Der hier abgebildete Fisch ist ein Kletterfisch (Anabas testudineus) – eine Barsch-Art, die sich für einen Biotopwechsel bis zu einer Woche auf dem Trockenen aufhalten kann. Während normale Fische ohne Wasser schnell ersticken würden, ist der im Süßwasser heimische Kletterfisch auf besondere Weise an den vorübergehenden Landgang angepasst. Dabei hilft ihm zum einen sein Labyrinthorgan, eine in einer Aussackung der Kiemenhöhle liegende, gerippte und mit aderreicher Schleimhaut überzogenen Knochenplatte. Sie ermöglicht es dem Fisch, Luft zu atmen.
Zusätzlich besitzt der Kletterfisch aber auch eine Anpassung auf Zellebene. Denn fast alle Lebewesen brauchen zum Überleben die Fähigkeit, den Flüssigkeitshaushalt in ihren Zellen zu regulieren. Das Innere von Biomembranen ist normalerweise wasserabweisend und erschwert dadurch den Transport von Wassermolekülen. Damit der Fisch je nach Umgebung seine Zellen mit zusätzlicher Feuchtigkeit versorgen oder sie abschotten kann, besitzt er spezielle Kanälchen in seinen Membranen, die sogenannten Aquaporine. Im Gegensatz zur rein passiven Diffusion können diese von Proteinen gebildeten Kanäle den Transport von Flüssigkeit aktiv steuern.
Ein Forscherteam aus Schweden und Singapur hat die genaue Funktionsweise dieser Wasserkanäle beim Kletterfisch untersucht. Dabei entdeckten sie eine ungewöhnliche Falte an der Außenseite der Aquaporine. Die funktionelle und strukturelle Untersuchung der Falte legt nahe, dass es sich dabei um ein schnell-schließendes Ventil handelt. „Das Ventil ermöglicht in Abhängigkeit von wechselnden Umweltbedingungen des Fisches, ein kurzfristiges und schnelles Öffnen und Schließen des Kanals“, erklärt Kristina Hedfalk, Biochemikerin an der Universität Göteborg.
Diese Erkenntnis trägt nicht nur zum Verständnis der speziellen Anpassungen von Kletterfischen bei, sondern gibt auch Einblicke in die grundlegenden Funktionen von Wasserkanälen in Zellen. Tatsächlich spielen diese Regulationsprozesse auch bei Menschen eine wichtige Rolle. Beispielsweise könnten entsprechende Medikamente zur Behandlung von Hirnödemen auf dieser Basis entwickelt werden. Bei solchen plötzlich auftretenden Wassereinlagerungen kann eine schnelle Druckreduzierung die Schädigung im Gehirn verhindern und damit Leben retten.
