Invasive Mückenfische sind oft furchtlos.
Frei von den Räubern ihrer Heimat leben diese Moskitofische weit verbreitet und bringen naive Ökosysteme von Europa bis Australien aus dem Gleichgewicht. Um die Problemfische im Zaum zu halten, versuchen Wissenschaftler mit einem Hightech-Werkzeug, den Schwimmern die Angst zurückzuerobern: Roboter.
In einem Laborexperiment hat ein Roboterfisch, der einen der natürlichen Feinde von Mückenfischen nachahmen soll, die Angst- und Stressreaktionen bei Mückenfischen erhöht und ihr Überleben und ihre Fortpflanzung beeinträchtigt, berichten Forscher vom 16. Dezember in iScience.
Obwohl Robofish in absehbarer Zeit nicht in freier Wildbahn eingesetzt werden wird, zeigt die Forschung, dass es „kreativere Möglichkeiten gibt, unerwünschtes Verhalten einer Art zu verhindern“, als sie einfach zu töten, sagt Michael Culshaw-Maurer, Ökologe an der University of Arizona in Tucson, der nicht an der Studie beteiligt war. „Es ist einfach wunderbar, die Arbeit in diesem Bereich zu sehen.“
Heimisch in Teilen der westlichen und südöstlichen Vereinigten Staaten, Moskitofische (Gambusien spp.) wurden im letzten Jahrhundert in Süßwasserökosystemen rund um den Globus in einem tollkühnen Versuch zur Bekämpfung der Malaria freigesetzt. Aber anstatt Malaria-übertragende Mückenlarven zu fressen, verschlingen die Mückenfische meistens die Eier und nagen an den Schwänzen einheimischer Fische und Amphibien, was sie laut der International Union for Conservation of Nature zu einer der zerstörerischsten invasiven Arten der Welt macht.
Bemühungen zur Bekämpfung von Mückenfischen und vielen anderen eingeschleppten invasiven Arten beruhen normalerweise auf Massentötungen mit Fallen, Gift oder anderen stumpfen Methoden, sagt Giovanni Polverino, Verhaltensökologe an der University of Western Australia in Perth. „Bei den meisten der als problematisch geltenden invasiven Arten funktioniert das nicht“, sagt er und kann oft auch einheimischen Arten schaden.
Das Problem ist nicht unbedingt das Vorhandensein von Moskitofischen in diesen Ökosystemen, sagt Polverino, sondern ihr mutwilliges Verhalten, das durch den Mangel an Raubtieren ermöglicht wird. Während Prädation verhindert, dass sich die Beutezahlen aufblähen, kann allein die Angst vor Räubern das Beuteverhalten auf eine Weise beeinflussen, die sich durch ein Ökosystem ausbreitet (SN: 05.05.19). Polverino und seine Kollegen wollten sehen, ob ein Roboterfisch hergestellt wurde, um eine der natürlichen Erzfeinde der Moskitofische, den Forellenbarsch (Micropterus salmoides), könnte genauso beängstigend sein und die negativen Auswirkungen von Mückenfischen etwas mildern.
Im Labor stellten die Forscher 12 Tanks auf, die jeweils sechs Moskitofische beherbergten (G. holbrooki) mit sechs einheimischen australischen Kaulquappen (Litoria moorei), die häufig von Mückenfischen belästigt werden. Nach einer Woche der Akklimatisierung überführte das Team jede Gruppe fünf Wochen lang zweimal pro Woche für eine Stunde in ein Versuchsbecken. Dort sah sich die Hälfte der Gruppen einem Raubtierroboter gegenüber, der darauf ausgelegt war, Mückenfische zu erkennen und anzugreifen, wenn sie den Kaulquappen zu nahe kamen.
Die Angst vor dem Roboter veränderte das Verhalten, die Form und die Fruchtbarkeit der Mückenfische sowohl während der Exposition als auch Wochen später. Mückenfische, die dem Roboter gegenüberstanden, neigten dazu, sich zusammenzuballen und das Becken nicht zu erkunden, während die Kaulquappen, frei von Belästigungen, sich weiter draußen vorwagten. Selbst in der Sicherheit ihres Heimaquariums waren Fische, die den Robotern ausgesetzt waren, weniger aktiv und ängstlich – was sich in Sekunden längerer Frostreaktionen zeigte als Mückenfische, die nicht ausgesetzt wurden.
Der kumulative Stress belastete auch die Körper der Fische. Exponierte Fische verloren Energiereserven und wurden etwas kleiner als nicht exponierte Fische. Entblößte Männchen wurden schlanker, möglicherweise um das Fluchtverhalten zu beschleunigen, sagen die Forscher. Und die Spermienzahl von verängstigten Fischen ging im Durchschnitt um etwa die Hälfte zurück.
„Anstatt in die Fortpflanzung zu investieren, investieren sie in die Umgestaltung ihres Körpers, um nach nur sechs Wochen besser zu entkommen“, sagt Polverino. “Insgesamt wurden sie weniger gesund und weniger fruchtbar.”
Die langfristigen Auswirkungen solcher Raubroboter auf wilde Mückenfische und ihre Nachbarn sind noch unklar. Das ist für Polverino nebensächlich, der sagt, dass der Hauptbeitrag dieser Studie darin besteht, zu zeigen, dass Angst erhebliche Konsequenzen hat, die das Überleben und die Fortpflanzung invasiver Arten beeinträchtigen können.
„Unser Plan ist es nicht, Hunderttausende dieser Roboter in die Freiheit zu entlassen und so zu tun, als würden sie das Problem lösen“, sagt Polverino. Aber es kann mehr als eine Möglichkeit geben, einen Mückenfisch zu erschrecken. Den Fischen beispielsweise einen Hauch von ihrem Räuber zu geben, könnte ähnliche Veränderungen bewirken.
„Das sind keine unbesiegbaren Tiere“, sagt er. “Sie haben Schwächen, die wir ausnutzen können, ohne dass Tiere einzeln getötet werden müssen.”