Elektroplax

Video: Zitteraal funktioniert wie eine Batterie (Quelle: TerraX)

Der Elektroplax, Kurzform Eplax, ist ein Organ einiger Fische, das elektrische Spannungen erzeugt, die an das Wasser oder andere Lebewesen abgegeben werden können. Es gibt etwa 250 Fischarten, die den Elektroplax besitzen. Dazu gehören Zitteraale, Zitterrochen und Zitterwelse. Durch den Elektroplax können Spannungen von bis zu 860 V erzeugt werden. Die erreichbare Stromstärke kann bis zu 50 A betragen, wobei dieses Extrem bisher nur beim Gefleckten Zitterrochen und auch nur bei einer Spannung von 60 V nachgewiesen werden konnte.

Aufbau

Die elektrischen Organe bestehen aus Muskelfasern, die nicht mehr kontrahieren können: die „elektrischen Platten“. Diese Platten sind auf der einen Seite papillös, auf der anderen Seite aber glatt. Auf der papillösen Seite befinden sich Synapsen. Mehrere Tausend dieser Platten sind in Säulen seriell geordnet. Durch diese Serien entstehen sehr hohe Spannungswerte. Die Stromstärke wird von der Anzahl der parallel geordneten Säulen bestimmt.

Eine Ausnahme stellt das elektrische Organ des Zitterwelses (Malapterurus electricus) dar. Die elektrisch wirksamen Zellen haben sich evolutionsgeschichtlich aus Drüsenzellen der Haut entwickelt. Sie funktionieren aber nach einem ähnlichen Prinzip.

Funktion

Elektroplax eines Zitterrochens (roter Bereich: Sitz des Organs)

Die Ausschüttung von Acetylcholin führt zur Erregung der Elektroplax-Zelle. Da dies zeitgleich in nahezu allen Elektroplax-Zellen geschieht, bauen sich kurzfristig Spannungen von bis zu 860 V auf, die sich bei Berührung der Beute schlagartig entladen und somit das Beutetier lähmen.

Beim Zitteraal kehrt der Strom über das Wasser wieder zum Schwanz des Tieres zurück, wodurch der Stromkreis geschlossen wird.

Bedeutung

Bauchseite von Temera hardwickii mit gut sichtbaren elektrischen Organen

Der Elektroplax wird genutzt, um Beutetiere zu lähmen und Feinde abzuwehren. Die Stromstöße dienen auch zur Orientierung im trüben Wasser, zur Revierabgrenzung und zum Auffinden von Fortpflanzungspartnern.

Weblinks

• Otto Schlappal, Andreas Schwarzkopf, Jan Trautmann, Torsten Roßmann: Elektrische Fische: Signalerzeugung & Rezeption. Funktion, Aufbau und Einsatz elektrischer Organe. Technische Universität, Darmstadt 2008 (PDF (Memento vom 18. September 2017 im Internet Archive)).