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Interview

Luzerner Meeresbiologin verrät, wie aus dem Nemo-Männchen plötzlich ein Weibchen wird

Dr. Sara Stieb (38) ist in Kastanienbaum als Molekular-Neurobiologin tätig. Sie erzählt, wie sich Fische «Hallo» sagen.
Turi Bucher
Lüftet Rätsel der Natur: die in Luzern wohnhafte Meeresbiologin Sara Stieb. (Bilder: Nadia Schärli, Kastanienbaum, 24. Juni 2019)

Lüftet Rätsel der Natur: die in Luzern wohnhafte Meeresbiologin Sara Stieb. (Bilder: Nadia Schärli, Kastanienbaum, 24. Juni 2019)

Sie forschen bei den Fischen im Bereich der sensorischen Neurobiologie. Was heisst das genau?

Sara Stieb: Der Mensch hat fünf Sinne. Das Hören, Riechen, Sehen, Schmecken und Fühlen machen die sogenannte Sensorik aus. Manche Tiere haben allerdings noch mehr Sinne, die Wahrnehmung von Infrarotstrahlung oder elektrischen Feldern beispielsweise. Die Neurobiologie umfasst die Verarbeitung der Informationen, der Wahrnehmungen im Nervensystem. Ich habe mich auf die Sinneswahrnehmung Sehen spezialisiert.

Für alle, die glauben Jacques Cousteau sei ein französischer Chansonnier: Können Sie noch etwas mehr dazu sagen?

Bei den Fischen befinden sich die sogenannten Fotorezeptoren in der Netzhaut des Auges. Hier gibt es die Stäbchen für das Nachtsehen und die Zapfen für das Farbsehen. Diese Zapfen nehmen die verschiedenen Wellenlängen des Lichts, also verschiedene Farben wahr.

Mit Verlaub, ist denn Kastanienbaum nicht der falsche Arbeitsort für eine Meeresbiologin?

Klar wäre ein Ort am Meer idealer, aber sehr viele Biologen arbeiten weit entfernt von ihren Forschungsobjekten. Der Vorteil in der Schweiz ist, dass es hervorragende Universitäten und Forschungseinrichtungen gibt.

Sie arbeiten in Kastanienbaum im Wasserforschungsinstitut des ETH-Bereichs, kurz Eawag. Was findet in diesem Institut statt?

Geforscht wird in unterschiedlichsten Gebieten der Nachhaltigkeit des Elements Wasser und der darin lebenden Organismen. Ich arbeite in Kastanienbaum in der Abteilung Fischökologie und Evolution. Uns interessiert insbesondere, was ein gesundes Ökosystem braucht, damit es eine möglichst grosse Artenvielfalt gibt und Fischbestände stabil und gesund bleiben. Und ausserdem, wie auf Umweltveränderungen, auch vom Menschen gemachte, reagiert wird. Wir erforschen auch viel bei Schweizer Fischen wie Forellen oder Felchen.

Sie schreiben auf Ihrer Homepage: «Mein multidisziplinärer Ansatz kombiniert molekulare, neuroanatomische Methoden, also Hybridisierung kombiniert mit Netzhautkartierung, und physiologische Methoden, also Mikrospektrophotometrie.» Ich glaube Ihnen alles. Aber geht es auch ein bisschen einfacher?

Ich versuche es. Wir Menschen haben drei Gene in unseren Fotorezeptoren, welche uns das Farbsehen ermöglichen, das ist je ein Gen für Blau, Grün und Rot. Barsche vom Great Barrier Reef in Australien haben fünf solcher Gene – für Blau, Grün und Rot, aber auch für Violett und sogar Ultraviolett, also UV. Ich untersuche die DNA der Augen, das ist der molekulare Teil.

Und der neuroanatomische Teil?

Hier versehe ich die verschiedenen Farbgene im Fischauge mit fluoreszierenden Markern. Mit Hilfe eines Mikroskops kann ich mir ansehen, wo welches Farbgen auf der Netzhaut liegt. Ein Beispiel: Ein Fisch schaut mit dem unteren Teil des Auges nach oben zur Wasseroberfläche, aber mit dem oberen Teil des Auges schaut er nach unten auf das Riff, also in zwei völlig unterschiedliche Farbwelten.

Und jetzt bitte noch der physiologische Teil.

Hier schiesst man mit einem Lichtstrahl, welcher alle Farben umfasst, auf die isolierten Fotorezeptoren. Einige Farben schluckt der Fotorezeptor, andere werden reflektiert. So kann ich messen, auf welche Farbe der Fisch reagiert.

Aber ... der Fisch ist ja tot ... wie kann dann das Auge noch auf Lichtstrahlen reagieren?

In der Tat muss das Herausnehmen des Auges schnell passieren. Innerhalb von wenigen Minuten.

Sie waren berufshalber schon in Australien, auf Hawaii und auf den Bahamas, auch in Sambia. Sie haben einen coolen Job.

Klar, als Biologe hat man oft die Möglichkeit, in ferne Länder zu reisen und an Orte zu kommen, welche man als normaler Tourist eher weniger zu Gesicht bekommt. Aber die sogenannte Feldarbeit vor Ort findet – leider – meist nur wenige Wochen im Jahr statt. Die meiste Zeit bin ich in Kastanienbaum beschäftigt. Und wenn ich beispielsweise in Australien bin, dann ist das ganz schön arbeitsintensiv.

Was also ist das Schönste an ihrer Arbeit?

Dass ich einen kleinen Beitrag dazu leisten kann, die Rätsel der Natur zu lüften. Es ist schlicht faszinierend, wie einige Tiere die Welt völlig anders wahrnehmen können als wir, zum Beispiel andere Farben und Muster sehen, für die wir Menschen blind sind. Ich mag auch die Vielfältigkeit der Arbeit. Ich plane ein Projekt, mache die Feldarbeit, tauche ins Meer, bin im Labor, analysiere Daten und schreibe am Ende für ein Wissenschaftsmagazin eine Story über meine Erkenntnisse.

Wenn nicht Sie, wer sonst könnte es uns sagen: Wie sagen sich Fische «Hallo»?

Fische produzieren Töne, sie Knurren oder Klicken. Sie können auch über den Geruch und über Düfte kommunizieren. Manche senden elektrische Signale aus. In der Tiefsee benutzen einige Arten eigene Lichtsignale. Und eben, Fische teilen sich auch über ihre Färbung mit, das ist das, was ich untersuche. Meine Riffbarsche zum Beispiel können nicht nur UV sehen, sondern sie reflektieren auch im UV. Das heisst, ein für uns einheitlich gelber Fisch kann Muster haben, für welche wir blind sind. Genau wie wir sind viele grössere Fische auch UV-blind, und so nutzen die kleinen Riffbarsche ihr UV-Signal als geheime Kommunikation.

Sie waren schon mehrere Male am Great Barrier Reef. Wie steht es dort um Flora und Fauna?

Sobald man eintaucht, ist die Farbvielfalt und das bunte Treiben eindrücklich. Leider ist vor allem der nördliche Teil des Riffs stark von der Klimaerwärmung betroffen, und es kam in den letzten Jahren vermehrt zu Korallenbleiche und Korallensterben. Ich habe mit eigenen Augen auf unserer Forschungsinsel Lizard Island über die Dauer von nur drei Jahren mit ansehen müssen, wie ganze Korallenstädte zu Friedhöfen wurden. Das hat mich richtig traurig gemacht und hat mir Angst eingejagt, denn auf einmal ist die Klimaerwärmung ganz nah und greifbar. Mir wurde richtig bewusst, wie schnell wir Menschen die Kontrolle verlieren können.

Ihr unvergesslichstes Erlebnis im Meer?

Das war auf den Bahamas. Da gibt es tatsächlich die grossen Haie. Ein Hammerhai kämpfte im flachen Gewässer mit einem Rochen. Der Rochen gewann den Kampf überraschend und ist entkommen. Der Vorfall geschah in zirka zwei Metern Wassertiefe ganz nahe am Ufer. Ich sass zum Glück im Boot.

Ihr Lieblingstier?

Früher waren es Pferde, ich mag sie immer noch sehr. Momentan finde ich die Anemonenfische, also die Nemos, sehr faszinierend, denn ich habe gerade mit ihnen geforscht. Sie leben in Familienverbänden in Anemonen, sind also sehr sozial. Das Unglaubliche ist, dass es in einer Familie nur ein Pärchen gibt, das sich fortpflanzt, alle anderen helfen bei der Aufzucht der Jungfische. Und alle ausser dem einen Weibchen sind männliche Fische. Wenn das Weibchen stirbt, wird das grösste Männchen zum Weibchen. Im berühmten Pixar-Trickfilm «Findet Nemo» hätte also der Vater zur Mutter werden müssen.

Jetzt will ich aber noch wissen, ob Sie eigentlich selber Fisch essen ...

Ja. Nicht oft, vielleicht zweimal pro Monat. Ich versuche, lokalen Fisch zu essen, vom Vierwaldstättersee Egli, Zander oder Hecht. Und ich achte darauf, nicht bedrohte Arten wie zum Beispiel Gelbflossenthunfisch auszuwählen.

Hinweis: Mehr über die Neurobiologin Sara Stieb unter: www.
saramaestieb.wordpress.com

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