Blinde Höhlenfische haben außergewöhnliche Geschmacksknospen, die mit zunehmendem Alter zunehmen, wie eine Studie zeigt

Im Laufe der Jahrtausende entwickelten sich Höhlenfische weiter und verloren ihr Augenlicht, was ihnen den Spitznamen „blinder Höhlenfisch“ einbrachte. Einige Höhlenfische entwickelten jedoch auch übermäßig viele Geschmacksknospen an Kopf und Kinn.

In einer neuen Studie, die jetzt in der Fachzeitschrift veröffentlicht wurde KommunikationsbiologieWissenschaftler der University of Cincinnati haben herausgefunden, wann Geschmacksknospen in Bereichen außerhalb der Mundhöhle auftreten.

Zunächst einmal entwickelten sich blinde Höhlenfische in unterirdischen Teichen im Nordosten Mexikos. Sie sind blassrosa und fast durchscheinend im Vergleich zu ihren silbernen Gegenstücken, die in Oberflächenflüssen und Bächen leben. Während Höhlenfische die subtilsten Konturen der Augenhöhlen haben, haben Oberflächenfische riesige runde Augen, die ihnen einen ständig überraschten Ausdruck verleihen.

Trotz der vielen offensichtlichen physikalischen Unterschiede gelten die beiden Fische als dieselbe Art.

„Regression, wie der Verlust des Sehvermögens und der Pigmentierung, ist ein gut untersuchtes Phänomen, aber die biologische Grundlage konstruktiver Merkmale ist weniger gut verstanden“, erklärt der Hauptautor der Arbeit, der Professor und Biologe an der UC Joshua Gross, dessen Labor ist widmet sich der Erforschung der Evolution und Entwicklung höhlenbewohnender Wirbeltiere.

Obwohl Wissenschaftler in den 1960er Jahren entdeckten, dass einige Populationen blinder Höhlenfische zusätzliche Geschmacksknospen (am Kopf und am Kinn) hatten, wurden keine weiteren Untersuchungen zu den Entwicklungs- oder genetischen Prozessen durchgeführt, die dieses ungewöhnliche Merkmal erklären, sagt Gross.

Um festzustellen, wann die zusätzlichen Geschmacksknospen auftreten, untersuchten Gross und sein Forschungsteam die Art Astyanax mexicanus, darunter zwei verschiedene Populationen von Höhlenfischen, die in den Höhlen Pachón und Tinaja im Nordwesten Mexikos leben und bekanntermaßen über zusätzliche Geschmacksknospen verfügen.

Das Forschungsteam fand heraus, dass die Anzahl der Geschmacksknospen von der Geburt bis zum Alter von fünf Monaten der von Oberflächenfischen ähnelt. Dann nimmt die Zahl der Geschmacksknospen zu und erscheint in kleinen Mengen am Kopf und am Kinn, bis zum Erwachsenenalter, etwa im 18. Lebensmonat.

Höhlenfische können in freier Wildbahn und in Gefangenschaft viel länger als 18 Monate leben, und die Autoren vermuten, dass sich mit zunehmendem Alter des Fisches immer mehr Geschmacksknospen ansammeln.

Obwohl der Zeitpunkt des Auftretens der Geschmacksknospen bei den Höhlenfischpopulationen Pachón und Tinaja vergleichbar war, zeigten sich einige Unterschiede in der Dichte und dem Zeitpunkt der Expansion, sagt Gross. Das andere überraschende Ergebnis dieser Studie ist laut Gross die genetische Architektur dieses Merkmals: „Trotz der Komplexität dieses Merkmals scheint es, dass die meisten Geschmacksknospen am Kopf hauptsächlich von nur zwei Regionen des Genoms gesteuert werden.“ »

Der Anstieg hängt damit zusammen, dass Höhlenfische aufhören, sich von anderen lebenden Nahrungsmitteln zu ernähren, und sich nach anderen Nahrungsquellen umsehen, wie zum Beispiel Fledermaus-Guano. Ebenso faszinierend sei, sagt er, dass es auch in anderen Höhlen zu einer Ausbreitung kommen könne, in denen es keine Fledermauspopulationen gebe.

Mit mehr Geschmacksknospen, sagt er, hätten Höhlenfische einen schärferen Geschmackssinn, „was wahrscheinlich eine adaptive Eigenschaft ist.“

„Es ist immer noch unklar, welche genaue funktionelle und adaptive Relevanz dieses erweiterten Geschmackssystems hat“, sagt Gross und leitete das Team dazu, neue geschmacksorientierte Studien zu initiieren, bei denen Fisch verschiedenen Geschmacksrichtungen wie sauer, süß und bitter ausgesetzt wird.