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Abb. 1: Knorpelfische; Haie und Rochen

4. Fischpraktikum

Theorie

1. Die Einteilung der Fische Die Fische sind dem Leben im Wasser angepasste Wirbeltiere. Die Brust- und Bauchflossen sind paarig und entsprechen den Extremitäten der Wirbeltiere. Die Haut ist bei den meisten Arten mit Schuppen, Knochenschildern oder Hautzähnen bedeckt. Fische atmen durch Kiemen, sind wechselwarm und be-sitzen einen einfachen geschlossenen Blutkreislauf. Die Klasse der Fische wird in die beiden Unterklas-sen Knorpelfische (Haie und Rochen) und Knochenfische. Die Knorpelfische sind schwimmblasenlosen Meeresbewohner, die paarige Brust- und Bauchflossen und ein unterständiges Maul mit Kiefer und Kie-fergelenk besitzen. Ihr Skelett besteht ganz aus Knorpel. Die Haut enthält Plättchenschuppen mit frei über die Haut hinausragenden Zähnchen, welche aus Dentin (Zahnbein) bestehen und zudem mit Zahnschmelz überdeckt sind. Von diesen Hautzähnchen können entwicklungsgeschichtlich die Mund-zähne der übrigen Wirbeltiere abgeleitet werden.

Knorpelfische leben ausschliesslich von tierischer Nahrung, wobei je nach Anpassung grössere oder kleinere Tiere gefressen werden. So gibt es Arten, die Wale anfallen können, aber auch Formen, die sich von Bodentieren oder von Plankton ernähren. Die meisten leben jedoch von anderen Fischarten.

Man unterscheidet Haie mit spindelförmigem Körper und seitlich am Vorderkörper befindlichen Kie-menspalten und Rochen, deren Körper abgeplattet ist und deren Kiemenspalten tiefer liegen als die Ansatzstelle der Brustflossen. Die Knochenfische bilden die artenreichste Gruppe der Wirbeltiere überhaupt. Sie umfasst die über-wiegende Mehrzahl der heute in den Meeren und im Süsswasser lebenden Fischarten. Sie besitzen ein knöchernes Skelett mit gut ausgebildetem Schädel und Kiefer. Die Haut ist mit Knochenschuppen ver-sehen. Kammförmige Kiemen sitzen auf knöchernen Kiemenbogen und sind mit einem Kiemendeckel geschützt. Meist ist eine Schwimmblase vorhanden.

2. Einheimische Fische (Auswahl) Forelle: Dieser Edelfisch ist in seinem Erscheinungsbild und in seiner Lebensweise sehr veränderlich. In unseren Gewässern finden wir zwei europäische Formen, die Bachforelle (Salmo trutta fario) und die Seeforelle (Salmo trutta lacustris). Mancherorts wurde auch die aus Nordamerika eingeführte Regen-bogenforelle (Salmo gairdneri) ausgesetzt. In unserem Land eignet sich letztere aber besonders gut als Zuchtfisch: sie ist raschwüchsig, lässt sich leicht an künstliches Futter gewöhnen und ist in Bezug auf Temperatur, Sauerstoffgehalt und Sauberkeit des Wassers weniger anspruchsvoll als die Bachforelle. Bachforellen lieben fliessendes, sauerstoffreiches Wasser (Forellenregion). Sie ernähren sich in ihren ersten Lebensjahren vorwiegend von kleineren Tieren wie Flohkrebsen, Köcherfliegen-, Steinfliegen- und Eintagsfliegenlarven; mit zunehmender Grösse machen ältere Forellen dann auch Jagd auf Fische. Bachforellen (Abb. 2) sind standorttreu und halten sich oft hinter im Wasser befindlichen Gegenstän-den oder im Schutze überhängender Äste von Ufergehölzen auf. Aus diesem Versteck schnappen sie

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Abb. 3: Äsche

Abb. 4: Karpfen

Abb. 2: Forelle

nach abgetriebenen und heruntergefallenen Beutetieren (Bachflohkrebschen, Insektenlarven, Heu-schrecken) oder springen nach Anflugnahrung (Fliegen, Mücken). Zum Ablaichen (November-Januar) schwimmen Bachforellen von ihrem Aufenthaltsort weiter flussaufwärts; die Seeforellen verlassen ihre Wohngewässer, um in den Zuflüssen der Seen zu laichen.

Äsche: Im Unterschied zur Forelle sind Äschen (Thymallus thymallus; Abb. 3) meist in kleineren Schwärmen zusammengeschlossen. Sie bewohnen schnellfliessende, jedoch nicht reissende Flüsse (Äschenregion). Die Hauptnahrung besteht aus im Wasser lebenden Insektenlarven und Anflugnah-rung, bei grösseren Tieren ausnahmsweise auch einmal aus kleinen Fischen. Die Äsche laicht im Früh-ling, wo das Weibchen die Eier in einer von ihm ausgehobenen Sand- oder Kiesgrube ablegt. Durch Flussstaue und Gewässerverschmutzung ist diese früher verbreitete Fischart vielerorts stark zurückge-gangen, da der verschlammte Grund eine Fortpflanzung verunmöglichte.

Karpfen: Der hochrückige Karpfen (Cyprinus carpio, Abb. 4) wurde bereits von den Römern und später auch von den Mönchen des Mittelalters in Karpfenteichen gezüchtet. Dabei sind domestizierte Rassen entstanden, die sich durch ihren raschen Wuchs und ihr degeneriertes Schuppenkleid (Spiegelkarpfen) oder durch gänzlich fehlende Schuppen (Lederkarpfen) auszeichnen. Die Zucht geschieht in flachen, gut bewachsenen Teichen. Zur natürlichen Nahrung, die der Teich bietet, wird heute meist noch Fleischmehl gefüttert.

Karpfen sind sehr fruchtbar; ein Weibchen erzeugt über 100000 Eier pro Kilogramm Körpergewicht. Die Eiablage geschieht ratenweise zwischen Mai und Juli, bei Wassertemperaturen von 18-20°C, im seich-ten Wasser auf Pflanzen. Nach etwa 5 Tagen schlüpfen die kleinen Fische, die sich für weitere 2-3 Tage an Wasserpflanzen festheften. Erst danach beginnen sie zu fressen. Die jungen Karpfen ernähren sich

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Abb. 5: Elritze

Abb. 6: Hecht

von Planktontieren, die älteren von wirbellosen Tieren des Teichgrundes, gelegentlich auch von Pflan-zen. Nach einem Jahr sind die Karpfen schon 9-15 cm lang, mit einem Gewicht von 20-50 g, nach 2 Jah-ren 250-500 g, nach 3 Jahren 1200-1800 g. Karpfen können 40-50 Jahre alt werden und dann 20-30 kg wiegen. Sie werden im 3. und 4. Sommer geschlechtsreif. Den Winter verbringen die Karpfen in tiefen Stellen des Teiches. Dort wühlen sie sich im Schlamm ein und verharren bis zum Frühjahr in einer Win-terstarre, während der sie 5-15 % ihres Gewichts verlieren.

Elritze: Die Elritze (phoxinus phoxinus; Abb. 5) ist ein schlanker, bis 10 cm langer Schwarmfisch mit sehr feinen Schuppen und kurzen, abgerundeten Flossen. In der Laichzeit werden die Flanken sma-ragdgrün, die Winkel des Mundes karminrot, die Kehle schwarz und die Brust orangerot. Neben dieser Laichfärbung kann die Elritze ihre Körperfarbe dem Untergrund anpassen. Als einziger der einhei-mischen Karpfenfische bevorzugt die Elritze klares, raschfliessendes und sauerstoffreiches Wasser. Sie lebt besonders häufig in der Forellenregion der Flüsse und in Bergseen. Sie ernährt sich von kleinen Bo-dentieren und von Luftinsekten. Elritzen gehören zu den bevorzugten Beutefischen der Forellen und sind deshalb auch in der Sportfischerei begehrte Köderfische. Zur Laichablage (April bis Juli) schwim-men die Elritzen in grösseren Schwärmen flussaufwärts, wo sie auf sandigem oder kiesigem Grund ab-laichen. Während dieser Zeit weisen die Tiere am Kopf einen Laichausschlag auf. Die auch bei anderen mit den Karpfen und Felchen verwandten Fischen vorkommenden körnigen Fortsätze auf Kopf und Vorderkörper dienen vermutlich zur Verstärkung der Reibung beim Paarungsakt.

Hecht: Der schlanke, kräftige Hecht (Esox lucius, Abb. 6) jagt aus dem Stand. Mit Hilfe seines muskulö-sen Schwanzes und den nach hinten verlagerten Rücken- und Afterflossen stösst er blitzartig vor, um vorbeischwimmende Beutetiere zu packen. Stundenlang steht er im Schilf, zwischen Pfählen oder im Kraut und lauert, gut getarnt durch seine Körperfarbe und Musterung. Zur Laichzeit im März und April warten die Männchen im ufernahen Wasser bis etwas später auch die Weibchen dort eintreffen. Über eine Zeitspanne von mehreren Wochen erfolgen im seichten Wasser im Schilf oder auf überschwemm-ten Uferwiesen Eiablage und Befruchtung. Hechtlaich wird heute auch in Brutanstalten befruchtet und aufgezogen. Frisch geschlüpfte Hechte fressen Zooplankton, grössere Tiere verschlingen alles, was sich im Wasser bewegt: Fische, Frösche, Mäuse, Ratten und sogar Wasservögel.

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Abb. 7: Egli

Abb. 8: Wels

Egli: Der Flussbarsch (perca fluviatilis; Schweiz: Egli; Abb. 7) lebt in unserem Land in stehenden und nicht allzu rasch fliessenden Gewässern. Die Jugendzeit verbringt er in grossen Schwärmen als Zooplanktonfresser, später wird er zum Raubfisch und frisst kleinere Fische. Trotz ihren stacheligen vorderen Rückenflossen dienen die Barsche vielen anderen Raubfischen und auch grösseren Artgenos-sen als beliebte Beute. Die Laichzeit liegt im April und Mai. In Jahren mit günstigen Verhältnissen ent-wickelt sich dank der grossen Fruchtbarkeit der Barsche eine riesige Zahl an Jungfischen, was zeitweise zu einer Überbevölkerung führen kann. In einigen Gewässern gibt es Zwergformen, die schon bei 10 cm Körperlänge geschlechtsreif werden.

Wels: Der Wels (Silurus glanis, Abb. 8) ist der grösste einheimische Fisch. Es wurden schon bis zu 80 Jahre alte, über 300 kg schwere und 5 m lange Tiere erbeutet. Welse sind gefrässige Raubfische, die - wie die Hechte - alles bis zur Grösse von Wasservögeln packen, was in ihre Nähe gelangt. Sie sind vor-wiegend in der Dämmerung und während der Nacht aktiv. Die Welse laichen im Mai und Juni paarweise an pflanzenreichen Uferstellen; während der übrigen Zeit sind sie Einzelgänger.

3. Der äussere Bau der Fische 3.1 Gestalt Die meisten Fische weisen annähernd eine Stromlinienform auf, die dem Wasser ein Minimum an Wi-derstand entgegensetzt (Abb.9). Diejenigen Arten, die vorwiegend in schnellfliessendem Wasser leben (z. B. Forelle, Äsche, Elritze, Alet) zeigen die ideale Torpedoform am deutlichsten. Bodenfische (z. B. Wels, Groppe, Trüsche) sind dagegen meistens auf der Bauchseite mehr oder weniger stark abgeplat-tet.

Abb. 9: Körperform und Strömungswiderstände

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3.2 Flossen Grösse, Form, Zahl und Ansatzstellen der Flossen am Körper sind bei den einzelnen Fischarten unter-schiedlich und bilden wichtige Bestimmungsmerkmale. Rücken-, After- und Schwanzflossen sind un-paarig, Brust- und Bauchflossen sind paarig.

3.3 Haut Die Haut der Fische besteht - wie bei allen Wirbeltieren - aus zwei Schichten, einer dünnen äusseren Oberhaut (Epidermis) und einer inneren Lederhaut (Cutis). Die Oberhaut enthält sehr viele Drüsenzel-len, die ständig Schleim absondern. Dieser verringert den Reibungswiderstand beim Schwimmen, er-schwert den Ansatz von Parasiten und Krankheitserregern und schützt vor chemischen Einflüssen. In der Lederhaut stecken die dachziegelartig angeordneten Schuppen (Abb. 10).

3.4 Färbung Viele Fische weisen eine dunkle, bläulich-grüne Körperoberseite und eine hell silberglänzende Untersei-te auf. Diese Schutzfärbung dient der Tarnung. Die glitzrigen Bauchschuppen lassen sich für einen am Gewässerboden lauernden Raubfisch kaum von der spiegelnden Wasseroberfläche unterscheiden. Die dunkel gefärbte Oberseite schützt den Fisch gegen das Erkanntwerden von oben. Einen zusätzlichen Schutz vor dem Erkanntwerden stellt zudem die Fähigkeit vieler Fische dar, ihre Farbe dem jeweiligen Untergrund anzupassen. Verantwortlich für diesen Farbwechsel sind die Pigmentzellen (Chromatopho-ren; Abb.11), die in der Lederhaut liegen. Sie enthalten schwarze oder gelbrote Pigmente (Farbstoffe); andere führen im Plasma weissglänzende Kristalle in feinster Verteilung, so dass diese Zellen silbrig schillern. Die Chromatophore sind grosse Zellen mit sternförmig ausstrahlenden Ausläufern. Ihre Ge-stalt ist konstant, ihr Pigment jedoch kann sich zusammenklumpen oder sich im Plasma ausbreiten. So vermag ein Fisch seine Farbe weitgehend dem Helligkeitsgrad des Untergrundes anzupassen.

Lang andauernde Umfärbungen spielen bei einigen Fischarten in der Fortpflanzungsperiode eine wich-

tige Rolle, wo v. a. die Männchen, seltener auch die Weibchen ein Hochzeitskleid zeigen (Elritze, Bitter-ling, Stichling). Die wenigen Farbstoffe in den Chromatophoren ergeben jene Farbenpracht, die wir an einheimischen und exotischen Fischen bewundern. Blaue, grüne und violette Farben kommen als Pig-

Abb. 10: Die Haut des Fischs SLO Öffnung des Seitenlinienorgans Sch Schuppe OH Oberhaut MS Muskelsegmente LH Lederhaut oder Unterhaut

Abb. 11: Pigmentzelle (Chromatophor) 1 Pigment ausgebreitet 2 Pigment im Zentrum zusammengezogen Z Zentrum der Pigmentverlagerung ZK Zellkern

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Abb. 12: Geschmackssinn

mente nicht vor. Das Blau, das so viele Fische aufweisen, entsteht durch Streuung der Lichtstrahlen im trüben Medium der Epidermis, die von den dunklen Pigmentzellen in der Lederhaut unterlagert ist. Auch das Blau des Himmels ist eine solche durch Lichtstreuung entstandene Strukturfarbe. Durch das Zusammenspiel von Struktur- und Pigmentfarben entstehen schliesslich die auffälligen Farbenspiele.

3.5 Die Sinnesorgane der Fische Neben den rein äusserlichen Merkmalen wie Farbe und Form sind auch die verschiedenen Sinnesorgane von Fischart zu Fischart unterschiedlich gut ausgebildet und optimal an die im bevorzugten Lebens-raum herrschenden Umweltbedingungen angepasst. So haben einige einheimische Fische grosse Au-gen (Alet, Hecht, Rotauge, Barsch), andere wiederum auffallend kleine (Wels, Aal, Schleie, Bartgrun-del). Bei den letzteren sind dagegen Tast-, Geruch- und Geschmacksinn gut entwickelt; es sind Tiere, die sich in der Dunkelheit ihr Futter suchen oder auf dem Grunde der Gewässer leben.

a) Der Sehsinn: Im Wasser ist der Sehsinn nur von untergeordneter Bedeutung. Das Licht dringt meist nicht sehr tief ein. Die Lichtstrahlen werden zudem im stets mehr oder weniger Schwebestoffe enthal-tenden Wasser stark zerstreut. Dank der kugeligen Linsenform kann das Fischauge genügend Licht aufnehmen, um vor allem bewegte, plötzlich in Kopfnähe auftauchende Gegenstände wahrzunehmen. In der Ruhe ist das Auge auf den Nahbereich eingestellt. Soll auf Fernsicht umgestellt werden, so wird die Linse durch einen Muskel näher an die Netzhaut herangezogen. Im Unterschied zu Haien, die wahr-scheinlich farbenblind sind, vermögen die meisten Knochenfische Farben wahrzunehmen. Das Farbse-hen ist von Art zu Art unterschiedlich gut ausgebildet. Bei Elritzen konnte mit Dressurversuchen gezeigt werden, dass sie verschiedene Farben unterscheiden können.

b) Geruchsinn: Riechstoffe im Wasser werden von den Sinneszellen wahrgenommen, die am Grunde der beiden Nasengruben liegen. Neben der Futtersuche spielt der bei den meisten Fischen sehr gut ausgebildete Geruchsinn auch bei der Warnung durch Artgenossen eine wichtige Rolle: Wird eine Elrit-ze verletzt, so scheidet sie einen «Schreckstoff» aus, der die anderen Schwarmfische zur Flucht bewegt und Raubfische z. T. anzieht. Der Geruchsinn erleichtert auch das Erkennen von arteigenen und art-fremden Fischen und von Geschlechtspartnern. Während der Hecht nur einen schwach entwickelten Geruchsinn besitzt, ist dieser bei anderen Fischarten ungemein empfindlich: So vermag z. B. im Expe-riment ein Aal auch noch bei einer Verdünnung von 1:2,8 Trillionen auf künstlichen Rosenduft zu rea-gieren, was einer Verdünnung von 1 cm3 Rosenöl in der 58 fachen Wassermenge des Bodensees ent-spricht. Das feine Geruchsempfinden spielt auch bei vielen Fischwanderungen eine wichtige Rolle. So werden Lachse auf ihrer Wanderung flussaufwärts zum Laichplatz vom Geruch «ihres» Heimatgewäs-sers geleitet.

c) Der Geschmacksinn: Die Geschmacksorgane sind in Form von kleinen Papillen über den ganzen Kör-per des Fisches verteilt (Abb. 12). Gehäuft findet man sie im Maul, an den Lippen und in den Bartfäden; daneben gibt es Geschmackspapillen auch auf der Kiemenschleimhaut, der Kopf- und Körperoberfläche

und an den Flossen. Der Geschmacksinn ist - gleich wie der Geruchsinn - sehr gut ausgebildet, und Fi-sche können Zucker- oder Salzlösungen noch in Verdünnungen wahrnehmen, die wir Menschen nicht mehr von reinem Wasser zu unterscheiden vermögen.

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Abb. 14: Strömungssinn

d) Der Gehörsinn: Elritzen können auf Töne dressiert werden. Sie weisen ein recht gutes Hörvermögen auf und sind in der Lage, Halbton- und Vierteltonstufen zu unterscheiden. Das Ohr liegt bei den Kno-chenfischen geschützt in der Schädelhöhle und weist keine Verbindung nach aussen auf. Es dient aus-ser dem Gehörsinn auch zur Richtungsorientierung im Raum mit Hilfe der Schwerkraft (Gleichgewichts-sinn).

Bei Karpfenfischen und Welsen ist das Ohr mit einer Reihe kleiner Knöchelchen (Webersche Knöchel-chen, Abb. 13) mit der Schwimmblase verbunden, wodurch Schwingungen von der elastischen Schwimmblase übertragen werden können.

Viele Fische können Geräusche erzeugen, Stimmbänder sind allerdings keine vorhanden. Die Töne werden z. B. durch Knacken mit Knochen, durch Knirschen mit den Zähnen, durch Ausstossen von Ga-sen aus der Afteröffnung oder mit der Schwimmblasenmuskulatur erzeugt.

e) Der Tastsinn: Feine Nervenendigungen, die über die ganze Haut verteilt sind, dienen dem Tastsinn, wobei die Bartfäden (Barteln) besonders empfindlich sind.

f) Der Strömungssinn: Auf der Haut vieler Fische (z. B. Elritzen) befinden sich nur mit der Lupe erkenn-bare Gallertsäulchen, von denen jedes mit einer Gruppe von Sinneszellen verbunden ist. Bereits eine schwache Strömung biegt die Gallertsäulchen und führt zu einer Reizwahrnehmung durch die Sinnes-zellen (Abb. 14: 1,2). Auch die Seitenlinie (Abb. 14, rechts) kann zur Wahrnehmung von Strömungen im Wasser dienen. Sie besteht aus beidseitig über die ganze Körperlänge verlaufenden, feinen Poren. Die-se sind in der Unterhaut durch einen Längskanal verbunden, in dem sich Sinnesknospen befinden. Ein sich verändernder Wasserdruck bewirkt, dass sich der gallertige Inhalt im Längskanal verschiebt. Diese Bewegung reizt die Sinneszellen, die mit ihren stiftchenförmigen Fortsätzen in die Gallerte hineinra-gen, und gelangt als Erregung über Nerven zum Gehirn.

Das Seitenlinienorgan erlaubt es so den Fischen, die von Hindernissen zurückgeworfenen Wellen oder die Fliessgeschwindigkeit des Wassers festzustellen. Dadurch ist eine Orientierung im Dunkeln mög-lich, was für viele Fische eine Voraussetzung zum Überleben ist (z.B. zur Wahrnehmung von Raubfi-schen, für Kontakt mit Artgenossen im Fischschwarm, für blinde Höhlenfische, für Bewohner trüber Gewässer und der Tiefsee).

Abb. 13: Die Weberschen Knöchelchen W Webersche Knöchelchen I Innenohr S Schwimmblase

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Abb. 15: Schwimmblase

Abb. 16: Wasserstrom durch die Kiemen

4. Der innere Bau der Fische 4.1 Die Schwimmblase Dank der Schwimmblase (Abb. 15: Pfeile) vermag der Fisch seine Dichte dem des umgebenden Wassers anzupassen, wodurch ein müheloses Schweben unter wechselnden Druckverhältnissen in verschiede-nen Wassertiefen, bei unterschiedlichen Temperaturen und Salzgehalten ermöglicht wird. Eine Auf- und Abbewegung kann so auch ohne Zuhilfenahme der Flossen erfolgen. Die Schwimmblase entwi-ckelt sich beim Embryo aus einer Ausstülpung des Vorderdarms. Bei vielen Fischen bleibt sie mit dem Darm durch den Schwimmblasenkanal verbunden. Dadurch wird ein rascher Druckausgleich gewähr-leistet. Bei anderen Fischen wird die Verbindung zum Darm zurückgebildet, und der Austausch des Ga-ses in der Schwimmblase erfolgt über den Blutkreislauf. Manche Hochseefische (Makrelen, Thunfische) und bodenbewohnende Fische (Groppe, Scholle) besitzen keine Schwimmblase.

4.2 Atmung und Blutkreislauf Der Fisch nimmt Wasser durch den Mund auf und stösst es bei den Kiemendeckeln wieder aus. Dabei umfliesst dieses die stark durchbluteten Kiemen, wo ihm Sauerstoff entzogen wird (Abbildung nächste Seite). Fische mit sehr grossem Sauerstoffbedürfnis leben vorwiegend in kaltem fliessendem Wasser (Bachforelle, Äsche, Groppe) oder in tieferen Zonen der Seen (Seeforelle, Felchen); Fische mit gerin-gem Sauerstoffbedarf (z. B. Brachsmen, Karpfen, Schleie) leben vorwiegend in stagnierendem Wasser.

Die vier Kiemen jederseits bestehen aus knöchernen Bogen, an denen fleischige, mit einer dünnen Membran überzogene Kiemenblättchen befestigt sind (Abbildung unten).

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Das Herz pumpt das sauerstoffreiche arterielle Blut aus den Kiemen in den ganzen Körper. Zum Trans-port wird der Sauerstoff chemisch an die zahlreichen roten Blutkörperchen gebunden. Das Blut besorgt auch den Rücktransport des Kohlendioxids und anderer Abfallstoffe zu den Kiemen und zur Niere. Das sauerstoffarme venöse Blut des Körpers und der Leber sammelt sich im Venenvorhof, gelangt von dort in die Vorkammer und wird von der Herzkammer und dem muskulösen Arterienstiel (Arterienzwiebel) wieder in die Kiemen gepumpt (Abb. 17). Bei den wechselwarmen Wirbeltieren, zu denen auch die Fi-sche gehören, hängt die Intensität der Herztätigkeit von der Umgebungstemperatur ab. Manche Fische (z. B. Karpfenfische) fallen bei tiefen Temperaturen in einen Starrezustand.

Der Aufbau weiterer innerer Organe wird in der Arbeit erläutert.

4.3 Die Fortpflanzung In der Laichzeit suchen die Weibchen und Männchen einen geeigneten Laichplatz auf. Die Laichzeit der meisten einheimischen Fischarten liegt im Frühjahr. Wenn das Wasser eine für die Entwicklung der Eier günstige Temperatur erreicht hat, finden sich die Fische meist in Ufernähe im flachen Wasser ein. Dort stossen die Weibchen die in den Eierstöcken herangereiften Eier aus. Sofort giesst das Männchen die in den Hoden gebildete Samenflüssigkeit darüber. Im Wasser quellen die Eihüllen rasch auf, so dass die Samenzellen (Spermien) nur während kurzer Zeit eindringen können. So ist z. B. beim Hecht die Be-fruchtung nur in den ersten zwei Minuten nach der Eiablage möglich. Die Spermien bewegen sich im Wasser etwa eine Minute lang. Dadurch ergibt sich schon bei der Befruchtung ein grosser Ausfall durch unbefruchtete, taube Eier. Jede Störung des Laichvorganges kann deshalb einen grossen Verlust be-deuten, ebenso wie ein Absinken des Wasserstandes während der Embryonalentwicklung und in den ersten Lebenstagen nach dem Schlüpfen.

Die Entwicklungszeit der befruchteten Eier hängt von der Wassertemperatur ab. Die Forelle braucht bis zum Schlüpfen bei der optimalen Temperatur von 4°C etwa 105 Tage, ein Sommerlaicher, z. B. Karp-fen, bei etwa 20 °C nur 5-7 Tage. Die frischgeschlüpften Fische tragen am Bauch noch Dottermaterial aus dem Ei, das von einer aderreichen Haut umwachsen ist (Dottersackfischchen; Abb. 18). Dieser Dot-

Abb. 18: Dottersackfischchen Der Dottersack enthält einen Nahrungsvorrat für das junge Fischchen. Mit dem Blut gelangt der Dotter in den Körper M Mund L Leber A Auge F Flossensaum K Kiemen Af After H Herz E Enddarm von D Dottersack Blutgefässen umgeben

Abb. 17: Blutkreislauf des Fisches Rot Arterielles (sauerstoffreiches ) Blut Blau Venöses (sauerstoffarmes) Blut VV Venenvorhof LV Lebervene A Aorta VK Vorkammer HK Herzkammer AZ Arterienzwiebel KV Kopfvene KiA Kiemenarterie KK Kiemenkapillaren KA Kopfarterie KöV Körpervene

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tersack dient in den ersten Lebenstagen als Nahrung und teilweise auch dem Gasaustausch. In dieser Zeit bewegen sich die Dottersackfische nur sehr schwerfällig oder sind bei einigen Fischarten (z.B. Hecht) sogar noch unbeweglich an den leeren Eihüllen oder an Pflanzenteilen festgeheftet. Wie der Laich sind sie deshalb vielen Gefahren ausgesetzt. Welchen? Erst wenn der Dotter abgebaut ist, begin-nen die Jungfische selbständig Nahrung - vorwiegend Zooplankton - aufzunehmen. Nur ein geringer Teil der abgelegten Eier erreicht dieses Entwicklungsstadium. Durch Brutpflege werden die Überle-benschancen bei einzelnen Fischarten erhöht. Diese kommen so mit viel geringeren Eizahlen aus, wäh-rend die Mehrzahl der Fischarten, die ihren Laich und die Jungfische sich selbst überlässt, viel grössere Eizahlen braucht, um den Bestand zu erhalten.

4.4 Wirtschaftliche Bedeutung, Fischzucht und Gesetzgebung Für die Ernährung der Menschen mit Proteinen spielen Fische eine sehr wichtige Rolle. Von grosser Be-deutung ist dabei der Fischreichtum der Meere: Hering, Thunfisch, Sardinen, Sardellen, Kabeljau, Flun-der usw. Durch verbesserte Fangmethoden und Nutzung bisher kaum befischter Arten wurden die Er-träge im Verlauf der vergangenen Jahre fortwährend gesteigert. Leider wurden vielerorts die Fischbe-stände aus mangelnder Einsicht zu stark befischt, was bereits zu empfindlichen Bestandesrückgängen geführt hat. Diese wirken sich nicht nur auf alle Berufszweige, die von der Fischerei leben, aus: Überfi-schung führte z. B. schon zu Massensterben der Guanovögel aus Futtermangel. Von der Dezimierung der Guanovögel wurde wiederum die Naturdünger verarbeitende Industrie betroffen. Auch in einheimi-schen Gewässern hat die Anwendung von intensiven Befischungsmethoden schon in einigen Seen zum Rückgang von begehrten Speisefischen geführt. In der Schweiz gibt es zurzeit etwa 500 Berufsfischer, die zusammen pro Jahr durchschnittlich etwa 3000 Tonnen Fische im Wert von gegen 10 Millionen Franken fangen. Dazu kommen noch etwa 100 Betriebe mit Teichwirtschaft mit einem Ertrag - haupt-sächlich an Regenbogenforellen - von etwa 300 Tonnen im Wert von etwa 7,5 Millionen Franken. Mit unterschiedlichen Fangmethoden werden in der Laichzeit Felchen (Netze), Seeforellen (Netze, Fischfal-len), Bachforellen und Äschen (Elektrofischerei) sowie Hechte (Reusen) gefangen. Legereife Weibchen (Rogner) werden «gestreift», d. h. durch leichten Druck auf die Bauchunterseite werden die Eier aus dem Leib gepresst, und zwar zunächst in ein Becken ohne Wasser. Darüber wird die Samenflüssigkeit, die «Milch», eines oder mehrerer Männchen (Milchner) verströmt, die man ebenfalls durch Streifen ge-winnt. Milch und Eier werden dann sorgfältig vermischt. Erst jetzt wird Wasser dazugegossen. Auf diese Weise werden 90-100 % der Eier befruchtet. Forelleneier werden in übereinandergestapelten und gleichmässig mit kaltem Wasser durchflossenen Becken ausgebrütet. Äschen-, Felchen- und Hechteier werden in „Zugergläsern“ gehalten, in denen sie durch die Wasserströmung dauernd umspült und leicht bewegt werden. Dies bewirkt eine ausreichende Sauerstoffversorgung und lässt die unbefruchteten oder abgestorbenen Eier obenaufschwimmen, wo sie leicht entfernt werden können. Die ausgeschlüpf-ten Dottersackfischchen werden nach Abbau des Dottersackes ausgesetzt oder in besonderen Trögen gehalten und gefüttert, bis sie, meist als etwa sechsmonatige „Sömmerlinge“ oder auch als einjährige «Jährlinge», in geeigneten Gewässern ausgesetzt werden können. So wird in den Fischzuchtanstalten die gefährdete Entwicklungszeit der Fische überbrückt und versucht, die durch Uferverbauungen, Stauwehre und Gewässerverschmutzung verursachten Ausfälle wettzumachen. Auch der Sportfischerei kommt mit jährlichen Fangerträgen von etwa 1000 Tonnen im Wert von etwa 5,5 Millionen Franken eine grosse Bedeutung zu. In der Schweiz zählt man etwa 300000 Sportfischer. Viele von ihnen leisten einen wichtigen Beitrag zur Erhaltung unserer einheimischen Fische, indem sie z. B. bei der Aufzucht oder beim Aussetzen von Fischbrut mithelfen oder Kontroll- und Aufsichtsfunktionen übernehmen. Zusammen mit den staatlichen Kontrollorganen sorgen sie dafür, dass die von den Fischereigesetzen vorgeschriebenen Schonzeiten (= Laichzeiten), Fangmindestmasse und Schongebiete beachtet wer-den. Auch die meisten Berufsfischer sind an der Bewirtschaftung der Gewässer massgeblich beteiligt, indem sie z. B. Laichfischfang betreiben und teilweise sogar eigene kleine Fischzuchtanstalten be-treuen.

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Planung, Durchführung und Dokumentation einer Sektion: Übung an einem Kno-chenfisch Ziele Du lernst praktische biologische Arbeiten planen am Beispiel einer für das Verständnis der Ana-

tomie wichtigen Sektionsübung. Im Team hast du Gelegenheit, sinnvolle Arbeitsaufteilungen zu erproben und zu variieren. Dabei übst du den Umgang mit moderner Fachliteratur (einerseits zum praktischen Vorgehen und

andererseits zum theoretischen Hintergrund). Du lernst das Einmaleins des Sezierens. Du lernst, praktische Arbeiten fachlich korrekt und zeitgemäss zu dokumentieren (Protokoll, Foto-

grafien, Zeichnungen). Jedes Teammitglied erstellt mit Hilfe eines Textverarbeitungsprogramms einen mit den eigenen

Bildern des Teams illustrierten und sinnvoll gestalteten elektronischen Bericht über die durchge-führte Sektion.

Dabei reflektierst du auch das gewählte Vorgehen und den damit verbundenen Erfolg, schlägst allenfalls Alternativen vor.

1. Doppellektion: Vorbereitung der Sektion Jeder liest eine gängige Sektionsanleitung durch. Zur Verfügung stehen leihweise abgegebene Kopien aus „Kükenthals Leitfaden für das zoologische Praktikum“. Beachte: Die leihweise abgegebenen Ko-pien müssen wieder zurückgegeben werden. Nach der Lektüre definiert ihr im Zweierteam eure Sektionsziele, d.h. ihr legt fest, welche Organe / Körperbereiche ihr sezieren wollt (Minimalprogramm: alle inneren Organe der Bauchhöhle, des Brustraums sowie ein frei wählbarer weiteres Organ bzw. Organsystem wie z.B. das Nervensystem, die Kiemen, die Haut mit ihren Schuppen...). Jeder hält individuell die geplante Sektionsabfolge / die geplanten Schnitte in mehreren Zeichnungen fest und kommentiert: - Welche Ansichten sind in welchen Sektionsabschnitten geplant? - Was müsst ihr jeweils dokumentieren, bevor ihr es allenfalls entfernt, um verdeckte Strukturen sicht-bar zu machen? - Wie teilt ihr euch die Arbeit? (Beide im Team sollten sezieren lernen!) - Gäbe es mögliche Alternativen, falls das geplante Vorhaben so nicht klappt? Organisiert allenfalls besonderes Werkzeug rechtzeitig über den Assistenten. Üblicherweise steht min-destens folgendes Material zur Verfügung: Für jedes Team: 1 Präparations-Tablett mit Handpapier, die Materialbox sowie Wegwerf-Handschuhe. Eingeschweisste weisse A4-Karten zum Fotografieren der Organe liegen bereit, bitte selber Kameras mitbringen.

Hinweise zu diesem Material:

- Skalpelle sind bei Fischen selten nötig. Meist reichen stumpfe Anatomiescheren, mit denen man inne-re Organe nicht verletzt. Wenn doch: Umgang unbedingt von Lehrperson zeigen lassen (Führen der Klinge niemals gegen Personen, kein Kontakt mit Schuppen oder anderen Knochen, welche das Skal-pell abstumpfen, Wechseln stumpfer Klingen ist gefährlich!).

- Seziert wird üblicherweise auf dem Präparations-Tablett. Sezierbesteck wird auf Handpapier ausge-legt. Fotografiert werden Objekte hingegen besser auf weissem Papier (einheitlicher, austauschbarer Hintergrund).

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Sy/Ws/Zö Seite 12 21.02.2013

Zwischen-Check: Anatomiekenntnisse Wenn du das Kapitel aus dem "Kükenthal" sowie dieses Dossier genügend sorgfältig studiert und pas-sende Notizen genommen hast, und wenn eure Planung genügend umfassend ist, solltest du alle be-zeichneten Merkmale in der folgenden Abbildung auswendig beschriften können. Hinweise: Der Magen ist bei einigen Fischen nicht separat erkennbar. Geschlechtsdrüsen (Hoden und Ovarien) sind nur in der Laichzeit voll ausgebildet, sonst reduziert und teils nur vom After her zu sondieren. Einige Flossen sind bei dieser Präparation weggeschnitten worden: Welche?

2. Doppellektion: praktische Arbeiten Ihr protokolliert laufend von Anfang an (Notizen, sollen das Vorgehen, Ergebnisse und auch Inhalte von Fotografien und Zeichnungen festhalten; rechtzeitig Arbeitsteilung absprechen!). Bestimmt als erstes die Art des Fisches, welcher für euch gefangen wurde. Charakterisiert sein äusseres Aussehen und haltet es fotografisch fest, noch bevor ihr zu sezieren beginnt. Notiert auch: Wodurch kann man euren Fisch relativ zuverlässig von anderen, ähnlichen Fischen unterscheiden? Was ist für eure Art cha-rakteristisch? (Es stehen euch auch Bestimmungsbücher für einheimische Fische zur Verfügung: Kon-sultiert diese!)Führt die geplanten Sektionen durch und dokumentiert in sinnvollen Abschnitten (foto-grafisch, zeichnerisch). Legt bei gemeinsamer Kamerabenutzung saubere Namensschildchen neben fotografierte Objekte, um eure Fotografien von denen der Kollegen zu unterscheiden. Protokolliert speziell auch, wenn gewisse Sektionsschritte Schwierigkeiten bereiten / ihr allenfalls von der Planung abweichen müsst. Wichtig: Am Ende der Arbeit werden sämtliche Fischabfälle in den dafür bereitgestellten Plastik-sack entsorgt. Nicht in den Papierkorb werfen!! Das Gesamte in Gebrauch gewesene Werkzeug wird mit Seife und warmes Wasser gewaschen und anschliessend mit einem mit Alkohol beträufelten Haushaltspapier desinfiziert.

Mittlerer ~...........................

Es sind beidseits vier

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vorhanden, die vorher bedeckt

waren vom

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Dorsal, über den restlichen Innereien befindet sich

....................................... (Tipp: Anfang und Ende beachten!)

Erster Herzabschnitt: ..............................

Dritter Herzabschnitt: ..............................