Beim Suchen nach Licht und einem Partner in der tiefen, dunklen See, entdecken Wissenschaftler, dass männliche Drachenfische größere Augen wachsen.

23. Juli 2024

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Korrekturgelesen von Boston College

Ein kleiner, aber furchterregender Räuber, der männliche Drachenfisch, wird offenbar alles für die Liebe tun. Oder zumindest, um einen Partner zu finden. Eine Studie von Forschern des Boston College hat ergeben, dass die Augen des männlichen Drachenfisches für die Partnersuche größer werden, was den Drachenfisch zu einer Anomalie in der Evolution der Wirbeltiere macht. Das Team veröffentlichte seine Ergebnisse im Journal Biology Letters.

Wie viele Kreaturen, die in den dunklen Tiefen des Meeres leben, überleben Drachenfische dank zahlreicher Anpassungen, einschließlich des leuchtenden Biolumineszenzlichts. Laut Christopher P. Kenaley, Biologe am Boston College und Hauptautor des Berichts "Sexually Dimorphic Eye-size in Dragonfishes, a Response to a Bioluminescent Signaling Gap", sind Weibchen jedoch nicht ganz so hell wie Männchen.

"Wir haben herausgefunden, dass diese männlichen Drachenfische größere Augen entwickelt haben, um Weibchen zu finden, die weniger Licht produzieren", sagte Kenaley. "Es ist ziemlich beeindruckend und ein wirklich wichtiger Einblick, wie diese wenig bekannten Arten in der Tiefsee existieren und gedeihen."

Sexuelle Dimorphismen in den Sehsystemen von Wirbeltieren sind extrem selten, fügte Kenaley hinzu. "Dies ist vielleicht der zweite bekannte Fall bei Fischen, der größten Gruppe von Wirbeltieren."

Biomeen auf der Erde sind das größte, die Tiefsee ist ein dunkler, karger Ort und die Entfernung zwischen den dort lebenden Individuen kann riesig sein, sagte Kenaley. Die meisten Tiere in diesem Reich produzieren ihr eigenes Licht, Biolumineszenz, und nutzen es, um Beute anzulocken und oft auch Partner zu finden. Viele Tiefseefische sind in dieser Hinsicht geschlechterdimorph—Männchen haben größere Photophore, die Organe, die Licht erzeugen, als Weibchen.

Das kann ein Problem bei der Partnersuche darstellen, sagte Kenaley.

"Dies schafft ein Paradoxon: Wenn Biolumineszenz wichtig für die sexuelle Signalgebung und das gegenseitige Auffinden ist, führt diese Dimorphismus zu einem Szenario, bei dem Weibchen Männchen auf kürzere Entfernungen als umgekehrt erkennen können", sagte er. "Kurz gesagt, es gibt eine biolumineszente Erkennungslücke. Wir vermuteten, dass Männchen größere Augen entwickelt haben könnten, um mehr Licht einzufangen und diese Lücke zu schließen."

Kenaley und sein Team von Boston College-Studenten, die mit der Biologin Valentina Di Santo von der Universität Stockholm zusammenarbeiteten, untersuchten zwei Arten—Malacosteus niger und Photostomias guernei—von tiefseedrachenfischen, die geschlechtsdimorph in der Größe ihrer Photophore sind.

Das Team modellierte, in welcher Entfernung Männchen und Weibchen jeder Art Mitglieder des anderen Geschlechts sehen konnten. Dies basierte auf der Augengröße und wie viel Licht ein Mitglied des anderen Geschlechts produzieren konnte.

Die Forscher stellten fest, dass in beiden Arten eine erhebliche Erkennungslücke besteht, die von nur wenigen Metern bis zu mehr als 100 Metern reicht. Sie fanden auch heraus, dass Männchen beider Arten größere Augen haben und dass dieser Dimorphismus die Lücke um etwa 5 Meter schließt. Es ist eine bescheidene Verbesserung, merkten sie an, aber bedeutend für die schwierige Aufgabe, einen seltenen Partner in einem so offenen System zu finden.

In früheren Arbeiten haben einige Tiefseebiologen behauptet, dass eine biolumineszente Erkennungslücke besteht. Das von Boston College geleitete Team ist das erste, das das Ausmaß dieser Lücke bewertet hat und insbesondere ob diese Arten sich möglicherweise eine größere männliche Augengröße entwickelt haben.

Kenaley sagte, zukünftige Arbeiten könnten sich darauf konzentrieren, warum die Biolumineszenz der Männchen heller ist als die der weiblichen Drachenfische.

"Wir wissen noch nicht genau, warum lumineszenter Dimorphismus bei diesen und anderen Tiefseear Arten besteht", sagte Kenaley. "Vielleicht ist es eine Möglichkeit, einander zu signalisieren, dass ein Mitglied des anderen Geschlechts in der Nähe ist. Die Beantwortung dieser Frage erfordert weitere Studien wie unsere, die ein Muster etablieren, wie sich Erkennungsdistanzen mit den Maßen des Dimorphismus ändern."