Fische fühlen Schmerz – Teil 1

Was aber ist mit der Wissenschaft? Vor allem den Naturwissenschaften. Ist naturwissenschaftlich bewiesen, dass Fische Schmerzen fühlen? Schließlich sind in der modernen, hoch technisierten Informationsgesellschaft vor allem empirische wissenschaftliche Beweise gefragt, um eine Aussage oder Behauptung als wahr und zulässig anzuerkennen. Um die Frage zu beantworten: Ja, es ist naturwissenschaftlich erwiesen, dass Fische Schmerzen empfinden. Beweise dafür wurden in den vergangenen 20 Jahren in einigen naturwissenschaftlichen Studien erbracht. Die bedeutendsten Erkenntnisse und Ergebnisse dieser Forschungen werden hier verständlich zusammengefasst.

Um wissenschaftlich zu beweisen, dass ein Fisch zur Schmerzwahrnehmung fähig ist, müssen einige wesentliche Fragen geklärt werden: Kann ein Fisch Schmerzen überhaupt wahrnehmen? Reagiert ein Fisch sowohl physiologisch, beispielsweise in Form von Entzündungen oder Veränderungen im Herz-Kreislauf-System, und auch durch sein Verhalten, z.B. indem er sich vom Reiz entfernt, auf einen Schmerz?

Dann muss noch nachgewiesen werden, ob es sich nicht bloß um einen reflexartigen Reiz handelt, der nichts mit Schmerzwahrnehmung bzw -empfindung zu tun hat, sondern dass ein Fisch lernt, dass der Reiz mit einer unangenehmen Erfahrung verbunden ist und er ihn deshalb meidet. Das beweist, dass ein Fisch Bewusstsein besitzt. In diesem ersten Beitrag geht es um die sogenannten Nozizeptoren.

Nozizeptoren

Für die Wahrnehmung von unerwünschten Sinnesreizen (= Schmerz) sind sogenannte Nozizeptoren notwendig. Ein Nozizeptor ist eine freie sensorische Nervenendigung, die bei einer drohenden oder erfolgten Gewebeschädigung durch thermische, chemische oder mechanische Umstände elektrische Signale generiert.¹

Ohne Nozizeptoren gibt es keine Schmerzwahrnehmung und somit auch kein Schmerzempfinden. Die Frage ist also: Haben Fische Nozizeptoren?

Der erste wissenschaftliche Beweis dafür wurde vor zirka 20 Jahren entdeckt. Dr. Lynne Sneddon veröffentlichte im Februar 2002 die Ergebnisse einer Studie, bei der anatomische und elektrophysikalische Analysen des Trigeminusnervs (wichtiger Kopf- und Gesichtsnerv, der für Empfindungen von Temperatur, Geruch, Berührung und Schmerz verantwortlich ist) bei Regenbogenforellen durchgeführt wurden, um herauszufinden, ob Nozizeptoren vorhanden sind. Die Nozizeptoren wurden gefunden. In der wissenschaftlichen Arbeit heißt es dazu: Elektrophysiologische Ableitungen von Trigeminusnerven identifizierten polymodale Nozizeptoren am Kopf der Forelle mit physiologischen Eigenschaften ähnlich denen, die bei höheren Wirbeltieren beschrieben wurden. In der Studie steht außerdem noch: Diese Studie liefert signifikante Nachweise der Nozizeption bei Teleostfischen (Echte Knochenfische) und zeigt darüber hinaus, dass Verhalten und Physiologie über einen längeren Zeitraum beeinflusst werden, was auf Unbehagen schließen lässt. ²

Etwas später wurde eine Forschungsstudie von Lynne U. Sneddon, Voctoria A. Braithwaite und Michael J. Gentle durchgeführt, die sich ebenfalls mit dem Thema Nozizeptoren bei Fischen beschäftigte. Die Studienergebnisse wurden im April 2003 veröffentlicht. Mit eindeutigen Ergebnissen. Die Studienautor:innen: Wir fanden 58 Rezeptoren auf dem Gesicht und dem Kopf der Regenbogenforelle. 22 dieser Rezeptoren konnten als Nozizeptoren klassifiziert werden … Die Reaktion der Rezeptoren auf mechanische, schädliche thermische und chemische Stimulationen kennzeichnet sie eindeutig als polymodale Nozizeptoren. ³

In den Schlussfolgerungen der Studie teilen die Autor:innen mit: [...] Insgesamt wirkte sich die Verabreichung von schädlichen Substanzen negativ auf das Verhalten der Fische aus. Diese Verhaltensweisen können auf Unbehagen hindeuten und könnten als Indikatoren für Schmerzen oder das Auftreten eines schädlichen Ereignisses bei Fischen verwendet werden. [...] Zusammengenommen zeigen diese elektrophysiologischen und verhaltensbiologischen Ergebnisse, dass die Regenbogenforelle über ein gut entwickeltes nozizeptives System verfügt. […] Die Ergebnisse der vorliegenden Studie belegen die Nozizeption und deuten darauf hin, dass schädliche Reize bei der Regenbogenforelle nachteilige verhaltensmäßige und physiologische Auswirkungen haben.

Unterschiedliche Nozizeptoren

Die Wissenschaftlerin Lynne U. Sneddon beschäftigte sich weiter intensiv mit dem Thema Nozizeptoren und Schmerzempfinden von Fischen. Im Jahr 2019 veröffentlichte sie den wissenschaftlichen Artikel Evolution der Nozizeption und des Schmerzes: Erkenntnisse aus Fischmodellen.

Besonders aufschlussreich ist, dass Aufbau, Entwicklung und Funktionsweise der Nozizeptoren seit dem Jahr 2003 in zahlreichen Studien weiter erforscht wurden, was zu wesentlichen, neuen Erkenntnissen führte, die Lynne U. Sneddon in ihrem Artikel zur Sprache bringt. Nozizeptoren sind nicht einfach nur Nervenzellen zur Reizwahrnehmung, sondern sie haben sich bei unterschiedlichen Arten auch unterschiedlich entwickelt, je nachdem, welchen potentiellen Gefahrenquellen unterschiedliche Arten ausgesetzt sein können. Lynne U. Sneddon: Dies könnte darauf zurückzuführen sein, dass die untersuchten (Fisch)-Arten entweder in kalten Gewässern leben oder in ihrem natürlichen Lebensraum nie mit solch kalten Temperaturen in Berührung kommen, so dass sie keine Kälte-Nozizeptoren entwickelt haben. Im Gegensatz dazu können terrestrische Wirbeltiere bei extremen Kälteereignissen Gewebeschäden erleiden und benötigen daher Kälte-Nozizeptoren, um solche Verletzungen zu vermeiden. ⁴

Lynne U. Sneddon in den Schlussfolgerungen des wissenschaftlichen Artikels: Die zugrundeliegenden anatomischen, molekularen und elektrophysiologischen Eigenschaften von Nozizeptoren scheinen im Allgemeinen von Wirbellosen zu Wirbeltieren ähnlich zu sein, mit einigen interessanten Anomalien.

Die Frage, ob Fische unerwünschte Sinnesreize wahrnehmen können, kann also eindeutig mit Ja beantwortet werden.

Weiterlesen: Fische fühlen Schmerz, Teil 2 – Schmerz bei Tieren

Quellen

1. Nozizeptor in der Wikipedia
2. Sneddon, Lynne U.: Anatomical and Electrophysiological Analysis of the Trigeminal Nerve in a Teleost Fish, Oncorhynchus mykiss, Neuroscience letters, 319(3), 167-171, Februar 2002
3. Lynne U. Sneddon, Victoria A. Braithwaite, Michael J. Gentle: Do fishes have nociceptors? Evidence for the evolution of a vertebrate sensory system. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 270(1520):1115-21, April 2003
4. Sneddon, Lynne U.: Evolution of nociception and pain: Evidence from fish models, in: Phil. Trans. R. Soc. B374, Sept. 2019