Gast

Hallo Ralf,

schwierige Frage, ich denke, sie wird ohne Experimente zu dem Thema kaum zu bearbeiten sein.

Punkt 1: Fische stellen ihr intercorporales Ionenverhältnis -wie die meisten anderen anderen Tiere- selber her. Sie stellen dabei weitgehend immer dasselbe Ionenverhältnis her und sind dabei weitgehend unabhängig vom Außenmedium. Anders wäre es z.B. nicht erklärbar, wieso Fische in Kalkmangelgebieten wie tropischen Regenwäldern Knochen ausbilden können oder Natrontilapien Nervenimpulse haben.

Punkt 2: Solange kein ganz akuter Mangel an einzelnen Ionen vorliegt, sind Fische in der Lage, winzigste Mengen zu sammeln und zu nutzen. Siehe auch Ansatz 1.

Punkt 3: Das Sammeln und speichern bestimmter Ionen gegen osmotischen Druck ist sehr energieaufwändig. Gerade extreme Weichwasserfische haben hierzu aufwändige und empfindliche Exkretionsorgane entwickelt.

Punkt 4: Die Aufnahme einzelner Ionen erfolgt meist durch Ionenpumpen auf den Kiemen und/oder im Magen. Hierbei wird häufig ein Ion gegen ein oder mehrere Andere ausgetauscht. Folglich setzt die Aufnahme von seltenen Ionen eine Mehrzahl von häufigeren voraus.

Über die Ionenverhältnisse in tropischen Gewässern ist übrigens eine Menge gearbeitet worden. Besonders hervorzuheben sind hier die Arbeiten von Sioli.

schöne Grüße

Ralf Rombach

Hallo Tobias,

danke für die erste Antwort. Das das ganze äusserst kompliziert und verzwackt ist und es keine pauschalen Angaben gibt, ist klar und unstrittig.


> schwierige Frage, ich denke, sie wird ohne Experimente zu dem
> Thema kaum zu bearbeiten sein.

Genau. Wie kommt man da technisch dran. Letztendlich müssten wir oder einer, der die Möglichkeiten hat, anfangen Ionenpumpen und Membrankanäle von Fischarten aus verschiedenen Gewässertypen zu analysieren hinsichtlich Molekularaufbau, Steuerungseinheiten und auch Effektivität unter idealen und abweichenden Wasserwerten.


> Punkt 1:

snip und d'accord.


> Punkt 2: Solange kein ganz akuter Mangel an einzelnen Ionen
> vorliegt, sind Fische in der Lage, winzigste Mengen zu sammeln
> und zu nutzen. Siehe auch Ansatz 1.

Soweit auch d'accord. Hier stellt sich aber nun die Frage wie bei der Lochkrankheit kompetetiver Hemmungen z.B. ein- und zweiwertiger Kationen.


> Punkt 3:

d'accord. Aber.

> Weichwasserfische haben hierzu aufwändige und empfindliche
> Exkretionsorgane entwickelt.

Das eine klar, die andere Frage, die sich stellt, ob eben die Effektivität der Kanäle und Pumpen unterschiedlich ist. s.u.


> Punkt 4: Die Aufnahme einzelner Ionen erfolgt meist durch
> Ionenpumpen auf den Kiemen und/oder im Magen. Hierbei wird
> häufig ein Ion gegen ein oder mehrere Andere ausgetauscht.
> Folglich setzt die Aufnahme von seltenen Ionen eine Mehrzahl
> von häufigeren voraus.

Auch klar. Der molekulare Feinbau des Chloridtunnels ist ja bei Menschen geklärt. Ich zitiere mal aus Kleinig/Sitte: Zellbiologie: Translokatoren der CLC-Familie (chloride chanelle) sind von Bakterien bis zu den Säugern verbreitet. Die meisten funktionieren spannungsabhängig. Ein anderer reagiert bei Tieren auf hypotonen Stress mit Öffnung, was letztlich zum Efflux von KCl führt.
Ein bedeutender Cl-Translokator ist der CTFR. Er epielt apikal in Epithelien eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung der Flüssigkeitsverteilung und scheint neben der eigenen Translokatorfunktion auch andere Ionenkanäke regulatorisch zu beeinflussen.

Den Feinbau spare ich mir, führt zu weit, nur soviel, daß der Tunnel aus mehreren Membrandurchgängen besteht und auf der cytoplasmatischen Seite (Zellinneres) eine regulatorische Domöne besitzt.

Auch für andere Anionen wie Sulfat und Phosphat, bei Pflanzen auch Nitrat, sind Translokatoren bekannt. Sie besitzen meist etwa 12 Membrandurchgänge und arbeiten nach dem Prinzip des sekundär aktiven Transports, bei Tierzellen im Symport mit Na+, bei Pflanzenzellen im Symport mit H+.

Offenbar bestehen fast grundsätzlich Querverbindungen bei den verschiedenen Ionen, die sich regulativ gegenseitig beeinflussen können.

Karl-Heinz

Hallole

- scheint ja 'ne recht kleine "Gemeinde" zu sein. Leider !

M.E. versteckt sich hinter diesem Begriff "Standard-Ionenverhältnis" eine der häufigsten Ursachen für den vorschnellen Tod von Aq-Tieren.

Ralfs "These: Je größer die Abweichungen der Hälterungswässer . . ., umso anfälliger . . ." stimm ich zu. Dazu später mehr.

Tobias' Text:
# "schwierige Frage . . . ohne Experimente . . . kaum zu bearbeiten . . ." - Das kann / will ich nicht beurteilen, wenn's in Detailthemen geht. Als "Vorbereitung" und zur Abklärung allgemein verständlicher Grundzüge und Zusammenhänge kann m.E. auch 'ne "Grundsatzdiskussion" dienen.
# "Punkt 1: Fische stellen ihr intercorporales Ionenverhältnis . . . selber her. Sie . . . sind dabei weitgehend unabhängig vom Außenmedium." - AUA! In dieser Allgemeingültigkeit: nein!
Das heißt, ein Rotfeuerfisch soll sich daran gewöhnen, Rote Neons oder Zebrabärblinge in die Enge zu treiben. Das meinst du selbstverständlich nicht: deine Bsp's zeigen "Spezialfälle der Evolution", die deine Ansicht bestätigen. Ich glaub aber nicht, dass die Natrontilapien arg glücklich wären, müssten sie Köcherfliegen- oder weiße Mückenlarven lutschen.
Was hältst du von der Formulierung ". . . sind in gewissen Grenzen unabhängig vom Außenmedium"? Damit ist m.E. die hierzulande häufige Situation abgedeckt, dass z.B. Skalare in Aq-Wasser mit KH 12° und pH 7,8 überleben.
Ich glaub, das zeigt einen wesentlichen Punkt : die "Schmerzgrenze" einzelner Arten - sehr oft sog. Weichwasserfische - wird in vielen Aq's ausgereizt bis zum "geht nicht mehr". Das greift jetzt in Ralfs These - dazu: nachher.
Beispiele für recht weit gesteckte "Schmerzgrenzen" betr. Wasserwerte sind m.E. Segelkärpfling oder Roter Cichlide und - wie Ralf neulich schrieb - die Prachtschmerle. Ich sah Segelkärpflinge, die in "normalem" Leitungs- / Aq-Wasser aufwuchsen, dann (langsam!!) an Meerwasser gewöhnt wurden, wo die Nachkommen den "Blumentieren" als Nahrung dienten.
Jetzt bitte nicht "Aal" oder "Lachs" als besonders anpassungsfähig anführen: deren Umstellung von Süß- auf Meerwasser und umgekehrt ist alters- / entwicklungsabhängig! Fragt mal 'ne Lachslarve, was sie von Meerwasser hält! Die wird euch was husten! [*g*]
# Punkt 2 bis 4: kann ich auf Grund mangelnder Kenntnisse (nur) z.T. bestätigen. Hier beschreibst du Mangelsituationen. Das ist sicher gerechtfertigt, denn auch in (artenspezifisch) "überhartem" Wasser gibt's +/- viele Elemente (nicht nur SpurenE's), an denen's mangelt.
Die "Kehrseite der Medaille": ein Überangebot an Ionen (siehe o.g. Skalar). Auch das greift in Ralfs These - wie gesagt: nachher.

Ralfs zweiter Text:
# "Genau. . . . Letztendlich . . . anfangen Ionenpumpen und Membrankanäle . . . zu analysieren hinsichtlich Molekularaufbau, Steuerungseinheiten und auch Effektivität . . ." - und sicher auch deren Potential überhaupt: versucht mal, Sand mit 'ner Heugabel zu transportieren! (Jetzt seeeehr unwissenschaftlich, aber vielleicht verständlich??) Da ist so 'n Ionenpümpchen oder Membrankanälchen genetisch bedingt dafür zuständig, Kalzium-Ionen raus zu drücken. Als typischer Weichwasserfisch (Skalar, Neon, . . .) gab's für diese Art nie die evolutive Notwendigkeit, diesem Pümpchen 'ne größere Kapazität zu verpassen. Jetzt in mitteleuropäischem Aq-Wasser läuft dieses "Pümpchen" heiß. Im Dauerbetrieb! Dafür war's nie gedacht!! Weiter: nachher. Weil deine These zu Anfang.
# "> Punkt 2: . . .
Soweit auch d'accord. . . . die Frage . . . kompetetiver Hemmungen z.B. ein- und zweiwertiger Kationen." - Ah ja. Ein- und zweiwertige Kationen versteh ich. Rest: ? ? ?
# "> Punkt 4: . . .
Auch klar. Der molekulare Feinbau des Chloridtunnels . . . die sich regulativ gegenseitig beeinflussen können." - Äh - so? Guter Gedanke - nächster Gedanke. Weil den grad eben hab ich einfach nicht verstanden. Den nächsten versteh ich vielleicht.

Jetzt zu deiner These am Anfang, je größer die Abweichungen der Hälterungswässer vom Wasser der Ursprungsgebiete der jeweiligen Fische seien, umso anfälliger seien sie gegen diverse Krankheiten.
Wie gesagt: da stimm ich zu.
(Vielleicht etwas weit ausholende??) Begründung:
Fische (u.a. Aq-Bewohner) sind wechselwarme Tiere, d.h. sie haben ein begrenztes Energiepotential für ihren gesamten Stoffwechsel und die (hier angesprochene) Osmoregulation und ihr Immunsystem - i.Ggs. zu warmblütigen Tieren (und Menschen): Fische können kein Fieber kriegen, um Bazillen zu murksen.
Die Aufteilung des begrenzten, weil von der W-Temperatur abhängigen Energiepotentials ist genetisch festgelegt. Wenn ein (m.E. unnötig) hoher Anteil der Energie dafür verbraucht wird, über die Osmoregulation Haltungsfehler des Aquarianers zu kompensieren, steht z.B. dem Immunsystem als nicht primärem Subsystem weniger Potential zur Verfügung. Genau dieses wird aber von dem Tier gebraucht, um die im Aq (i.Vgl. zu den genetisch als "Soll-Größe" verankerten Faktoren) immer unzureichenden Lebensbedingungen auszugleichen.

Deshalb meine - bisher noch nicht ernsthaft widerlegte - Behauptung: die Osmoregulation als Energiezehrer zum Ausgleich des artspezifisch genetisch vorgegebenen Standard-Ionenverhältnisses ist eine der häufigsten Ursachen für den vorschnellen Tod von Aq-Tieren.
Über die "Schmerzgrenze" / Toleranzbreite einzelner Arten lässt sich jetzt trefflich streiten - insbesondere, wenn einzelne Aspekte des (Gesamt-)Energiepotentials außer Acht gelassen werden: Dauerstress durch fehlende / unzureichende Rückzugsmöglichkeiten, andauernde Unruhe im Revierzentrum, permanenter Blickkontakt zu (vermeintlichen) Rivalen, . . . (siehe FAQ: "Einrichtung des Aq's" [*g*])

Jetzt hör ich auf.

Gruß
Karl-Heinz

Ps.: das wurde jetzt 'n Riesen-Roman - den wohl kaum jemand bis hierher gelesen hat.
Ich schreib jetzt einfach "Du bist doof." - Wenn ich dann Haue krieg, weiß ich wenigstens, dass dieses "Vom Winde verweht" durchgestanden, ähh -lesen wurde. [*g*]

Roland Bauer

Haue für Karl-Heinz!

Karl-Heinz

Hallo Roland!

Er spricht - äh schreibt noch mit mir ! [*freu*]

Haue angekommen. [*g*]
Das ist aber nicht alles?!?!

Gruß
Karl-Heinz

Roland Bauer

Hi, Karl-Heinz!

In Sachen Ionenpumpen kann ich auch nicht mitreden - aber in der Gesamtaussage bez. Energieaufwand bei der Osmoseregulation und Entzug dieser Ressourcen zuungunsten des Immunssystems stimme ich 100% zu!

gruss, roland

Ralf Rombach

Hallo Karl-Heinz,

> - scheint ja 'ne recht kleine "Gemeinde" zu sein. Leider !

Och ne, das war zu erwarten, die Diskussion wäre in jedem Spezialforum auch eher mau an Beteiligung. Tobias und ich fangen gerade an, dazu Primärliteratur zu sammeln. Einiges habe ich hier auf der Maschine, muß ich aber noch durchackern, andere Arbeiten müssen erst noch bestellt, gelesen, verarbeitet, in Bezug gesetzt werden.

Das problem ist, daß die meisten Forschungen an Ionenkanälen und Tunnelprotein an höheren Säugetieren stattfinden. Zum Glück gibt es einige absolute Grundprinzipien wie die Na+/K+-ATPase, die so gut wie unvisell vorkommen und sich über das Organismenreich recht wenig verändern. Aber gerade diese Veränderungen sind die black box.


> # "Punkt 1: Fische stellen ihr intercorporales Ionenverhältnis . . .
> selber her. Sie . . . sind dabei weitgehend unabhängig vom
> Außenmedium." - AUA! In dieser Allgemeingültigkeit: nein!

Weitgehend unabhängig ist nicht Allgemeingültig. Dein Einwand mit den Neons und Feuerfischen ist gerechtfertigt, zeigt er doch deutlich, daß die Fische intercorporale Ionenverhältnis nur bis zu gewissen Belastungsgrenzen von aussen in Form abweichender Wasserwerte kompensieren können -> Fließgleichgewicht.


> deine Bsp's zeigen "Spezialfälle der Evolution", die deine Ansicht
> bestätigen.

Karl-Heinz, da muß man wieder aufpassen. Die Evolutionstypen sind von Art zu Art oder von Gruppe zu Gruppe unterschiedlich. Gerd hatte in einem Thread die These aufgestellt, daß die Organismen fast grundsätzlich am Ende ihrer physiologischen Anpassungsbreite aufgrund von Konkurrenz leben. Das stimmt zwar oft, aber sehr oft auch wieder nicht. Gerade im Seewasser oder den riesigen Weichwassergebieten Amazoniens besteht auf die Entwicklung osmotischer Toleranz überhaupt kein Evolutionsdruck -> negative Evolution zur Anpassung der Ionenpumpen an höchst effektive Leistung auf die jeweiligen Aussenwerte abgestimmt. Dennoch kommen Konkurrenzevolutionen natürlich auch in diesen Gebieten vor, und die muß man vorher gut sortieren und erstmal aus der Betrachtung ausgrenzen.


> Was hältst du von der Formulierung ". . . sind in gewissen
> Grenzen unabhängig vom Außenmedium"? Damit ist m.E. die
> hierzulande häufige Situation abgedeckt, dass z.B. Skalare in Aq-
> Wasser mit KH 12° und pH 7,8 überleben.

Sehr viel, sehr gut, danke.


> # Punkt 2 bis 4: kann ich auf Grund mangelnder Kenntnisse (nur)
> z.T. bestätigen. Hier beschreibst du Mangelsituationen. Das ist
> sicher gerechtfertigt, denn auch in
> (artenspezifisch) "überhartem" Wasser gibt's +/- viele Elemente
> (nicht nur SpurenE's), an denen's mangelt.

Schwierig, das würde ich so nicht unterschreiben. Ich gehe eher von kompetetiven Hemmungen aus, s.u.


> Da ist so 'n Ionenpümpchen oder Membrankanälchen genetisch
> bedingt dafür zuständig, Kalzium-Ionen raus zu drücken. Als
> typischer Weichwasserfisch (Skalar, Neon, . . .) gab's für diese
> Art nie die evolutive Notwendigkeit, diesem Pümpchen 'ne
> größere Kapazität zu verpassen. Jetzt in mitteleuropäischem Aq-
> Wasser läuft dieses "Pümpchen" heiß. Im Dauerbetrieb! [b]

Vorischt, die Ca+-ATPase als ein Beispiel ist ebenfalls ein sehr konservativ vererbtes Protein. Es gibt mit Sicherheit Varianzen in der Effektivität, die sehe ich aber weniger im Grundafubau und im Energieverzehr, sondern eher in den Steuerungseinheiten dieses proteins.


> Soweit auch d'accord. . . . die Frage . . . kompetetiver
> Hemmungen z.B. ein- und zweiwertiger Kationen." - Ah ja. Ein-
> und zweiwertige Kationen versteh ich. Rest: ? ? ?

Aus Kleinig/Sitte Zellbiologie geht klar hervor, daß sich verschiedene Ionensysteme gegenseitig steuern, regulieren, beeinflussen. Das war damit gemeint. Ich werde nach Ende der Sommerferien dort mehr Primärliteratur zu besorgen und lesen.


> Auch klar. Der molekulare Feinbau des Chloridtunnels . . . die sich
> regulativ gegenseitig beeinflussen können." - Äh - so? Guter
> Gedanke - nächster Gedanke. Weil den grad eben hab ich
> einfach nicht verstanden. Den nächsten versteh ich vielleicht.

s.o. Es geht um die gegenseitige beeinflussung der Kanäle in Abhängigkeit von Aktivität und Lage der Zelle sowie natürlich der Ionenverhältnisse aussen/innen.


> Fische (u.a. Aq-Bewohner) sind wechselwarme Tiere, d.h. sie
> haben ein begrenztes Energiepotential für ihren gesamten
> Stoffwechsel und die (hier angesprochene) Osmoregulation und
> ihr Immunsystem - i.Ggs. zu warmblütigen Tieren (und
> Menschen):

Das kannst Du so einfach nicht sagen, leider, es kommt da auch sehr auf die Nahrungszusammensetzung und Effizienz = Energiepotential an.


> Fische können kein Fieber kriegen, um Bazillen zu murksen.

Doch können sie, zumindest einige Sie machen das aber anders durch aktives Aufsuchen wärmerer Stellen im Gewässer. Beim Diskus ist das auch in Natur mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit anzunehmen. Sie ganz wechselwarm sind sie dann doch wieder nicht.


> Die Aufteilung des begrenzten, weil von der W-Temperatur
> abhängigen Energiepotentials ist genetisch festgelegt.

Nein. Die Aufteilung der verfügbaren Energie ist nicht genetisch festgelegt, sondern sie wird dem aktuellen Bedarf des Tieres angepasst.


> Wenn ein (m.E. unnötig) hoher Anteil der Energie dafür
> verbraucht wird, über die Osmoregulation Haltungsfehler des
> Aquarianers zu kompensieren, steht z.B. dem Immunsystem als
> nicht primärem Subsystem weniger Potential zur Verfügung.

Dies wiederum ist korrekt, also Anpassung an die Bedingungen.


> Genau dieses wird aber von dem Tier gebraucht, um die im
> Aq (i.Vgl. zu den genetisch als "Soll-Größe" verankerten
> Faktoren) immer unzureichenden Lebensbedingungen
> auszugleichen.

Auch korrekt.


> Deshalb meine - bisher noch nicht ernsthaft widerlegte -
> Behauptung: die Osmoregulation als Energiezehrer zum
> Ausgleich des artspezifisch genetisch vorgegebenen Standard-
> Ionenverhältnisses ist eine der häufigsten Ursachen
> für den vorschnellen Tod von Aq-Tieren.

Sehe ich auch so.

Dirk O.

Hallo,
ich habe jetzt endlich auch "meinen" Krausse ergattern können
Und weil ich ein so entsetzlich kritischer Mensch bin, würde ich gerne mal schüchtern anfragen, ob dieses postulierte "Standartionenverhältnis" schon mal kritisch hinterfragt wurde.
Krausse sagt einfach: Das ist so. Punkt.
Wo sind die Analysen-Daten (nach möglichkeit nicht seine Eigenen :wink: ), die belegen, daß wirklich (fast) alle Wässer dieser Erde seinem Satandart-Verhältnis folgen?

Möglicherweise weichen gar nicht so wenige Ursprungsgewässer nicht unerheblich von diesem Standart-Verhältnis ab.

Dann würde die Sache noch kniffliger :wink:


Gruß,
Dirk

Gast

Hallo,

zusammen mit Ralf bin ich am Standardionenverhältnis dran. Ich habe einige Primärdaten von Regenwald-Weichwässern gefunden (aber noch nicht kopiert, Copy-Card-Leser war hin), sie weichen DEUTLICH sowohl in der Gesamtkonzentration als auch in der Zusammensetzung der Ionen vom "typischen Mitteleuropäischen Wasser" (das es ja nicht gibt" ab.

Über Auswirkungen von Tonmineralien, Vegetation und Klima lese ich zur Zeit, ich denke, es wird hier mit Sicherheit eine kurze Abhandlung dazu geben.

schäne Grüße