Wie bewegen sich Fische im Wasser auf und ab?

Tauchgang im Detail: Wie Fische die dritte Dimension erobern

Fische schweben scheinbar mühelos im Wasser, doch hinter dieser Eleganz verbirgt sich ein komplexes Zusammenspiel von Physik und Physiologie. Wie meistern sie den Aufstieg und Abstieg in der aquatischen Welt? Der Schlüssel liegt in einem dynamischen Prozess, der Muskelkraft und Druckausgleich geschickt kombiniert: die präzise Steuerung des Auftriebs.

Im Zentrum dieses Mechanismus steht die Schwimmblase, ein mit Gas gefülltes Organ, das wie ein interner Ballon funktioniert. Durch die Regulation des Gasvolumens in der Schwimmblase können Fische ihren Auftrieb an die jeweilige Wassertiefe anpassen. Will ein Fisch aufsteigen, verringert er das Gasvolumen in seiner Schwimmblase. Dadurch sinkt sein Gesamtvolumen und damit auch sein Auftrieb, sodass er leichter wird als das umgebende Wasser und aufsteigt. Umgekehrt erhöht der Fisch das Gasvolumen in der Schwimmblase, um abzusinken. Dieser Gasaustausch erfolgt über den Blutkreislauf und spezielle Drüsen, die Gas in die Schwimmblase abgeben oder daraus resorbieren.

Die Schwimmblase allein reicht jedoch nicht aus, um die präzise Positionierung im Wasser zu gewährleisten. Aktive Bewegungen, insbesondere durch die Flossen, spielen eine entscheidende Rolle. Die Brustflossen dienen dabei als “Bremsen” und “Steuer”, während die Schwanzflosse den Vortrieb generiert und schnelle Richtungswechsel ermöglicht. Die Rücken- und Afterflosse stabilisieren den Fisch und verhindern ein Kippen oder Rollen. Dieses fein abgestimmte Zusammenspiel der Flossen ermöglicht dem Fisch, gezielt auf- und abzutauchen, unabhängig von der Anpassung der Schwimmblase.

Der Druckausgleich in der Schwimmblase ist eng mit dem Umgebungsdruck verknüpft. Beim Abtauchen steigt der Wasserdruck, wodurch die Schwimmblase komprimiert wird und der Fisch an Auftrieb verliert. Um die neutrale Auftriebslage – also den Zustand, in dem der Fisch weder sinkt noch steigt – zu erhalten, muss Gas in die Schwimmblase nachgepumpt werden. Beim Aufstieg hingegen sinkt der Wasserdruck, die Schwimmblase dehnt sich aus, und der Fisch muss Gas abgeben, um nicht unkontrolliert an die Oberfläche zu treiben.

Dieser kontinuierliche Prozess der Druckanpassung und die feinmotorische Steuerung der Flossenbewegungen verdeutlichen die beeindruckende Anpassung der Fische an ihren Lebensraum. Es ist ein faszinierendes Beispiel für die komplexe Interaktion von physikalischen Gesetzmäßigkeiten und biologischen Mechanismen, die es Fischen ermöglicht, die dritte Dimension des Wassers elegant und effizient zu nutzen.