Verbundene Chinook-Lachs-Zwillinge in einer Forschungsbrutanlage dokumentiert

In einer Süßwasser-Forschungseinrichtung wurden während der frühen Entwicklung zwei Chinook-Lachse als verbundene Zwillinge dokumentiert.

Der Fund zeigt, dass bereits geringfügige Störungen im frühen Embryonalwachstum zwei Körper hervorbringen können, die einen fragilen Lebensbeginn teilen müssen.

Die Tankkontrolle brachte verbundene Zwillinge ans Licht

Unter Tausenden frisch geschlüpfter Lachsfische, die sich in einer Forschungsbrutanlage nahe Windsor in Ontario bewegten, fiel ein Paar durch einen auffälligen Unterschied auf.

Doktorandinnen und Doktoranden, die an der Freshwater Restoration Ecology Centre (UWindsor) der University of Windsor das frühe Wachstum der Fische beobachteten, entdeckten zwei Jungfische, die bei der Dokumentation entlang ihrer Bäuche miteinander verwachsen waren.

Beide Zwillinge entwickelten jeweils einen eigenen Kopf und Schwanz, blieben jedoch mit ihren Körpern verbunden und teilten einen einzigen Nährstoffsack, der sie in den ersten Tagen nach dem Schlüpfen mit Nahrung versorgt.

Diese ungewöhnliche Anatomie lässt den Zwillingen nur ein enges Überlebensfenster und wirft die Frage auf, wie lange zwei heranwachsende Fische von einer gemeinsamen Energiequelle leben können.

Lachs-Zwillinge teilen einen Bauch

Es entstanden zwei Köpfe und zwei Schwänze, doch eine gemeinsame Unterseite verband die Körper von der Brust bis zum Bauch.

Laboraufzeichnungen bezeichneten die Jungfische als ventral verbundene Zwillinge – entlang des Bauchs von der Brust bis zum Schwanz zusammengewachsen – deren Bewegungen eng aufeinander abgestimmt blieben.

Ein einziger angehefteter Nahrungssack ernährte beide Körper; jede Schwäche eines Zwillings konnte somit auch den anderen belasten. Der gemeinsame Start verschaffte den Zwillingen zwar zusätzliche Zeit, setzte aber mit dem Verbrauch der Nahrung zugleich eine klare Grenze.

Wenn die Trennung misslingt

Lange bevor sich Augen bilden, kann ein einzelnes Ei zwei Embryonen ausbilden, deren Teilung dann auf halbem Weg zum Stillstand kommt.

Eine Studie aus dem Jahr 2016 führte viele Fischzwillinge auf eine frühe, unvollständige Teilung zurück, die später erneut zusammenwuchs. Statt sich zu zwei getrennten Fischen zu entwickeln, blieben die wachsenden Gewebe an den Stellen verbunden, an denen die Körper noch weich und formbar waren.

Kein einzelner Auslöser erklärt jeden Fall, weshalb Brutanlagen weiterhin nach Mustern suchen, die sich in künftigen Saisons möglicherweise vermeiden lassen.

Verbundene Zwillinge teilen ein Blutsystem

Bei ventral verbundenen Zwillingen können Blutgefäße die Lücke zwischen den Körpern überbrücken, sodass ein Zwilling den anderen teilweise mitversorgt.

Forschende stellten fest, dass einige Zwillinge aus der Lachsfamilie schon früh gemeinsame Gefäße ausbildeten, durch die Sauerstoff und Nährstoffe zwischen ihnen flossen, noch bevor sie frei schwammen.

Bei einem untersuchten Paar hatte der kleinere Zwilling ein verschlossenes Maul, wurde jedoch vom gesünderen Zwilling weiterhin am Leben gehalten.

Sobald die Nahrungsaufnahme beginnt, kann dieselbe Verbindung problematisch werden, da beide Körper um einen begrenzten Nährstofffluss konkurrieren müssen.

Energie im Dottersack der Lachsbrut

Bevor ein junger Lachs Beute jagen kann, lebt er von den Nährstoffen, die in einer Wölbung unter seinem Bauch gespeichert sind.

Biologinnen und Biologen nennen diese Wölbung Dottersack, einen Nährstoffbeutel, der einen frisch geschlüpften Fisch in seinen ersten Wochen ernährt.

Ein Merkblatt der Bundesbehörden zum Lebenszyklus von Lachsen weist darauf hin, dass etwa 70 Prozent des Gewichts eines Chinook-Lachses aus dieser Reserve stammen können.

Bei verbundenen Zwillingen, die einen Sack teilen, könnte der Vorrat länger reichen, dauerhaft unterschiedliche Organe kann er jedoch nicht ausgleichen.

Lachs-Zwillinge müssen die erste Nahrungsaufnahme bewältigen

Wenn der Dottersack schrumpft, müssen die jungen Fische stattdessen im offenen Wasser schwimmen, atmen und jagen.

Sobald diese Reserve knapp wird, verlässt ein Jungfisch seinen Schutz und schnappt erstmals nach winziger Beute.

Für ein verbundenes Paar verlangt diese erste Phase eigenständiger Nahrungsaufnahme zwei funktionierende Mäuler, selbst wenn die Körper weiterhin Gewebe teilen.

Unterschiede bei Größe oder Organfunktion können sich schnell bemerkbar machen, und ein schwächerer Zwilling kann den stärkeren mit nach unten ziehen.

Pflege prägt das Überleben von Lachsbrut

Im Freshwater Restoration Ecology Centre (FREC) zogen Mitarbeitende Tausende Fische auf und kontrollierten sie täglich.

Bei jeder Kontrolle wurden frühe Verletzungen und ungewöhnliches Wachstum erkannt; diese kleinen Entscheidungen bestimmten oft darüber, ob ein Jungfisch lebte oder starb.

„Weil so viele Fische das Forschungszentrum durchlaufen, steht gelegentlich ein bemerkenswerter Babyfisch im Mittelpunkt“, sagt Dr. Trevor Pitcher, Direktor des FREC.

Trotz sorgfältiger Pflege konnte das Zentrum die beiden Körper nicht zur Trennung zwingen, sodass das langfristige Überleben ungewiss blieb.

Besatz der Großen Seen

Im gesamten Gebiet der Großen Seen ziehen Behörden Fische in Brutanlagen auf und setzen sie aus, um die Freizeitfischerei zu stärken und Ökosysteme im Gleichgewicht zu halten.

Die Great Lakes Fishery Commission forderte, Chinook-Lachse durch Besatz als Spitzenprädatoren zu erhalten; dabei werden Fische aus Brutanlagen in offene Gewässer entlassen.

An Orten wie Windsor hängt diese Arbeit von einer konstanten Produktion der Brutanlagen ab, und jede Charge muss frühzeitig genau überwacht werden.

Am 21. November erinnerte die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen am Welttag der Fischerei an die Bedeutung gesunder aquatischer Ressourcen.

Eine Lehre über Vielfalt

In einer geschäftigen Brutanlage treten kleine Unterschiede bei Form oder Farbe häufig auf, lange bevor ein Fisch offenes Wasser erreicht.

Regelmäßige Untersuchungen halten solche Unterschiede in Notizen, Fotos und Überlebenskontrollen fest und schaffen dadurch Vergleichsdaten für andere Einrichtungen.

Verbundene Zwillinge fallen am stärksten auf, gehören aber zum selben Spektrum wie kleinere Defekte, die unbemerkt auftreten können.

Ohne sorgfältige Aufzeichnungen bleibt der seltenste Fisch lediglich eine Geschichte, und die Chance, Risiken zu verstehen, geht verloren.

Wie es weitergeht

Die verbundenen Lachse im FREC zeigten, wie ein einzelner Zufall gleichzeitig Einblicke in die frühe Entwicklung, die tägliche Pflege und die Ziele der Fischerei geben kann.

Künftige Beobachtungen könnten zeigen, ob die gemeinsame Nahrungsversorgung hilft oder schadet; der Fall spricht jedoch bereits für eine sorgfältige Überwachung von Brutanlagen.

Die Informationen stammen aus einer Online-Pressemitteilung der University of Windsor.

Foto mit freundlicher Genehmigung von Trevor Pitcher/University of Windsor.