Fische im Weltall 19.04.2013, 09:21 Uhr

Mit 40 Buntbarschen im Orbit die Reisekrankheit erforschen

Weil Buntbarsche auch reisekrank werden können, werden sie jetzt ins All befördert. Deutsche Wissenschaftler wollen herausfinden, wie die Tiere auf Schwerelosigkeit reagieren und sich im Raum orientieren. Heute soll das künstliche Ökosystem mit den 40 Fischen an Bord einer unbemannten Sojusrakete in die Erdumlaufbahn starten.

Erinnert an ein Aquarium: ein Teilstück des Ökosystems mit Bewohnern.

Erinnert an ein Aquarium: ein Teilstück des Ökosystems mit Bewohnern.

Foto: FAU/Sebastian M. Strauch

Wer hätte gedacht, dass genau wie Menschen auch Fische unter Reisekrankheit leiden können? Die Ursache für Übelkeit und Schwindelgefühle, die dem Menschen das Unterwegssein mit Autos, Schiffen oder Flugzeugen verleiden können, liegt nach heutigen Erkenntnissen in widersprüchlichen Informationen, die die Sinnesorgane zur räumlichen Lage und zur Bewegung des Körpers übermitteln. Das Gleichgewichtszentrum im Gehör sendet andere Signale als das Sehzentrum. Weil das Schwere-Sinnesorgan der Fische zu 90 Prozent mit dem des Menschen übereinstimmt, haben Forscher  nun 40 Buntbarsche für das Experiment im All ausgesucht.

Komplett autarkes Ökosystem kommt ohne den Menschen aus

Genau genommen sind es zunächst nur die Larven der Buntbarsche, die in einem künstlichen, komplett autarken Ökosystem von der Größe eines Bierkastens auf rund 650 Kilometern Höhe einen Monat lang die Erde umkreisen sollen. Wissenschaftler der Universitäten Erlangen-Nürnberg und Hohenheim haben das Ökosystem mit Namen Omegahab B-1 gebaut. Die kleine Lebensgemeinschaft besteht neben den Fischen aus einer einzelligen Alge, der Wasserpflanze Hornkraut, mexikanischen Bachflohkrebsen und einigen Posthornschnecken.

Die Pflanzen produzieren den Sauerstoff für die Tierchen, deren freigesetztes Kohlendioxid wiederum den Pflanzen als Grundlage für die Photosynthese dient. Dazwischen haben die Biologen einen Filter eingebaut, in dem Bakterien – ähnlich wie in einem Aquarium zu Hause – die Ausscheidungen der Fische in kleinere Komponenten zerlegen.

Blick in das künstliche Ökosystem, dass mit Beteiligung der FAU in den Weltraum geschickt wird.

Blick in das künstliche Ökosystem, dass mit Beteiligung der FAU in den Weltraum geschickt wird.

Foto: FAU/Sebastian M. Strauch

Diese dienen den Pflanzen als Dünger. Die Schnecken sollen außerdem die Scheiben sauber halten, damit die Fische gefilmt werden können. Es ist das erste Mal, das ein vergleichsweise komplexes, abgeschlossenes Ökosystem ins All geschickt wird. Für das komplette Experiment ist kein Eingriff eines Menschen nötig.

Asymmetrie der Gehörsteinchen macht reisekrank

In vorangegangenen Versuchen wurde festgestellt, dass diejenigen Fische besonders heftig unter der Reisekrankheit litten, bei denen die Gehörsteinchen im Gleichgewichtszentrum unterschiedlich groß waren. Ähnlich wie beim Menschen sind diese sogenannten Otholiten paarweise angeordnet und eine stabile Raumorientierung ist nur möglich, wenn die Steinchen symmetrisch sind. In der gewohnten Umgebung „verrechnet“ das Gehirn eine eventuelle Asymmetrie – im All funktioniert das aber nicht mehr. Dann versuchen die Fische durch Reflexe, die vermeintliche Fehllage zu korrigieren. Die Forscher rechnen damit, dass sich, genau wie beim Menschen, die Schwerelosigkeit bei rund 10 bis 15 Prozent der Fische auswirken wird und sie reisekrank werden.

Neben den Fischen interessieren sich die Wissenschaftler insbesondere für die Algen im Ökosystem. Im Laufe der 30-tägigen Reise wird mehrmals automatisch eine kleine Menge Algen entnommen, deren aktueller Zustand in einer speziellen Fixierlösung konserviert wird. Dadurch können die Biologen untersuchen, wie sich die Algen während dieser Zeit verändern und nicht wie bisher nur den Unterschied vor und nach dem Raumflug analysieren. Sie wollen besser verstehen, wie sich Zellen in der Schwerelosigkeit verhalten und wie sie sich an diese anpassen.

Bisher ist lediglich bekannt, dass sich schon nach wenigen Sekunden in der Schwerelosigkeit sowohl das Ablesen der Gene im Zellkern als auch die Proteine in den Zellen verändern. Die Gründe dafür sind aber noch unerforscht. Vielleicht gelingt es mit den neuen Ergebnissen, Erklärungen dafür zu finden, warum sich bei Menschen während Weltraumflügen die Immunabwehr der Körperzellen verringert.

Von Gudrun von Schoenebeck Tags:

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