Wasserbewegungen, die durch eine solche Fluchtreaktion verursacht werden, geeignet sind, um Beutegreifern beim Aufspüren eines Fisches zu helfen. Viele Beutegreifer wie zum Beispiel Robben oder Raubfische verfügen über die entsprechenden Sinnessysteme, um Wasserbewegungen wahrzunehmen, es ist aber noch zu wenig darüber bekannt, ob sie räumliche Muster analysieren und kategorisieren können. Deshalb werden die Wasserbewegungen, die im natürlichen Lebensraum vorkommen, mit der Particle Image Velocimetry (PIV) vermessen.

Das Videos zeigt zwei verschiedene Schnellstarts und die verursachten Wasserbewegungen. Die erste Sequenz zeigt einen C-Start, die zweite einen S-Start. Die Wasserbewegungen sind als Vektorfelder dargestellt. In jeder der beiden Sequenzen kann man drei verschiedene Zonen schneller Wasserbewegung, sogenannte Jets, erkennen, die mehr oder weniger genau die Form von Wirbelringen haben: Jet 1 wird von der Schwanzflosse erzeugt, Jet 2 vom Körper und von der Schwanzflosse, und Jet 3 vom Körper in einer späteren Phase. Ein Beutegreifer könnte theoretisch aus diesen Jets wertvolle Informationen gewinnen kann.