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Forschung Unterwasser

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Irgendwie kann man da schon richtig neidisch werden: Die Untergruppenbacherin Sara Stieb arbeitet mittlerweile an Orten, wo Menschen sonst für viel Geld Urlaub machen. Bahamas, Hawaii, Great Barrier Reef heißen Stationen in ihrem Arbeitsleben, das die Meeresbiologin immer wieder für besondere Aufgaben ans und unter Wasser führt. Wenn die 38-Jährige in Australien ist, verbringt sie viel Zeit auf der Forschungsinsel Lizard Island in der Nordhälfte des weltgrößten Korallenriffs. Und was sie dort untersucht, hat viel mit Fischen und Farben zu tun. 

Ausflug ins Blau

Unterwasserarbeit im Taucheranzug mit Flossen und Sauerstoffflasche "sind nur ein paar Wochen im Jahr“, erklärt die Wissenschaftlerin, die mit ihrem Mann sonst in Luzern lebt. Die Hauptarbeit findet im Labor und bei der Auswertung der Daten am Computer statt.

Extrem bunte Fische, die im Great Barrier Reef in großer Zahl vorkommen, sind ihr Spezialgebiet. Riffbarsche wie Anemonenfische und der Ambon Damsel, Doktor- und Falterfische gehören dazu. Beim Heimatbesuch bei ihren Eltern in Untergruppenbach erklärt die 38-Jährige ihre Passion: Die Augen der Fische sind ihr Schwerpunkt; und dass Fische weitaus mehr sehen als Menschen, ist ein Ergebnis ihrer Arbeit. Das menschliche Auge hat Zapfen fürs Farbsehen, hat ein Gen für Blau, Grün und Rot. Ihre Riffbarsche aber können auch violett und ultraviolett sehen, das hat sie mit der Untersuchung des Erbmaterials (DNA) der Fischzapfen und Messungen mit reflektierten Licht-Wellenlängen in einem Spektrometer nachweisen können.

Training mit Fischen

Sara Stiebs Forscherteam in Brisbane hat zudem Trainingsversuche mit Fischen gestartet, eine Art Reflextest wie der berühmte Versuch mit dem Pawlowschen Hund. Man ließ Fische im Riff auf farbige Punkte zuschwimmen, und wenn sie den Punkt anpickten, gab es als Belohnung ein Würmchen zum Fressen. Als dem Fisch dann zwei Farbpunkte auf einer Wand angeboten wurden und er den "richtigen“ ansteuerte, war der Beleg fürs spezielle Farbsehen erbracht. "Wir Menschen glauben, was wir wahrnehmen, ist die Realität“, sagt die Forscherin. Fische aber "sehen viel mehr als wir“, einige hätten mehr als zehn aktive Sehgene, wir Menschen drei. Einige Fische könnten viele Nuancen von Blau oder Grün unterscheiden oder UV sehen. Bei einem blauen Himmel würde ein Fisch viel mehr Blautöne erkennen als wir und könne Ultraviolett von Blättern und Blumen sehen – wie die Bienen auch. 

Warum sie sich gerade für dieses Forschungsfeld begeistert? Schon als Kind hatte die Untergruppenbacherin eine Leidenschaft für Meerestiere, war von den Doku-Filmen von Jacques Cousteau und der Unterwasserwelt fasziniert. Sie studierte Biologie in Bremen und Würzburg, recherchierte bei einem Praktikum auf den Bahamas, wo Baby-Zitronenhaie vorkommen und was sie fressen, beschäftigte sich in ihrer Diplom-Arbeit auf Hawaii mit der Energie, Lauten und Lichtblitzen von Knallkrebsen unter Wasser.

Den Schwerpunkt entdeckt

Stieb ging ans Neurobiologische Institut der Uni Queensland bei Brisbane, wechselte dann nach der Geburt ihrer Tochter ans Schweizer Institut für Wasserforschung und ist nach wie vor bei Forschungseinsätzen in Australien Mitglied des Forscherteams.

Sie sei halt bei der visuellen Wahrnehmung der Tiere "hängen geblieben“, sagt die Meeresbiologin trocken. Sie ist aber auch immer wieder begeistert, wie Fische zum Beispiel mit UV-Licht kommunizieren. Es sei ein wichtiges Merkmal für die Partnersuche – und eine gute Tarnung vor Räuberfischen, weil diese das herausstechende Licht nicht sehen könnten.

Die Netzhaut der Fische ist das wichtigste Forschungsobjekt der Wissenschaftlerin. Die Zapfen untersucht sie auf Gene und Proteine. Es geht auch um die Frage, was die Ursachen für die extreme Artenvielfalt an Korallenriffen ist und für die starke Verbreitung bunter Fischarten. Gerade weil sie durch die Farbvielfalt gut kommunizieren, ist es wahrscheinlich, dass diese Fische sich erfolgreich fortpflanzen. Leider müssten einige Exemplare für ihre Arbeit sterben. Aber: Es gebe strenge Auflagen, so Stieb, wie viele Fische man zu Forschungszwecken dem Ökosystem entnehmen dürfe. 

Forschung gegen Krebs

Ihr Professor in Australien, Justin Marshall, ist eine Koryphäe auf dem Gebiet der Sehsysteme der Unterwasserwelt. Er leitet auch ein internationales Forschungsprojekt, das von den Meerestieren direkt zum Menschen führt. Es geht darum, dass Fangschreckenkrebse zirkular polarisiertes Licht (eine spezielle Lichtform) erkennen und aussenden. Dass menschliche Krebszellen dieses zirkular polarisierte Licht deutlich anders als gesunde Zellen reflektieren, haben sich die Forscher zunutze gemacht. Sie haben eine spezielle Kamera entwickelt, um Krebszellen im Körper frühzeitig erkennen zu können

Sara Stieb hat vor Kurzem an einem Projekt mitgearbeitet, in dem das Farbsehen von Tiefseefischen, die in extremer Dunkelheit leben, erforscht wurde. Dort, in gut 1000 Meter Tiefe des Ozeans, kommunizieren Fische auch mit Leuchtfarben oder Lichtblitzen wie bei einer Taschenlampe, um Partner oder Beute zu finden. 

Was sie bei ihrer Passion antreibt? "Die Welt mit anderen Augen sehen, die Rätsel der Natur lüften“, antwortet die 38-Jährige, die wie ihr Mann eine 80-Prozent-Stelle hat. Sie erwartet bald ihr zweites Kind, will aber im kommenden Jahr wieder auf ihre Forschungsinsel im Great Barrier Reef.

Schlimme Folgen des Klimawandels

Den Klimawandel erlebt sie dabei hautnah mit. 2016/2017, als das Riff durch eine beängstigende Korallenbleiche für Schlagzeilen sorgte, sei es "ganz schlimm“ gewesen. Ihr Professor habe da sogar geweint. Im nördlichen Bereich des Riffs seien gut 80 Prozent der Korallen abgestorben, zerstört durch die Erwärmung des Wassers. Das habe einem bewusst gemacht, "wie schnell wir die Kontrolle verlieren“. Sie sorgt sich, dass der Mensch zu langsam gegensteuert. Mehr Gelder in die Forschung stecken, in alternative Wege bei Autos, Flugzeugen, Kraftstoffen, wäre für sie ein notwendiger Ansatz.

Immerhin: Die Fische seien im Great Barrier Reef auch in abgestorbenen Bereichen noch da. Und in etwas größeren Tiefen würden Korallen nachwachsen. "Das“, sagt die Forscherin, "macht etwas Hoffnung.“

 

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