Kapitel 2
Knochenfische
Seite 26
Fische der Malediven
Wie Fische schwimmen
Körperform
2500 Jahre ist eine überlieferte Schrift aus dem alten Indien, die sich mit der Frage befasst, wie Fische schwimmen. Aristoteles - falsche - Meinung dazu galt bis zum 19. Jahrhundert. Nun ist es gewiss nicht einfach, blitzschnelle Flossenbewegungen an einem dahinsausenden Tier in einem anderen Medium zu analysieren und zu studieren.
Es ist also kein Wunder, dass es erst seit wenigen Jahren möglich ist zu zeigen, wie der Fisch Schub erzeugt, wie sich das wiederum auf die Form des Körpers und damit auf den Wasserwiderstand auswirkt. Jedes Lebewesen im Meer hat sich seine eigene, ganz spezielle Nische im Ökosystem erobert. Im Laufe der Evolution entwickelte sich daraus die optimale Körperform.
So eignet sich der pfeilförmige Körper der Hechte, der Barrakudas usw. zum blitzschnellen Zustoßen. Wenn er auf der Lauer liegt, benötigt er eine sehr hohe Anfangsgeschwindigkeit, um seinen Beutefisch schnappen zu können. Was braucht er da noch die Fähigkeit, ausdauernd und schnell schwimmen zu können? Oder gar präzise Manövrierfähigkeit wie etwa der Falterfisch?
Dieser lebt oft nur an einem einzigen Korallenstock und bewegt sich ein Leben lang nur in einem Umkreis von wenigen Metern. Dafür kann er aber mit seinem scheibenförmigen Körper und den anders geformten und genutzten Flossen äußerst präzise dort die Korallen millimetergenau abweiden, wo er seine Nahrung findet. Er braucht also weder schnell zu beschleunigen, noch ausdauernd und schnell zu schwimmen.
Das aber muss ein Thunfisch können. Er kann seinen torpedoförmigen Körper weder schnell beschleunigen, noch präzise manövrieren. Als Freiwasserbewohner muss er schnell schwimmen und große Entfernungen zurücklegen. Damit hätten wir den dritten Spezialisten. Bewohner anderer Lebensräume, wie z.B. der Brandungszone, benötigen nun von den drei bis jetzt angesprochenen ganz speziellen Spitzenleistungen,
dem Blitzstart,
der hohen Geschwindigkeit und Ausdauer,
der präzisen Manövrierfähigkeit
von allem etwas. Das sind die Alleskönner wie z.B. Brandungsbarsche. Aus den eben genannten Disziplinen aber erreichen sie keine Spitzenleistungen. Zur Gruppe der Alleskönner gehören die meisten Fische. Die Abbildung wird das hier Gesagte verdeutlichen.
Schwimmvermögen
Wie wird nun beim Fisch der Schub erzeugt? Zwei grundsätzliche Antriebsarten lassen sich da unterscheiden: wellenförmige und schwingende Bewegungen.
Da wäre einmal die wellenförmige (undulatorische) Bewegung. Sie durchläuft, vom Kopf des Fisches ausgehend, den Körper und endet in der Schwanzflosse. Körper und Schwanzflosse zusammen bilden so eine Funktionseinheit. Der Körper pendelt hin und her. Haie schwimmen so, auch Thunfisch, Makrele, Lachs, Hecht, Barsch, Forelle und Aal. Der Aal hat dafür zusätzlich parallel zum Körper Flossensäume ausgebildet. Wird jetzt diese Wellenbewegung periodisch eingesetzt, eignet sie sich zum Schnell- und zum Dauerschwimmen. Der Körper der Fische ist dann lang gestreckt und charakteristisch dünn ist der Schwanzstiel. So bei den Thunfischen und den Barschen.
Größe: 120 cm, Tiefe: 1 m Embudu, Süd-Male-Atoll, 2008
Die Makrele steht mit ihrem steifen, stromlinienförmigen Körper als klassisches Beispiel für schnelles und ausdauerndes Schwimmen. Der größte Körperquerschnitt liegt in der Mitte, der schlanke Schwanzstiel verringert den Strömungswiderstand im Wasser und die hohe, schmale Schwanzflosse sorgt für maximalen schnellen und ausdauernden Schub.
Wird die Wellenbewegung aber nur stoßartig eingesetzt und ist die Schwanzflosse dazu noch größer, ergibt diese Schwimmart eine hohe Anfangsbeschleunigung wie bei den Zackenbarschen.
Größe: 80 cm, Tiefe: 1 m Vilamendhoo, Ari-Atoll, 2010
Die großen Rücken- und Afterflossen, sein langer und biegsamer Körper und der kräftige Schwanzstiel machen aus dem Zackenbarsch einen Schnellstarter. Diese Schwimmform braucht aber auch Kraft. So ist seine Energie nach einigen Schwimmstößen erst einmal verbraucht.
Die andere Antriebsart ist nun die schwingende, pendelnde (oszillierende) Bewegung von Flossen. Der Vortrieb wird also von um ihre Basis rotierenden, eng am Körper sitzenden Flossen erzeugt. Auch hier gibt es zwei unterschiedliche physikalische Methoden: flügel- und ruderartige Flossenbewegungen. So schwimmen die Rifffische bei der Nahrungssuche an und zwischen den Korallen und beim Verstecken in den verzweigten, labyrinthartigen Höhlen unter den Stöcken. All diese Gaukler setzen dafür nicht ihren Körper, sondern, zum punktgenauen manöverieren, die paarweisen Flossen ein.
Wie beim Rudern eines Bootes wird beim Schlag mit der weit aufgespreitzten Flosse der Schub erzeugt und gleichzeitig gesteuert. Beim Rückholen wird die Flosse zusammengefaltet und verringert dadurch den Widerstand beim Gleiten durch das Wasser. Ruderartige Flossen müssen immer an den Flanken sitzen.
Im Gegensatz dazu können flügelartige Flossen auch an Bauch oder Rücken angesetzt sein. Sie erzeugen den Auftrieb wie die Schwingen eines Vogels. Sorgen die rudernden Flossen für den Vortrieb, sind die flügelartigen Flossen für das steuern nach oben und unten verantwortlich. Beide Arten der Flossenbewegung zusammen ergeben die präzise Manövrierfertigkeit der hübschen und bunten Falter- und Kaiserfische.
Die Falterfische haben durch ihren scheibenförmigen Körper und die rund um den Schwerpunkt verteilten Flossen ideale Bedingungen, präzise zu manövrieren und sich auf der Stelle zu drehen, was ein Bonito oder ein Thunfisch mit seinem steifen, auf Schnelligkeit getrimmten Körper nicht kann.
Die verschiedenen Antriebsarten von Fischen
Verinnerlicht man sich diese Grafik, ist es viel leichter, die Fische zu erkennen und zu bestimmen. Körperform, Schwanzstiel und -Flosse sagen viel über den Lebensraum aus.
Natürlich ist die Darstellung nur sehr rudimentär. Wer es genauer haben will, lese weiter.
Im Laufe der Evolution haben Fische die unterschiedlichsten Antriebsarten entwickelt. Die wellenförmige (undulierende) Bewegung läuft bei manchen Fischen wie eine Welle durch den ganzen Körper und gibt der Schwanzflosse letztendlich die ganze Kraft für den Vortrieb.
Aus der unterschiedlichen Kombination beider Anriebsarten resultieren die verschiedenen Schwimmstile. So setzen Dauerschwimmer, die sprinten müssen um an ihre Beute zu kommen, die undulatorischen Bewegungen von Körper und Schwanzflosse zusammen ein und zwar gleichmäßig. Dazu ist ein starrer Rumpf, ein schlanker Schwanzstil und eine steile, dünne Schwanzflosse erforderlich. Thunfisch und Makrelen haben sie.
Fische, die schwingende und immer wiederkehrende (oszillierende) Bewegungen an den zum Vortrieb genutzten Flossen einsetzen, lassen diese um die Basis rotieren.
Muss ein Fisch exakt einen kleinsten Korallenpolypen ansteuern, dabei noch Strömungen ausgleichen, um auf der Stelle zu bleiben, nutzt er Flossen mit kurzer Basis, die er rudernd oder schlagend einsetzt.
Allerdings hat diese steife Körperform auch einen Nachteil. Sie können sich nur schwer drehen, haben einen großen Wendekreis.
Fische, die auf der Lauer liegen und sich blitzartig auf vorbeischwimmende Beute stürzen, nutzen zwangsläufig eine andere Technik. Sie starten mit periodischen, stoßartigen Bewegungen, Zackenbarsche z. B.
Meist hat er einen scheibenförmigen Körper wie die Falterfische. Die Schwanzflosse ist klein, der Körper kurz, was ein Drehen um die Querachse erleichtert. Rund um seinen Schwerpunkt sind undulierende Flossen verteilt, mit denen er prädestiniert für absolutes und präzisestes manövrieren ist .
Die Alleskönner kann man hier am wellenumtosten Außenriff bewundern. Kleine Riffbarsche bleiben bei den wildesten Wasserbewegungen unbeeindruckt fast auf der Stelle stehen. Sie beherrschen alle hier beschriebenen Schwimmtechniken gleich gut.