Geheimnisvolle Tier- und Pflanzenwelt

Zahlreiche Fakten aus der Tier- und Pflanzenwelt sind nicht nur skurril, sondern auch rätselhaft. Pflanzen kennen z. B. das Geheimnis der Alchemie. Sie sind ununterbrochen damit beschäftigt, Elemente umzuwandeln, ohne dabei auf riesige moderne Teilchenbeschleuniger zurückgreifen zu müssen. Pflanzen scheinen die Fähigkeit zu besitzen, Phosphor in Schwefel, Kalzium in Phosphor, Magnesium in Kalzium, Kohlensäure in Magnesium und Stickstoff in Kalium umzuwandeln. Außerdem entziehen lebende Pflanzen der Luft und dem Boden nicht einfach Stoffe, sondern schaffen auch ständig neue. Hunderte von Analysen belegen, das z. B. in den Samen, die in destilliertem Wasser  keimen, der ursprüngliche Gehalt an Kalium, Phosphor, Magnesium, Kalzium und Schwefel auf unerklärliche Weise anstieg. Obwohl es ein physikalisches Gesetz ist, dass die in destilliertem Wasser gezogenen Pflanzen den gleichen Mineralgehalt aufweisen müssten wie die Samen, aus denen sie keimen, war nicht nur der Anteil an Mineralsalzen größer geworden, sondern auch alle anderen Komponenten der Pflanze, wie z. B. Stickstoff, der während der Veraschung der Samen frei wurde, in vermehrtem Maße vorhanden war. Wie das geschieht ist der Wissenschaft bisher ein Rätsel. Die meisten Umwandlungen werden bei den ersten zwanzig Elementen des periodischen Systems beobachtet. Sie scheinen immer Wasserstoff oder Sauerstoff mit einzubeziehen. So findet die Transmutation von Kalium (₁₉K) zu Kalzium (₂₀C) durch das Hinzufügen eines Wasserstoffatoms (₁H) statt. Es handelt sich dabei nicht um Verschiebungen von Elektronen auf den äußeren Schalen des Atoms oder die chemischen Bindungen von Molekülen, sondern um Veränderungen der Struktur Von Atomkernen, die durch Enzymaktivitäten in der lebenden Materie hervorgerufen werden.  Bei den Kernumwandlungen handelt es sich weder um rein chemische noch um rein physikalische Vorgänge.

Die Natur steckt noch voller Geheimnisse und Überraschungen. Wir wissen zum Beispiel mehr über den Mond als über die Tiefsee.  Die Tiefsee ist kein lebensfreundlicher Ort. Die Druckverhältnisse sind hoch und es gibt kaum Nahrungsquellen. Im Boningraben im Pazifischen Ozean, südlich von Japan, erreicht das Meer eine Tiefe von 10.554 Metern. Der bekanntere Marianengraben ist an seiner tiefsten Stelle sogar noch etwas tiefer. Dort im ewigen Dunkel leben ebenso bizarre wie faszinierende Tiere. Der Lebensraum in der Tiefsee ist der größte der Erde – in keinem anderen auf dem Planeten leben so viele verschiedene Tierarten. Wir wissen so wenig über das, was dort unten ist.

Im Boningraben trotzt z. B. der Scheibenbauch unglaublichem Druck und endloser Dunkelheit. Im Gegensatz zu anderen Tiefseefischen sind es bei den Scheibenbäuchen jedoch die Jungtiere, die sich in den tiefsten Regionen des Meeres aufhalten. Doch sowohl der Körperbau der Jungtiere als auch jener der ausgewachsenen Tiere ist so robust, dass sie extremen Bedingungen standhalten können. Diese wird nach heutiger Erkenntnis vermutlich bedingt durch die zunehmende Konzentration von Trimethylamin-N-oxid zur Stabilisierung der Proteine, die bei einer Tiefe von 8200 m in den Zellen die Osmolalität von Meerwasser erreicht und bei höheren Konzentrationen ohne weitere Gegenmaßnahmen zu einem osmotischen Einströmen von Meerwasser in die Zellen führen würde. Auch Nesseltiere überleben den Druck in großen Tiefen, weil sie bis zu 99 Prozent aus Wasser bestehen und dadurch nicht zerquetscht werden. Tintenfische gehören zu den häufigen Bewohnern der Tiefsee. Ihre acht oder zehn Arme treiben sie mit hohem Tempo voran. Von diesen Kopffüßlern sind rund 800 Arten bekannt. Die Hadalzone ist die unwirtlichste Gegend des Ozeans. Dort, in 6.000 bis 8.000 Metern Tiefe leben kleinste Organismen, wie die Seegurke, die den Meeresboden umgraben und Mikroben züchten. Sie betreiben offenbar so etwas wie Landwirtschaft.

Der Fangzahnfisch (Anoplogaster Cornuta) sieht furchterregend aus, wird aber nur 15 Zentimeter lang. Er lebt in bis zu 5000 Meter Tiefe und steigt nachts in höhere Regionen auf.  Er besitzt die im Verhältnis zur Körpergröße längsten Zähne aller Meeresfische. Seine Fangzähne sind so lang, dass er sie beim Schließen des Mauls in spezielle Hohltaschen neben seinem Gehirn schieben muss. Seine Haut kann bis zu 99,5 % des Lichts absorbieren. Dieses „Ultra-Schwarz“ lässt ihn in der Dunkelheit der Tiefsee fast unsichtbar werden. Während sich Jungtiere von Zooplankton ernähren, jagen Erwachsene aktiv Fische und Tintenfische, die oft fast so groß sind wie sie selbst. Jungfische sehen so radikal anders aus als Erwachsene – sie haben helle Farben, große Augen und lange Kopfstacheln –, dass sie früher fälschlicherweise für eine völlig andere Gattung gehalten wurden. Da die Augen des Fangzahnfischs  in der ewigen Finsternis kaum nützlich sind, verlässt er sich auf ein stark ausgeprägtes Seitenlinienorgan, um Bewegungen und Druckveränderungen im Wasser zu spüren. In Tiefen von bis zu 5.000 Metern lastet ein Druck auf dem Fangzahnfisch, der etwa dem 500-fachen des Oberflächendrucks entspricht. Anders als viele Fische in flacheren Gewässern verzichten die meisten Tiefseebewohner wie der Fangzahnfisch auf eine gasgefüllte Schwimmblase. Luft ist komprimierbar und würde unter dem enormen Wasserdruck kollabieren. Stattdessen besteht sein Körper größtenteils aus inkompressiblen Flüssigkeiten und Gewebe, wodurch der Innendruck dem Außendruck entspricht und ein Gleichgewicht herrscht. Extremer Druck verformt normalerweise die Proteine und Enzyme eines Lebewesens, was zum Tod führt. Der Fangzahnfisch reichert in seinen Zellen hohe Konzentrationen von Trimethylamin-N-oxid (TMAO) an. Dieses Molekül wirkt wie ein chemischer „Anker“, der Wassermoleküle stabilisiert und verhindert, dass der Druck die lebenswichtigen Eiweißstrukturen im Körper zusammendrückt. Unter hohem Druck neigen Zellmembranen auch dazu, starr und brüchig zu werden – ähnlich wie Butter im Kühlschrank. Tiefseefische gleichen dies durch einen hohen Anteil an ungesättigten Fettsäuren aus. Diese halten die Membranen auch bei extremem Druck und niedrigen Temperaturen flüssig und funktionsfähig. Und schließlich ist das Skelett vieler Tiefseefische weniger stark verkalkt sondern eher knorpelig oder porös. Diese Flexibilität verhindert, dass die Knochen unter Belastung brechen, und spart gleichzeitig Energie, die für den Aufbau massiver Knochen in nährstoffarmen Gebieten nötig wäre

In den tropischen und subtropischen Gewässern der Weltozeane leben etwa 40 Arten Fliegender Fische. Besonderes Kennzeichen sind, je nach Art, zwei oder vier vergrößerte, flügelartige Flossen. Sie verleihen den Fischen die Fähigkeit, aus dem Wasser zu schiessen und über der Ozeanoberfläche zu gleiten. In einer Höhe von 1,5 Meter gleitend können die Fische über 30 Sekunden lang in der Luft verweilen. „Mehretappenflüge“ können sogar bis zu 45 Sekunden dauern. In dieser Zeitspanne legen die Meeresbewohner um die 400 Metern zurück. Meist sind sie dabei auf der Flucht vor ihren Fressfeinden. Die durch die Aerodynamik begründeten Flugleistungen sind vergleichbar mit denen von Vögeln. Gelegentlich erreichen die Fische bei ihren Gleitflügen Geschwindigkeiten von bis zu 70 km/h und Flughöhen von bis zu fünf Metern, so dass sie manchmal in niedrige Boote geraten. Der Rogen (die Eier) des Fliegenden Fisches ist als Tobiko bekannt und wird oft als knusprige Dekoration für Sushi verwendet. Spinnen haben keine Flügel, dennoch können sie fliegen. Die Tiere schießen aus ihren Spinnwarzen am Hinterleib feine Fäden in die Luft. Diese Fäden sind deutlich dünner als jene, aus denen sie ihre Netze weben. Der Wind zieht das Gespinst in die Länge und fächert es auf, sodass eine Art Gleitschirm entsteht. An diesem können die Spinnen dann durch die Luft segeln. Doch auch bei völliger Windstille können die Tiere abheben und davonfliegen.  Die Tiere nutzen dafür das elektrostatische Feld, das in der Atmosphäre vorhanden ist. Entscheidend ist dabei der so genannte atmosphärische Potenzialgradient (APG), ein elektrischer Stromkreis, der die Erdoberfläche mit der Ionosphäre verbindet. Diesen können die Spinnen über ihren Seidenfaden wahrnehmen und nutzen. 

Alljährlich wandern riesige Tierherden in der Serengeti im Kreis. Die große Herdenwanderung gehört zu den ungelösten Geheimnissen der Natur. Bisher kann sich niemand genau erklären, warum diese Herden genau wandern und wie sie jedes Mal ihren Weg finden. Wie schaffen es die Kuckucke, am Ende eines 16 000 Kilometer langen Rundfluges, der sie von Europa nach Afrika und wieder zurückführt, genau dort anzukommen, wo sie losgeflogen sind? Wie finden in Europa lebende Aale nach 20 Jahren zurück in ihr Laichgebiet südlich der Bermuda-Inseln? Woher wissen die Ziegen am Vesuv schon sechs Stunden vor einem Ausbruch von der Gefahr und damit früher als empfindliche Messgeräte? Warum können Basilisken über das Wasser laufen? Fragen über Fragen auf die wir keine abschließenden Antworten haben. Die genauen Auslöser der Tierwanderungen, ob Wandertrieb oder konkrete Reaktion auf Umweltbedingungen, und die Orientierungsmechanismen (zum Beispiel der Magnetsinn der Zugvögel) sind oft noch nicht hinreichend genau erforscht. Auch wenn die Bereitschaft zur Wanderung vermutlich häufig genetisch festgelegt ist, gegen Wissenschaftler als konkreten Anstoß von zwei Hauptursachen aus: Erstens ein unzureichendes Nahrungsangebot, meist gepaart mit oder aufgrund von ungünstigen Witterungsbedingungen. Der Vogelzug ist dafür ein Beispiel. Zweitens die Fortpflanzung. Beispielsweise ziehen ansonsten weit verstreut lebende Tiere häufig zur Paarungszeit zu bestimmten Plätzen. Damit vergrößert sich ihre Chance, einen Partner zu finden.