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HAIE VOM AUSSTERBEN BEDROHT

Neues aus der Haiforschung

9. November 2005, Neue Zürcher Zeitung

Neue Aspekte des Verhaltens von Haien

Transozeanische Wanderungen und halbierte Höchstgeschwindigkeit

Juerg Brunnschweiler*

Zoologen interessieren sich seit vielen Jahren für das Verhalten von Haien. Im Vergleich zu anderen Tierklassen weiss die Wissenschaft trotzdem auch heute noch verhältnismässig wenig über diese Knorpelfische. Einerseits haben die logistischen und technischen Schwierigkeiten, vor die der Lebensraum der Tiere die Forscher stellt, Fortschritte häufig verhindert. Andererseits ist sicherlich auch die potenzielle Gefahr, die von Haien ausgeht, für die fehlende Information mitverantwortlich. So bestand das Hauptmotiv, das Verhalten der Haie zu verstehen, lange Zeit darin, ein Abwehrmittel gegen Angriffe zu entwickeln. Diese, vor allem um die Mitte des 20. Jahrhunderts mit der finanziellen Hilfe der amerikanischen Marine unternommenen - allesamt gescheiterten - Anstrengungen sind mittlerweile einem weniger voreingenommenen Blick auf das Verhalten der Raubfische gewichen. Seit den siebziger Jahren des 20. Jahrhunderts hat eine wachsende Zahl von Meeresbiologen die Verhaltensbiologie der Haie als ernstzunehmende und relevante Disziplin etabliert.

Saugfische - Störfaktoren oder Helfer?

Ein Beispiel dazu ist die Lebensgemeinschaft von Hai und Saugfisch. Saugfische gehören zu den Knochenfischen und sind häufige Begleiter grösserer mariner Tiere wie etwa Haie, Schildkröten oder Wale. Sie saugen sich mit ihrer zu einer Saugplatte modifizierten ersten Rückenflosse am Wirt fest und lassen sich so energiesparend durchs Wasser transportieren. Bereits vor 30 Jahren wurde die Biologie der Saugfische und ihre mögliche Bedeutung für Haie ansatzweise untersucht. Aufgrund von Magenanalysen wurde vermutet, dass sich die Saugfische von Ektoparasiten auf der Haut ihrer Wirte ernähren und somit für diese nützlich sind. Die tatsächlichen Kosten und Nutzen dieser Lebensgemeinschaft aus Sicht der Haie werden allerdings erst seit kurzem quantifiziert. Untersuchungen aus den letzten Jahre zeigen ein differenziertes Bild.
Haie können tatsächlich von der Präsenz eines Saugfischs profitieren, weil dieser sich bis zum Erreichen einer bestimmten Grösse auch von äusseren Parasiten seines Hais ernährt und diesen dadurch «putzt». Hauptnahrungsquelle der Saugfische sind jedoch im Wasser schwimmende Futterreste des Hais. Zudem können Saugfische Haie sowohl sensorisch als auch hydrodynamisch irritieren, indem sie mit ihrer Saugplatte empfindliche Körperstellen reizen oder einen erhöhten Schwimmwiderstand induzieren. Die Kosten, die für einen Hai aus der Präsenz eines Saugfischs auf seinem Körper resultieren, sind daher vermutlich weit grösser als der Nutzen. Verhaltensbeobachtungen und -analysen haben denn auch bestätigt, dass Haie versuchen, Saugfische «abzuschütteln». Dies kann im Extremfall dazu führen, dass beispielsweise ein Schwarzspitzenhai mit einem oder mehreren Saugfischen am Körper aus dem Wasser springt. Beim Aufprall auf die Wasseroberfläche verliert der Saugfisch den Kontakt zum Hai.

Fortschritte dank neuer Techniken

Trotz der Schwierigkeiten, die sich bei der Verhaltensforschung von Haien ergeben, wurden in den vergangenen Jahren gerade auf diesem Gebiet grosse Fortschritte gemacht und faszinierende Einblicke ins Leben der Haie gewonnen. Dies ist vor allem auf technische Errungenschaften zurückzuführen, wie beispielsweise die Entwicklung von Satellitensendern. Diese Geräte werden an der Haut der Tiere angebracht und liefern via Global Positioning System (GPS) Daten zu ihrem jeweiligen Aufenthaltsort. Andere Modelle speichern Informationen zu Druck, Temperatur oder Schwimmgeschwindigkeit während einer vorher festgelegten Zeitspanne. Diese Daten werden später über Satellit zur Analyse an die Wissenschafter geschickt. So lassen sich über grosse Strecken migrierende Tierarten verfolgen und wichtige biologische Daten gewinnen. Ein Beispiel der Nützlichkeit dieser Technik wurde vor wenigen Wochen in der Fachzeitschrift «Science» veröffentlicht.
(1) Im November 2003 war ein weiblicher Weisser Hai vor der Küste Südafrikas mit einem Satellitensender ausgerüstet worden. Innerhalb von 99 Tagen legte dieses Tier dann eine Strecke von mehr als 11 000 Kilometern zurück und tauchte vor der Westküste Australiens auf. Dies entspricht einer minimalen Schwimmgeschwindigkeit von beachtlichen 4,7 Kilometern pro Stunde. Als wäre diese Rekorddistanz nicht schon genug, wurde derselbe Weisse Hai im August 2004 wieder vor der Küste Südafrikas am ursprünglichen Markierungsort gesichtet. Anhand äusserer Merkmale und mit Hilfe fotoanalytischer Techniken konnte das Tier zweifelsfrei identifiziert werden. Der Weisse Hai hatte also innerhalb von neun Monaten eine Strecke von mehr als 20 000 Kilometern zurückgelegt, die grösste von einem Hai bekannte Wanderung. Die Erkenntnisse, die diese weite Reise geliefert hat, sind vielfältig und von grosser Bedeutung für die Haibiologie. Sowohl die südafrikanische, als auch die australische Population dieser Art gehören zu den am besten erforschten. Allerdings war lange Zeit unklar, ob und wie sie miteinander in Verbindung stehen. Der Vergleich genetischer Marker legte den Schluss nahe, dass die beiden Populationen getrennt sind und höchstens die männlichen Weissen Haie transozeanische Wanderungen unternehmen. Die nun publizierten Resultate beweisen jedoch, dass es einen physischen Zusammenhang dieser beiden Populationen gibt und auch weibliche Weisse Haie zwischen den beiden Kontinenten migrieren.
Zudem erlaubt die Analyse der auf der zurückgelegten Strecke gesammelten Daten einen tiefen Einblick ins Verhalten von Weissen Haien. Die meiste Zeit verbrachte das Tier direkt unter der Wasseroberfläche. Dies hängt möglicherweise mit der visuellen Orientierung zusammen - man vermutet, dass sich die Haie auf ihren Wanderungen anhand von polarisiertem Licht orientieren. Neben dieser an die Oberfläche gebundenen Lebensweise verbrachte der Hai aber auch viel Zeit in Wassertiefen von 500 bis 750 Metern und tauchte sogar auf eine Rekordtiefe von 980 Metern ab. Die genaue Bedeutung solch grosser Tauchtiefen ist unklar, steht aber aller Wahrscheinlichkeit nach mit der Nahrungssuche im Zusammenhang. Die Daten illustrieren aber vor allem einen wichtigen Aspekt des Artenschutzes: Viele Haiarten sind heute durch die kommerzielle Fischerei stark bedroht und enden als so genannter Beifang an den Haken der Thunfisch-Langleinen Fischerei. Der Weisse Hai steht sowohl in Australien, als auch in Südafrika unter Schutz. Solche nationalen Schutzbemühungen sind zwar wichtig, nützen aber wenig, wenn die Tiere über weite Strecken migrieren und dabei internationale Gewässer durchqueren, in denen sie keinen Schutz geniessen. Die Resultate dieser Studie verdeutlichen eindrücklich, wie wichtig ein umfassender internationaler Schutz weiträumig wandernder Arten ist. Umfassend bedeutet in diesem Zusammenhang, dass alle Lebensräume der betroffenen Art, folglich auch ihre Migrationsrouten, geschützt werden.

Wichtige Einzelbeobachtungen

Neben modernen, indirekten Beobachtungstechniken stehen Biologen aber nach wie vor auch einfachere Mittel zur Verfügung, um das Verhalten von Haien zu erforschen. Der Wert der Unterwasserfotografie und Unterwasservideographie für Meeresbiologen wurde bereits in den siebziger Jahren des 20. Jahrhunderts erkannt. So wurden beispielsweise Kameras für mehrere Tage oder Wochen fix an einem Riff installiert, was die 24-Stunden-Beobachtung eines ausgewählten Lebensraums ermöglichte. So liess sich ermitteln, welche Tiere sich zu welchen Tages- oder Nachtzeiten wo auf dem Riff aufhielten. Seither wurden viele Beobachtungen zum Verhalten der Haie mit dieser simplen Technik gemacht. So war beispielsweise seit längerer Zeit aufgrund zufälliger Beobachtungen von in Aquarien gehaltenen Haien bekannt, dass bestimmte Haiarten die Fähigkeit besitzen, ihren Magen aktiv auszustülpen. Die Struktur der Muskeln und Bänder der Haie erlaubt es ihnen, ihren Magen von innen ballonartig aufzublasen und durch das Maul mit der Innenseite nach aussen herauszustülpen. Dabei unterstützt der Druck im Maul - reguliert durch das Öffnen und Schliessen von Kiemen und Maul - den nur den Bruchteil einer Sekunde dauernden Vorgang. Der ausgestülpte Magen wird sofort wieder eingesogen. Dabei hält der Hai das Maul geschlossen, was dazu führt, dass der Magen zwischen den Kiefern durchgezogen wird. Die Zähne verletzen das empfindliche Organ dabei nicht, da sie bei geschlossenem Maul in das Kiefergewebe eingeklappt werden. Während dieses Vorgangs werden kleine Partikel von Nahrungsresten ins Wasser abgegeben, die von anderen Haien oder Fischen gefressen werden. Auch Fischer berichten immer wieder, dass gefangenen oder toten Haien der Magen aus dem Maul hänge. Dieses Verhalten kann auch im Labor durch die Verabreichung bestimmter Substanzen, zum Beispiel Hydrochlorid, ausgelöst werden. Das Ausstülpen des Magens wurde jedoch immer nur unter kontrollierten Bedingungen im Aquarium oder in Extremsituationen beim Fang beobachtet, und somit blieb die Frage offen, inwieweit es zum alltäglichen Verhalten eines Knorpelfischs gehört.

Einzelbildanalyse erlaubt Detailstudien

Tatsächlich konnte kürzlich ein Karibischer Riffhai gefilmt werden, der seinen Magen zweimal aktiv und gut sichtbar ausstülpte.(2) Auf Film festgehalten, konnte das Verhalten des Hais im Detail analysiert und nach möglichen Erklärungen für das Ausstülpen gesucht werden. Grundsätzlich gehen Meeresbiologen davon aus, dass der Knorpelfisch durch das Ausstülpen des Magens seinen Verdauungstrakt von unverdaulichen Futterresten und Parasiten reinigt. Wie regelmässig er dies tut, ist allerdings unbekannt. Um diese Verhaltensweise besser zu verstehen, sind daher weitere Beobachtungen nötig. Eine weitere Verhaltensweise, bei deren genauerer Analyse die Unterwasservideographie eine wichtige Rolle spielt, sind die erwähnten Sprünge von Haien. So wurde kürzlich ein Schwarzspitzenhai von unterhalb der Wasseroberfläche aus beim Springen gefilmt.
(3) Die Bildanalyse erlaubte es, die Geschwindigkeit beim Austritt aus dem Wasser mit Hilfe einfacher mathematischer Formeln zu errechnen. Es zeigte sich, dass Schwarzspitzenhaie mit einer Schwimmgeschwindigkeit von rund 20 Kilometern pro Stunde aus dem Wasser springen. Zusammen mit ähnlichen Daten etwa von Zitronenhaien deutet dieses Ergebnis darauf hin, dass die Höchstgeschwindigkeit von Haien im Bereich von zirka 30 Kilometern pro Stunde liegt und nicht, wie teilweise selbst in Standardwerken zu diesen Tieren angegeben, bei 70 Kilometern pro Stunde. Dies zeigt, wie Untersuchungen von Haien verschiedener Arten in ihrer natürlichen Umgebung zum besseren Verständnis dieser urtümlichen Knorpelfische - und zu Korrekturen an ihrem ! Bild - beitragen können.

(1) Science 310, 100 (2005)
(2) Journal of the Marine Biological Association 85, 1141 (2005)
(3) Journal of the Royal Society Interface 2, 389 (2005).

* Der Autor ist Meeresbiologe und wissenschaftlicher Mitarbeiter an
der ETH Zürich.

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Diesen Artikel finden Sie auf NZZ Online unter:
http://www.nzz.ch/2005/11/09/ft/articleD8CC4.html

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