Bei zwei Chinook-Lachsen in einer Forschungsbrutanstalt für Süßwasserfische wurden während ihrer frühen Entwicklung zusammengewachsene Zwillinge dokumentiert.
Der Fund verdeutlicht, dass bereits geringfügige Störungen in der embryonalen Frühphase dazu führen können, dass zwei Körper einen einzigen, empfindlichen Lebensbeginn teilen müssen.
Die Kontrolle des Beckens brachte zusammengewachsene Zwillinge ans Licht
Unter Tausenden frisch geschlüpften Lachsbrütlingen in einer Forschungsbrutanstalt nahe Windsor in Ontario fiel ein Paar durch eine außergewöhnliche Besonderheit auf.
Als Doktoratsstudierende an der Universität Windsor im Zentrum für Ökologie der Süßwasserwiederherstellung (UWindsor) die frühe Entwicklung der Fische erfassten, bemerkten sie zwei Brütlinge, die am Bauch miteinander verwachsen waren.
Die beiden Zwillinge hatten jeweils einen eigenen Kopf und Schwanz ausgebildet. Ihre Körper blieben jedoch verbunden und nutzten gemeinsam einen einzigen Nährstoffsack, der sie in den ersten Tagen nach dem Schlüpfen mit Nahrung versorgt.
Durch diese ungewöhnliche Anatomie ist ihr Überlebenszeitraum stark begrenzt. Sie wirft die Frage auf, wie lange zwei heranwachsende Fische von derselben Energiequelle leben können.
Lachszwillinge teilen sich einen Bauch
Zwar entstanden zwei Köpfe und zwei Schwänze, doch eine gemeinsame Unterseite verband die Körper vom Brustbereich bis zum Bauch.
In den Laboraufzeichnungen wurden die Brütlinge als ventral zusammengewachsen beschrieben – vom Brustbereich bis zum Schwanz am Bauch verbunden – und ihre Bewegungen blieben eng aufeinander abgestimmt.
Ein gemeinsamer Nahrungssack versorgte beide Körper. Daher könnte eine Schwäche bei einem Zwilling auch den anderen belasten. Dieser gemeinsame Start verschaffte ihnen zwar zusätzliche Zeit, setzte jedoch eine klare Grenze, sobald der Nahrungsvorrat aufgebraucht war.
Wenn die Teilung unvollständig bleibt
Lange bevor sich Augen bilden, kann ein einzelnes Ei damit beginnen, zwei Embryonen auszubilden, bevor dieser Teilungsvorgang auf halbem Weg stoppt.
Eine Studie aus dem Jahr 2016 führte viele Fischzwillinge auf eine frühe, unvollständige Aufspaltung zurück, bei der die Teile später wieder zusammenwuchsen. Statt sich zu zwei getrennten Fischen zu entwickeln, blieben die wachsenden Gewebe an jenen Stellen verbunden, an denen die Körper noch weich und biegsam waren.
Kein einzelner Auslöser erklärt sämtliche Fälle. Deshalb beobachten Brutanstalten weiterhin mögliche Muster, die sich in künftigen Saisonen vielleicht verhindern lassen.
Zusammengewachsene 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 früh gemeinsame Gefäße entwickelten. Dadurch gelangten Sauerstoff und Nährstoffe zwischen ihnen hin und her, noch bevor sie frei zu schwimmen begannen.
Bei einem untersuchten Paar war das Maul des kleineren Zwillings verschlossen, dennoch hielt ihn der gesündere Zwilling am Leben.
Sobald die Nahrungsaufnahme beginnt, kann genau diese Verbindung zum Problem werden, da beide Körper um einen begrenzten Zufluss konkurrieren müssen.
Energie im Dottersack der Lachsbrut
Bevor ein junger Lachs Beute jagen kann, lebt er von den Nährstoffen in einer Ausbuchtung unter seinem Bauch.
Biologinnen und Biologen bezeichnen diese Ausbuchtung als Dottersack, einen Nährstoffbeutel, der einen frisch geschlüpften Fisch in seinen ersten Wochen versorgt.
Ein Informationsblatt der Bundesbehörden zum Lebenszyklus von Lachsen hält fest, dass rund 70 Prozent des Gewichts eines Chinook-Lachses aus dieser Reserve stammen können.
Bei zusammengewachsenen Zwillingen, die einen Dottersack teilen, könnte der Vorrat länger reichen. Dauerhaft unterschiedliche Organe kann er jedoch nicht ausgleichen.
Lachszwillinge müssen die erste Nahrungsaufnahme bewältigen
Wenn der Dottersack kleiner wird, müssen die jungen Fische stattdessen im offenen Wasser schwimmen, atmen und Nahrung suchen.
Sobald diese Reserve zur Neige geht, verlässt ein Brütling seinen geschützten Bereich und schnappt erstmals nach winziger Beute.
Für ein zusammengewachsenes Paar verlangt diese erste Phase der selbstständigen Nahrungsaufnahme zwei funktionierende Mäuler, auch wenn die Körper weiterhin Gewebe teilen.
Unterschiede bei Größe oder Organfunktion können rasch sichtbar werden, und ein schwächerer Zwilling kann den stärkeren mit hinunterziehen.
Die Betreuung beeinflusst das Überleben der Lachsbrut
Im Zentrum für Ökologie der Süßwasserwiederherstellung (FREC) zogen Mitarbeitende Tausende Fische auf und kontrollierten sie täglich.
Bei jeder Kontrolle wurden frühe Verletzungen und ungewöhnliche Entwicklungen entdeckt. Solche kleinen Entscheidungen bestimmten häufig darüber, ob ein Brütling überlebte oder starb.
„Weil so viele Fische das Forschungszentrum durchlaufen, rückt hin und wieder ein unvergesslicher kleiner Fisch ins Zentrum der Aufmerksamkeit“, sagt Dr. Trevor Pitcher, Direktor des FREC.
Selbst bei sorgfältiger Betreuung konnte das Zentrum die beiden Körper nicht voneinander trennen. Das langfristige Überleben blieb daher ungewiss.
Besatz der Großen Seen
Rund um die Großen Seen ziehen Behörden Fische in Brutanstalten auf und setzen sie aus, um die Freizeitfischerei zu stärken und die Ökosysteme im Gleichgewicht zu halten.
Die Fischereikommission der Großen Seen forderte, Chinook-Lachse durch Besatz als Spitzenprädatoren zu erhalten. Dabei werden Fische aus Brutanstalten in offene Gewässer entlassen.
An Orten wie Windsor ist diese Arbeit auf eine verlässliche Produktion in den Brutanstalten angewiesen, weshalb jede Aufzuchtgruppe frühzeitig genau beobachtet werden muss.
Am 21. November beging die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen den Welttag der Fischerei mit einem Aufruf zu gesunden aquatischen Ressourcen.
Eine Lehre über Unterschiede
In einer geschäftigen Brutanstalt zeigen sich kleine Abweichungen bei Form oder Farbe oft lange bevor ein Fisch offene Gewässer erreicht.
Routinemäßige Untersuchungen halten diese Unterschiede in Notizen, Fotos und Überlebenskontrollen fest. So entsteht eine Dokumentation, die andere Einrichtungen für Vergleiche nutzen können.
Zusammengewachsene Zwillinge fallen besonders stark auf, gehören jedoch zum selben Spektrum wie kleinere Fehlbildungen, die unbemerkt auftreten können.
Ohne sorgfältige Aufzeichnungen bleibt der seltenste Fisch bloß eine Geschichte, und die Möglichkeit, Risiken zu verstehen, geht verloren.
Wie es weitergeht
Die zusammengewachsenen Lachse am FREC zeigten, wie ein einzelner Vorfall zugleich Einblicke in frühe Entwicklung, tägliche Betreuung und Ziele der Fischerei geben kann.
Künftige Beobachtungen könnten klären, ob die gemeinsame Nahrungsaufnahme hilft oder schadet. Der Fall unterstreicht jedoch schon jetzt die Bedeutung einer sorgfältigen Überwachung in Brutanstalten.
Die Informationen stammen aus einer Online-Pressemitteilung der Universität Windsor.
Foto mit freundlicher Genehmigung von Trevor Pitcher/Universität Windsor.
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