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Um die Herkunft eines Fisches zu bestimmen, überprüfen Sie dessen Körperbau

Illegale, nicht gemeldete und nicht regulierte Fischerei kostete die Weltwirtschaft jedes Jahr 36, 4 Milliarden US-Dollar - eine Zahl, die das jährliche Bruttoinlandsprodukt von über der Hälfte der Länder der Welt übersteigt. Überfischung und regionale Übergriffe bedrohen nicht nur die Sicherheit der kleinen lokalen Fischereien, sondern auch die gefährdeten Arten, die dringend geschützt werden müssen. Mehr denn je besteht ein dringender Bedarf an neuen kostengünstigen Instrumenten, die sowohl ein verbessertes Fischereimanagement als auch den Schutz der biologischen Vielfalt der Meere ermöglichen.

Diese Woche berichten Smithsonian-Wissenschaftler über eine neue Methode, um die Herkunft von Fisch zu verfolgen - Informationen, die für die Erkennung und Verhinderung nicht nachhaltiger Fangmethoden von entscheidender Bedeutung sind. Ihre Technik ist weder technisch umständlich noch unerschwinglich: Um den Ursprung eines Fisches zu lokalisieren, analysieren Sie dessen Form. Selbst wenn man sich mit moderneren Methoden auseinandersetzt, ist die Messung des Körpers eines Fisches nicht nur einfacher, sondern auch präziser.

Solche Erkenntnisse sind besonders wichtig für die Kleinfischerei, die sich in der Regel auf Länder mit geringen Ressourcen konzentriert und unter dem Radar standardisierter Bewirtschaftungspraktiken operiert. Traditionell haben die Aufsichtsbehörden die Tante-Emma-Läden der Fischerei ignoriert und sie im Vergleich zu Industrieflotten als belanglos abgetan.

Aber Millionen dieser kleineren Fischereifirmen existieren auf der ganzen Welt, und kumulativ können ihre Fänge die ihrer größeren Kollegen übertreffen oder ihnen entsprechen. Darüber hinaus ist die Kleinfischerei eine wichtige Einnahmequelle und ein kulturelles Kapital für die lokalen Gemeinschaften auf der ganzen Welt, was ihre Erhaltung an mehreren Fronten erforderlich macht. Gegenwärtig verfügbare Werkzeuge sind jedoch aufgrund von Kosten und mangelnder Kontrolle ungleich verteilt, was letztendlich im Kampf gegen die illegale Fischerei unzureichend ist. Unternehmen auf der ganzen Welt leiden weiterhin unter den Folgen von Überfischung und unbefugtem Betreten ausgewiesener Fischereigrenzen. Erschwerend kommt hinzu, dass es schwierig ist, die Quellen einzelner Fische zu ermitteln, wenn sie gefangen und aggregiert wurden.

Vor diesem Hintergrund untersuchte der Hauptautor Steven Canty, Programmkoordinator für das Marine Conservation Program am Smithsonian National Museum of Natural History und Forscher an der Manchester Metropolitan University, die Wirksamkeit von drei Methoden zur Identifizierung der geografischen Herkunft von Fischen. Ihre Bemühungen konzentrierten sich auf 149 Gelbschwanz-Schnapper, die aus drei verschiedenen Fischgründen vor der Küste von Honduras stammen. Die Örtlichkeiten waren mehrere Meilen voneinander entfernt, wodurch die Riffbarsche zuverlässig isoliert wurden. Zusätzlich war jedes Fischereigebiet durch eine drastisch unterschiedliche Umgebung gekennzeichnet, einschließlich der Tiefe des Wassers, der Nähe zu den Strandküsten und der Vermischung mit dem umgebenden Ozeanwasser.

Die meisten Schnapper stammen von einheimischen Fischern und waren zum Zeitpunkt der Probenahme bereits tot. Nach Erhalt des Fisches führten Canty und seine Kollegen drei verschiedene Tests durch. Die erste, eine genetische Analyse, verglich die Signaturen in der DNA jedes einzelnen Fisches, die den Lebensraum des Fisches offenbaren könnten. Obwohl alle Fische derselben Art angehörten, vermutete Canty, dass sich im Laufe der Zeit kleine Unterschiede aufgrund der örtlichen Umgebung angesammelt haben könnten. Der zweite Test analysierte die chemische Zusammensetzung einer kleinen Struktur im Innenohr des Fisches, von der bekannt ist, dass sie einzigartige Elemente aus den umgebenden Gewässern absorbiert. Bei der dritten untersuchten die Forscher die Form jedes Fisches, indem sie verschiedene Landmarken identifizierten und die Verhältnisse zwischen ihnen berechneten. Diese Methode basiert auf der Idee, dass Fische, die unter verschiedenen Bedingungen leben, ihren Körper subtil an ihre Umgebung anpassen.

In Honduras kann die Kleinfischerei mehr als doppelt so viel Fisch fangen wie die Industrieflotten, was ihre herausragende Rolle auf dem globalen Fischmarkt unterstreicht. (Luciano Candisani, Internationale Liga der Naturschutzfotografen) Die Analyse von Fischkörpern ist eine einfache Aufgabe, bei der anatomische Orientierungspunkte lokalisiert und der Abstand zwischen ihnen gemessen werden. (Steve Canty, Smithsonian Institution) Zwei Kleinfischer aus Honduras fahren auf einem flachen Riff. (Luciano Candisani, Internationale Liga der Naturschutzfotografen) Eine einfache und kostengünstige Analyse der Fischkörperform kann sowohl für Kleinfischer als auch für Naturschützer nützlich sein, die beide von der Verfolgung von Fischen und ihren Lebensräumen profitieren. (Luciano Candisani, Internationale Liga der Naturschutzfotografen) Ein Fischer aus einer Kleinfischerei in Honduras hakt einen Gelbschwanz-Schnapper - eine Fischart, deren Form je nach Herkunft variieren kann. (Claudio Contreras-Koob, Internationale Liga der Naturschutzfotografen)

Die ersten beiden Methoden sind zwar auf dem Gebiet der Fischökologie gut etabliert, sie sind jedoch logistisch hinderlich: Beide sind finanziell kostspielig, technisch aufwendig und unglaublich zeitaufwändig. Die Analyse der Proben dauert bis zu zwei Monate und kostet 20 bis 35 USD pro Fisch. Die Analyse der Körperform erfordert hingegen nur einen Satz Bremssättel und ein paar Stunden Training. Und sobald diese minimale Ausrüstung gekauft wurde und eine Person die Seile gelernt hat, entstehen keine zusätzlichen Kosten.

Canty war erstaunt darüber, dass es auch am genauesten war, fischartige Formen zu untersuchen - die einfachste und kostengünstigste Methode - und den heimischen Rasen von Fischen mit einer Genauigkeit von fast 80 Prozent zu honen. Die anatomischen Unterschiede zwischen den Örtlichkeiten waren subtil - nicht unbedingt Inkongruenzen, die man mit bloßem Auge sehen würde -, aber konsistent.

„Wir waren überrascht, wie gut die [Formanalyse] tatsächlich funktioniert hat - es ist im Vergleich zu den anderen ein so einfaches Werkzeug“, sagt Canty.

Die Forscher glauben, dass die verschiedenen Umgebungen, in denen sich die Fische befinden - die ansonsten genetisch sehr ähnlich sind -, für diese Veränderungen verantwortlich sind. Es stellt sich heraus, dass Faktoren wie Ernährung, Wassertemperatur und Geschwindigkeit der Strömung den Fisch auf unerwartete Weise formen können. Dies bedeutet, dass die Anatomie selbst innerhalb einer Art unglaublich vielfältig sein kann.

Insgesamt scheint diese Arbeit Aufschluss darüber zu geben, wie sich Körper im Laufe der Zeit mit ihrer Umwelt unterhalten. "Sie passen sich an den Ort an, an dem Sie leben", erklärt Canty.

Sowohl die genetischen als auch die chemischen Analysen zeigten im Vergleich nur bescheidene Ergebnisse und erreichten jeweils eine Genauigkeit von rund 50 Prozent. Canty hatte erwartet, dass beides zu besseren Ergebnissen führen würde, geht jedoch davon aus, dass die von ihm untersuchten Gelbschwanz-Schnapperpopulationen möglicherweise nicht so physisch voneinander getrennt sind, wie man es sich einst vorgestellt hatte. Schnappereier können zum Beispiel treiben, und diese drei Fischgemeinschaften können sich gelegentlich paaren und ihre Gene über den Punkt der Unterscheidung hinaus mischen.

Obwohl sie in diesem speziellen Fall nicht ausreichten, sind die technisch fortschrittlicheren Instrumente für die weltweiten Forschungsbemühungen in der Meeresfischerei nach wie vor von entscheidender Bedeutung. Cantys Erkenntnisse ergänzen das kleine Fischerei-Toolkit jedoch um eine bahnbrechende Technik, bei der die Präzision des Preises nicht beeinträchtigt werden muss.

"Ich halte diese Ergebnisse für faszinierend und überraschend", sagt Susan Lowerre-Barbieri, Professorin für Fischereiökologie an der Universität von Florida und Forscherin am Florida Fish and Wildlife Research Institute. "Ich hätte nicht erwartet, dass dies in einem so kleinen räumlichen Maßstab auftaucht."

Die Analyse der Körperform hat jedoch ihre Grenzen. Zum einen kann es nur an Erwachsenen durchgeführt werden: Jungfische, die noch immer unter Wachstumsschmerzen leiden, weisen andere Körperverhältnisse auf als Erwachsene. Darüber hinaus lassen sich Erkenntnisse wie die von Canty's an anderen Orten möglicherweise nicht rekapitulieren, insbesondere dort, wo die Umweltbedingungen weniger vielfältig sind oder die Grenzen zwischen den Fanggebieten verschwommen sind, sagt Lowerre-Barbieri. Leider können diese Bedingungen genau zu dem Problem des unerlaubten Fischfangs beitragen, das Canty und seine Kollegen ansprechen möchten. Darüber hinaus bewerteten die Forscher nur die Körperverhältnisse einer Art - des Gelbschwanz-Schnappers. Andere Fische reagieren möglicherweise weniger empfindlich auf ihre Umgebung oder zeigen weniger Loyalität gegenüber einem eingeschränkten Gebietsschema. Aber nur die Zeit wird es zeigen: In der zukünftigen Arbeit wird das Team die Übertragbarkeit ihrer Technik in einem globaleren Maßstab testen.

In der Zwischenzeit ist Canty zuversichtlich, dass es Anwendungen der Körperformanalyse geben wird, die über das Fischereimanagement hinausgehen. Mit diesem Tool könnten Naturschützer beispielsweise gefährdete Fische in geschützten Lebensräumen aufspüren. Wichtig ist, dass die Methode des Teams nicht invasiv ist und sich für ein Catch-and-Release-Verfahren eignet: Fische müssen für diese Art von Wissenschaft nicht das Leben opfern.

Es gibt noch Hoffnung für die Zukunft der nachhaltigen Fischerei. Es ist eine Mission, die vielleicht auf das Wesentliche zurückgeht.

Um die Herkunft eines Fisches zu bestimmen, überprüfen Sie dessen Körperbau