Zitteraale: 860 Volt, drei Arten, keine Aale

Bis 2019 galt der Zitteraal als eine einzige Art, Electrophorus electricus, die vor rund 250 Jahren beschrieben wurde. Ein Team unter der Leitung von C. David de Santana am National Museum of Natural History des Smithsonian zeigte, dass es drei sind.

Die Forscher sammelten und untersuchten 107 Exemplare und kombinierten genetische, morphologische und ökologische Daten sowie 3-D-CT-Scans, um sie zu unterscheiden. De Santana sagte, ohne die DNA wäre es nahezu unmöglich, sie allein anhand äußerer Merkmale auseinanderzuhalten. Die beiden neuen Arten erhielten die Namen Electrophorus voltai, nach Alessandro Volta, und Electrophorus varii, nach dem verstorbenen Smithsonian-Ichthyologen Richard Vari. Die Arbeit erschien im September 2019 in Nature Communications.

Die drei leben in unterschiedlichen Gewässern. E. varii lebt in den langsam fließenden Überschwemmungsgebieten des Amazonas-Tieflands. E. electricus ist ein Fisch des Guayana-Schilds. E. voltai lebt in den Hochlandflüssen des Brasilianischen Schilds und in den nach Süden fließenden Flüssen des Guayana-Schilds.

Wenn Sie ein Foto aus einem Aquarium oder von einer Flussreise vor sich haben, fotografieren Sie ihn, und die App bestimmt ihn – allerdings ist, wie die Forscher anmerken, die Bestimmung auf Artebene in dieser Gattung eine Frage für das Labor.

Bei Electrophorus voltai wurden Entladungen von bis zu 860 Volt gemessen, die höchste je bei einem lebenden Tier gemessene Spannung. E. electricus erreicht etwa 650 Volt und E. varii etwa 150.

Die Erklärung der Forscher ist die Wasserchemie. Das Hochlandwasser auf dem Brasilianischen Schild hat eine geringere Leitfähigkeit als das Wasser der Amazonas-Überschwemmungsgebiete im Tiefland, daher ist eine stärkere Entladung nötig, um dieselbe Wirkung hindurchzubringen. Die Art mit der höchsten Spannung lebt dort, wo Elektrizität am schlechtesten geleitet wird.

Zum Vergleich: Eine normale Autobatterie arbeitet mit 12 bis 13 Volt. Dass man eine Begegnung mit dem Aal überlebt, liegt daran, dass die Entladung als kurze Impulse mit sehr geringer Stromstärke abgegeben wird, nicht als anhaltender Schlag – deshalb verletzen sich Menschen durch Stürze, Ertrinken und wiederholte Impulse und nicht durch einen Stromschlag im üblichen Sinn.

Ein Zitteraal trägt über den größten Teil seiner Körperlänge gestapelte stromerzeugende Zellen, die in getrennte Organe mit unterschiedlichen Aufgaben gegliedert sind.

Das Sachs-Organ erzeugt schwache Entladungen zur Orientierung und Kommunikation. Das ist wichtig, weil diese Fische in trübem, von Gerbstoffen gefärbtem Wasser leben, in dem das Sehen nahezu nutzlos ist; das schwache Feld wirkt wie ein elektrisches Gegenstück zum Sonar und lässt das Tier Objekte in seiner Umgebung wahrnehmen.

Das Hunter-Organ erzeugt die Hochspannungsimpulse, mit denen Beute betäubt und Bedrohungen abgewehrt werden. Beide Systeme arbeiten im selben Tier und dienen unterschiedlichen Zwecken.

Zitteraale atmen außerdem Luft. Sie kommen zum Luftschnappen an die Wasseroberfläche – eine Anpassung an dieselben sauerstoffarmen Sümpfe und langsam fließenden Überschwemmungsgebiete, in denen sich der elektrische Sinn auszahlt.

Behandeln Sie sie als gefährlich. Die Entladung eines großen Tieres ist so schmerzhaft, dass sie unwillkürliche Muskelkontraktionen auslöst, und die eigentliche Gefahr im Wasser besteht darin, die Kontrolle zu verlieren und zu ertrinken oder wiederholte Impulse abzubekommen, ohne entkommen zu können.

In Nordamerika ist das kein Grund zur Sorge – Zitteraale leben nur in Südamerika, in den Flusssystemen von Amazonas und Orinoco und den zugehörigen Überschwemmungsgebieten. Für die meisten Menschen ist der praktische Kontakt ein Becken in einem öffentlichen Aquarium, das von vornherein sicher gebaut ist.

Wenn Sie im Amazonasbecken unterwegs sind, nehmen Sie örtliche Hinweise, wo man schwimmen kann, ernst, statt sich auf allgemeine Ratschläge zu verlassen, und fassen Sie keinen aalförmigen Fisch an, den Sie nicht bestimmen können. Wer einen Schlag erhalten hat und Verwirrung, Brustschmerzen, Herzrhythmusstörungen oder Verletzungen durch einen Sturz zeigt, muss ärztlich untersucht werden – nicht abwarten.

Allein wegen der Form. Ein Zitteraal hat einen langen, zylindrischen Körper, keine erkennbare Rückenflosse und eine lange Afterflosse über den größten Teil der Unterseite, die er wellenförmig bewegt, um vorwärts oder rückwärts zu schwimmen – der klassische Bauplan der Messerfische.

Sie gehören zu den südamerikanischen Messerfischen, und ihre nächsten Verwandten sind die Welse, nicht die echten Aale der Ordnung Anguilliformes. Echte Aale, darunter Muränen und der Amerikanische Aal, stehen an einer völlig anderen Stelle im Stammbaum der Fische.

Der Name blieb aus demselben Grund hängen wie bei Wolfsaal und Aalmutter: Im Englischen werden langgestreckte Fische unabhängig von ihrer Abstammung Aale genannt. Als Faustregel gilt: Ein echter Aal hat keine Bauchflossen und einen durchgehenden Flossensaum um den Schwanz, während die Schwimmflosse des Zitteraals die einzelne lange Flosse am Bauch ist.

Echte Aale bilden die Ordnung Anguilliformes, die Wikipedia in 8 Unterordnungen, 20 Familien und 164 Gattungen mit etwa 1.000 Arten einteilt. Zitteraale gehören nicht dazu: Sie sind Messerfische, die nur die Körperform teilen. Allein die Muränen machen einen großen Anteil aus; Sea Dwelling Creatures, ein Großhändler für Meerestiere, gibt etwa 200 Arten in 15 Gattungen an.

Echte Aale reichen vom Einkieferaal mit etwa 5 cm bis zur Schlanken Riesenmuräne mit bis zu 4 m, und der schwerste ist der Europäische Meeraal mit bis zu 3 m und 110 kg (Wikipedia).

Die wichtigsten Aalfamilien mit ihren gängigen Namen (Wikipedia):

• Anguillidae: Süßwasseraale, etwa der Amerikanische Aal, der Europäische Aal, der Japanische Aal und der Kurzflossenaal, die wichtigsten Handelsarten
• Muraenidae: Muränen, etwa die Grüne Muräne, die Gefleckte Muräne, die Kettenmuräne und die Kalifornische Muräne
• Congridae: Meeraale und Röhrenaale, etwa der Amerikanische Meeraal
• Ophichthidae: Schlangenaale, etwa der Spitzschwanz-Schlangenaal
• Synaphobranchidae: Grubenaale
• Saccopharyngidae: Schlingaale
• Moringuidae: Spaghettiaale

Die Fischdatenbank Fishdatabase.com listet 17 aalartige Fische, die US-Angler kennen, überwiegend Muränen und Meeraale. Ihre Liste enthält auch den Wolfsaal und den Asiatischen Kiemenschlitzaal, die wie der Zitteraal Aal heißen, ohne echte Aale zu sein. Siehe unsere Seiten zur Muräne und zum Wolfsaal.

Aale sind Fische. Wikipedia ordnet echte Aale den Strahlenflossern zu. Mehrere andere Fische haben unabhängig davon dieselbe lange Körperform entwickelt und werden Aale genannt: Zitteraale, Kiemenschlitzaale, Schleimaale und Tiefsee-Dornrückenaale (Wikipedia). Keiner von ihnen ist ein Reptil.

Auf Fischmärkten und Speisekarten sind die Süßwasseraale der Gattung Anguilla am bekanntesten: Der Amerikanische, der Europäische, der Japanische Aal und der Kurzflossenaal sind die wichtigsten Handelsarten, und Japan verzehrt mehr als 70 Prozent des weltweiten Aalfangs (Wikipedia). Sie sind zudem in Not: Wikipedia führt den Europäischen Aal als vom Aussterben bedroht und den Amerikanischen und Japanischen Aal als stark gefährdet. An Riffen und in Aquarien begegnet man am häufigsten Muränen.

Weil der größte Teil ihres Körpers eine biologische Batterie ist. Laut dem Smithsonian's National Zoo machen die drei elektrischen Organe etwa 80 % des Fischkörpers aus. Jedes Organ besteht aus abgeflachten Zellen, den Elektrozyten, und Wikipedia beschreibt etwa 6.000 davon, die im Hauptorgan in Reihe geschaltet sind; jede erzeugt eine kleine Spannung, die sich so addiert wie die Batterien in einer Taschenlampe, sodass das Hauptorgan eine Entladung von mindestens 600 Volt abgibt.

Laut dem National Zoo nutzt der Fisch diesen Strom für vier Aufgaben: Verteidigung, Jagd, Kommunikation und Orientierung. Schwache Impulse lassen ihn seine Umgebung in dunklem, schlammigem Wasser wahrnehmen; starke betäuben Beute und vertreiben Bedrohungen.

Wikipedia ergänzt, dass bis zu 500 Impulse pro Sekunde abgegeben werden können, jeder nur etwa zwei Millisekunden lang, weshalb ein Schlag als schnelle Salve und nicht als einzelner Stoß ankommt.

Weil die Spannung hoch, die Energie aber winzig ist. Wikipedia nennt eine maximale Stromstärke von etwa 1 Ampere bei 500 Volt pro Impuls und eine Impulsdauer von etwa zwei Millisekunden. Multipliziert man das aus, trägt ein Impuls etwa 1 Joule Energie (500 Watt für 0,002 Sekunden). Eine 60-Watt-Glühbirne verbraucht 60 Joule pro Sekunde.

Außerdem geht dem Fisch die Kraft aus. Wikipedia zitiert Alexander von Humboldts Bericht von 1800: Nach vielen Schlägen brauchten die Aale eine lange Pause und reichlich Futter, bevor sie wieder stark entladen konnten.

Nützlich ist das Bauprinzip, nicht das Tier. Wikipedia beschreibt künstliche Zellen nach dem Vorbild der Elektrozyten, die Jian Xu und David Lavan 2008 als mögliche Energiequelle für medizinische Implantate entwarfen, sowie vom Aal inspirierte Bauteile von 2016, die als Hochspannungskondensatoren funktionieren und sich etwa für elektrische Uhren oder LEDs eignen.

Der Biss ist das kleinere Problem. Wikipedia beschreibt die Zähne als klein und spitz; Zitteraale jagen, indem sie Beute mit Strom betäuben, nicht durch Beißen.

Entscheidend ist der Stromschlag. Historische Berichte, die Wikipedia sammelt, beschreiben ihn deutlich: John Hunters Forschung von 1775 hielt starke Taubheit fest, und Hugh Williamson schrieb, er habe einen heftigen Schlag erhalten. Wikipedia verzeichnet außerdem Kenneth Catanias Beobachtung, dass Zitteraale aus dem Wasser springen, um ein Tier zu schocken, das sie als Bedrohung sehen, sowie Humboldts Bericht über Pferde, die von Aalen betäubt wurden und dann ertranken.

Die praktischen Gefahren sind die bereits oben genannten: Verlust der Muskelkontrolle im Wasser, Ertrinken, Stürze und wiederholte Impulse. Wenn jemand einen Stromschlag erlitten hat und Brustschmerzen, Herzrhythmusstörungen, Verwirrtheit, Atemprobleme oder eine Sturzverletzung hat, holen Sie notärztliche Hilfe.

Nein. Betrachten Sie jedes Gewässer, in dem Zitteraale leben, als ungeeignet zum Schwimmen. Sie kommen nur in Südamerika vor, und ein großes Exemplar ist kräftig: Der National Zoo nennt Längen von 6 bis 8 Fuß, Wikipedia ein dokumentiertes Maximum von 2 m und 20 kg.

Zwei Verhaltensweisen machen sie gefährlicher als einen Fisch, der nur bei Berührung zuschlägt:

• Springen: Catanias Arbeiten, über die Wikipedia berichtet, zeigen, dass sie aus dem Wasser springen können, um eine vermeintliche Bedrohung zu schocken
• Jagd in der Gruppe: Laut Wikipedia jagt Voltas Zitteraal, E. voltai, manchmal im Rudel, treibt Salmlerschwärme zusammen und schlägt gemeinsam zu

Folgen Sie im Amazonas- und Orinoco-Becken den Anweisungen örtlicher Führer, meiden Sie trübe Seitenarme und waten Sie nicht dort, wo Sie den Grund nicht sehen. Im Aquarium schützt die Glasscheibe die Besucher.

Zahlen des Smithsonian's National Zoo:

• Länge: 6 bis 8 Fuß (2 bis 2,5 m)
• Lebensdauer: in freier Natur unbekannt; in menschlicher Obhut leben Männchen meist 10 bis 15 Jahre und Weibchen 12 bis 22
• Fortpflanzung: Weibchen legen in der Trockenzeit 1.200 bis 1.700 Eier; Männchen bauen Nester aus Speichel und bewachen die Larven bis zur Regenzeit
• Nahrung: vielseitige Fleischfresser, die Fische, Krebstiere, Insekten sowie kleine Amphibien, Reptilien und Säugetiere fressen
• Atmung: obligate Luftatmer mit einem Maul, das mit gefaltetem, gut durchblutetem Gewebe ausgekleidet ist, das Sauerstoff aufnimmt; laut Wikipedia tauchen sie etwa alle zwei Minuten zum Luftholen auf

Ein Hinweis zur Spannung: Der National Zoo nennt „bis zu 800 Volt“ für Zitteraale allgemein, während die oben genannten 860 Volt der Rekord für E. voltai sind. Der Unterschied liegt zwischen einem allgemeinen Wert und dem Rekord einer einzelnen Art.