Medaka

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Literatur

Takeda, H., Shimada, A., 2010. The Art of Medaka Genetics and Genomics: What Makes Them So Unique?, In: Campbell, A., Lichten, M., Schupbach, G. (Eds.), Annual Review of Genetics, Vol 44, Annual Reviews, Palo Alto, pp. 217-241.

 

Kasahara, M., et al., 2007. The medaka draft genome and insights into vertebrate genome evolution. Nature 447, 714-719.

 

Shima, A., Mitani, H., 2004. Medaka as a research organism: past, present and future. Mech. Dev. 121, 599-604.

Wittbrodt, J., Shima, A., Schartl, M., 2002. Medaka - A model organism from the Far East. Nat. Rev. Genet. 3, 53-64.

Grant, J.W.A., Green, L.D., 1996. Mate copying versus preference for actively courting males by female Japanese medaka (Oryzias latipes). Behav. Ecol. 7, 165-167.

 

Yamamoto, T., 1975. Medaka (Killifish): Biology and Strains. Keigaku Publishing Co., Tokyo.

 

 

 

Medaka
 

Medaka (Oryzias latipes)

Der Medaka hat sich analog zum Zebrafisch zu einem Standard-Modelltier in der Grundlagenforschung entwickelt. Vor allem in Japan wurde seine Physiologie, Embryologie und Genetik während Jahrzehnten intensiv erforscht. Auch in der Toxikologie und Krebsforschung wird er eingesetzt. Er soll nach Einschätzung von Forschern noch einfacher zu halten und weniger empfindlich gegenüber Krankheiten sein als der Zebrafisch. Weitere Vorteile seien sein friedliches Wesen und seine Anpassungsfähigkeit an verschiedene Wasserbedingungen.

Trotz der langjährigen Verwendung des Medakas in zahlreichen biologischen Forschungsgebieten gibt es kaum Studien zu seinem natürlichen Verhalten und zur Ökologie. Japanische Forscher haben ein paar wenige Studien veröffentlicht, leider lediglich auf Japanisch.

 

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Taxonomie und Verbreitung

Taxonomie

Der Medaka (auch Japan-Reiskärpfling oder Reisfisch) ist ein Süsswasserfisch und gehört zur Familie der Reisfische (Adrianichthyidae). Sein Name deutet auf den Lebensraum hin, in dem er häufig vorkommt: Reisfelder. Medakas sind eher kleine Fische von 20 bis 40mm Länge. Männchen weisen grössere Anal- und Rückenflossen auf als die Weibchen. Wilde Medakas werden kaum älter als ein Jahr, unter Laborbedingungen können sie allerdings bis zu fünf Jahre alt werden. Medakas existieren in verschiedenen Farbvarianten, natürlichen und gezüchteten.

 

Verbreitung

Das natürliche Verbreitungsgebiet des Medakas ist Japan, Korea, Taiwan und China, von den Tropen bis zu den gemässigten Zonen. Die Art wurde erstmals 1850 beschrieben. In Japan ist der einst weit verbreitete Fisch in seinem natürlichen Bestand gefährdet, weil sich die Bewirtschaftung der Reisfelder verändert hat.

 

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Lebensraum

Medakas leben in langsam fliessenden oder stehenden Süss- oder Brackgewässer wie Reisfelder, Teiche, Sumpfgebiete oder Bäche im Tiefland. Auch in Gezeitentümpel sind sie teilweise zu finden. In den Gewässern wachsen Wasserpflanzen, die unter anderem für das Ablaichen wichtig sind, aber auch Schutz bieten. Die Temperaturen der Gewässer bewegen sich im natürlichen Verbreitungsgebiet der Medakas zwischen 1 und 38 Grad. Er lässt sich deshalb sowohl in Aussen- als auch Innenaquarien halten und züchten.

 

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Ernährung

Medakas sind Allesfresser. Sie ernähren sich von Zoo- und Phytoplankton.

 

Sozialleben

Medakas sind meist in kleinen Gruppen (schools) unterwegs.

Fortpflanzung
Die Fortpflanzung erfolgt von April bis Oktober, wobei zwei Generationen pro Saison entstehen. Die Paarung erfolgt meist bei Sonnenaufgang und dauert ca. eine Stunde. Beim Paarungsverhalten zeigen die Fische typische Verhaltensweisen. Das Männchen umkreist das Weibchen in ritualisierter Form. Ist das Weibchen paarungsbereit, bleibt es reglos stehen und die Paarung kann erfolgen. Die Befruchtung der Eier geschieht extern. Das Weibchen trägt die befruchteten Eier noch eine zeitlang am Bauch und streift sie dann in Ballen an den Wasserpflanzen ab. Das Weibchen laicht täglich ab. Sowohl die Eier als auch die Embryos sind durchsichtig. Die Entwicklung verläuft schnell, bereits nach sieben Tagen schlüpfen die Jungtiere, die sich dann selbständig ernähren und heranwachsen. Die Geschlechtsreife wird im Alter von 10 bis 12 Wochen erreicht.

 

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Einsatz Forschung

Der Medaka weist wie der Zebrafisch einige wichtige Merkmale auf, die ihn für die Forschung sehr geeignet machen: Er ist klein, seine Eier und Embryos sind durchsichtig, er wächst sehr schnell und hat eine hohe Reproduktionsrate.

 

Für die genetische Forschung hat der Medaka aber gegenüber dem Zebrafisch einige Vorteile. Der Medaka besteht ursprünglich aus vier Hauptpopulationen, die aber alle zur Art Oryzias latipes gehören. Sie sind jedoch stark polymorph und somit genetisch sehr variabel. Es wurden zahlreiche spontane Mutationen gefunden, meist Farbmutationen. Es gibt den braunen Wildtyp sowie verschiedene Farbformen, die auch durch die Domestikation entstanden. Inzwischen gibt es viele polymorphe Inzuchtlinien, die für die Kartierung des Genoms eingesetzt wurden. Weitere Vorteile sind sein um die Hälfte kleineres Genom (700 Mb) und seine höhere Temperaturtoleranz (6 bis 40 Grad), was bei der Embryonalentwicklung gezielt eingesetzt werden kann. Die vielen polymorphen Inzuchtlinien und das kleinere Genom haben die Erforschung von Mutationen und die Entschlüsselung des Medaka-Genoms erleichtert.

 

Das 2002 gestartete Projekt zur Entschlüsselung des Medaka-Genoms konnte 2007 erfolgreich abgeschlossen werden (Kasahara, 2007). Der Medaka war die erste Fischart, bei der die stabile Integration von artfremder genetischer Information ins Genom gelang (Transgenese).


Im Unterschied zum Zebrafisch besitzt der Medaka ein klar definiertes Geschlechtschromosom. Daher können am Medaka gut geschlechtsbestimmende Mechanismen erforscht werden.


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