Bioelektrische Phänomene

Zusammenfassung In meinen früheren Arbeiten über das 'Elektrische Organ des Rochers' habe ich die Entwicklung des Organs in Raia batis, die Struktur des Organs in R. circularis sowie die Struktur und Entwicklung des Organs in R. radiata betrachtet. Ich schlage nun vor, die Beziehungen, die Struktur und das progressive Wachstum des Organs in R. batis zu betrachten, das Organ von R. batis mit dem von Torpedo zu kontrastieren und auf die verschiedenen Modifikationen des elektrischen Organs hinzuweisen, die ich im Rocher-Gattung gefunden habe.

@article{doi101098rstb18920010,
    author = "Ewart, J. C.",
    title = "X. Der elektrische Organ des Rochers.–Beobachtungen über die Struktur, Beziehungen, progressive Entwicklung und das Wachstum des elektrischen Organs des Rochers",
    year = "1892",
    journal = "Philosophical Transactions of the Royal Society of London (B )",
    abstract = "Zusammenfassung In meinen früheren Arbeiten über das 'Elektrische Organ des Rochers' habe ich die Entwicklung des Organs in Raia batis, die Struktur des Organs in R. circularis sowie die Struktur und Entwicklung des Organs in R. radiata betrachtet. Ich schlage nun vor, die Beziehungen, die Struktur und das progressive Wachstum des Organs in R. batis zu betrachten, das Organ von R. batis mit dem von Torpedo zu kontrastieren und auf die verschiedenen Modifikationen des elektrischen Organs hinzuweisen, die ich im Rocher-Gattung gefunden habe.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rstb.1892.0010",
    doi = "10.1098/rstb.1892.0010",
    openalex = "W4253036167"
}

@article{doi101002cne910110302,
    author = "Herrick, C. Judson",
    title = "The cranial nerves and cutaneous sense organs of the north american siluroid fishes",
    year = "1901",
    journal = "Journal of Comparative Neurology",
    url = "https://doi.org/10.1002/cne.910110302",
    doi = "10.1002/cne.910110302",
    openalex = "W2097899867",
    references = "doi101002cne910050302, doi101002cne910100302, doi101002cne910110202, doi101002jmor1050020303, doi101002jmor1050100103, doi101002jmor1050120302, doi101002jmor1050150203, doi1023073221399, doi105962bhltitle13244, openalexw605388346"
}

Es wird darauf hingewiesen, dass es große Vorteile bietet, einzelne Zellen statt Gewebe bei der Untersuchung bioelektrischer Phänomene zu verwenden. Bestimmte bioelektrische Phänomene werden im Zusammenhang mit der Struktur des Protoplasmas diskutiert. Unter bestimmten Umständen können Messungen von Potentialdifferenzen uns ermöglichen zu bestimmen, welche Ionen das Protoplasma betreten. Unter geeigneten Bedingungen können wir die Potentialdifferenzen über das Protoplasma an einzelnen Punkten ermitteln, anstatt lediglich die Unterschiede zwischen zwei Punkten messen zu müssen.

@article{osterhout1927some,
    author = "Osterhout, W. J. V.",
    title = "SOME ASPECTS OF BIOELECTRICAL PHENOMENA",
    year = "1927",
    journal = "Journal of General Physiology",
    abstract = "Es wird darauf hingewiesen, dass es große Vorteile bietet, einzelne Zellen statt Gewebe bei der Untersuchung bioelektrischer Phänomene zu verwenden. Bestimmte bioelektrische Phänomene werden im Zusammenhang mit der Struktur des Protoplasmas diskutiert. Unter bestimmten Umständen können Messungen von Potentialdifferenzen uns ermöglichen zu bestimmen, welche Ionen das Protoplasma betreten. Unter geeigneten Bedingungen können wir die Potentialdifferenzen über das Protoplasma an einzelnen Punkten ermitteln, anstatt lediglich die Unterschiede zwischen zwei Punkten messen zu müssen.",
    url = "https://doi.org/10.1085/jgp.11.1.83",
    doi = "10.1085/jgp.11.1.83",
    number = "1",
    pages = "83-99",
    volume = "11"
}

@article{crossref1928some,
    title = "Einige Aspekte bioelektrischer Phänomene",
    year = "1928",
    journal = "Protoplasma",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf01607978",
    doi = "10.1007/bf01607978",
    number = "1",
    openalex = "W4251530131",
    pages = "172-172",
    volume = "4"
}

In den letzten Jahren wurde die Wirkung elektrischer Ströme als Fischabweiser oder -schirme untersucht, und Experimente wurden durchgeführt, um die Stärke der Ströme zu bestimmen, die ausreichen, Fische zu lähmen oder als abschreckende Mittel wirken, die in das elektrische Feld eintreten könnten. In solchen starken Feldern wird jedoch die Wahrnehmung des Mechanismus, durch den Fische auf elektrische Ströme reagieren, durch die verursachte Lähmung überdeckt. Es schien möglich, dass Experimente mit sehr schwachen Strömen umfassendere Informationen über den Mechanismus liefern könnten, durch den Fische auf elektrische Reize reagieren, als solche, die in starken Feldern durchgeführt wurden. Es besteht auch die Möglichkeit, dass in der Natur schwache elektrische Ströme auftreten, auf die Fische reagieren, aber bevor dieses Phänomenfeld erforscht wird, ist es notwendig, das Verhalten von Fischen unter dem Einfluss sehr schwacher Felder zu beobachten. McMillan fand, dass das Feld (Volt pro Zoll), das erforderlich ist, um junge Lachse zu lähmen, von der Leitfähigkeit des Wassers abhängt; so betrug die lähmende Spannung bei einer Leitfähigkeit von 10.000 Ohm pro Kubikzoll etwa 1,5, sodass eine Stromdichte von Ampere pro Quadratzoll ausreichte, um Lähmung zu verursachen, wohingegen bei einer Leitfähigkeit von zwölf Ohm pro Kubikzoll der erforderliche Strom 0,03 Ampere betrug. Im ersten Fall war die Leitfähigkeit des Fisches größer als die des Wassers, im zweiten Fall geringer.

@article{doi101017s0025315400050931,
    author = "Regnart, H. C.",
    title = "The Lower Limits of Perception of Electrical Currents by Fish",
    year = "1931",
    journal = "Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom",
    abstract = "In den letzten Jahren wurde die Wirkung elektrischer Ströme als Fischabweiser oder -schirme untersucht, und Experimente wurden durchgeführt, um die Stärke der Ströme zu bestimmen, die ausreichen, Fische zu lähmen oder als abschreckende Mittel wirken, die in das elektrische Feld eintreten könnten. In solchen starken Feldern wird jedoch die Wahrnehmung des Mechanismus, durch den Fische auf elektrische Ströme reagieren, durch die verursachte Lähmung überdeckt. Es schien möglich, dass Experimente mit sehr schwachen Strömen umfassendere Informationen über den Mechanismus liefern könnten, durch den Fische auf elektrische Reize reagieren, als solche, die in starken Feldern durchgeführt wurden. Es besteht auch die Möglichkeit, dass in der Natur schwache elektrische Ströme auftreten, auf die Fische reagieren, aber bevor dieses Phänomenfeld erforscht wird, ist es notwendig, das Verhalten von Fischen unter dem Einfluss sehr schwacher Felder zu beobachten. McMillan fand, dass das Feld (Volt pro Zoll), das erforderlich ist, um junge Lachse zu lähmen, von der Leitfähigkeit des Wassers abhängt; so betrug die lähmende Spannung bei einer Leitfähigkeit von 10.000 Ohm pro Kubikzoll etwa 1,5, sodass eine Stromdichte von Ampere pro Quadratzoll ausreichte, um Lähmung zu verursachen, wohingegen bei einer Leitfähigkeit von zwölf Ohm pro Kubikzoll der erforderliche Strom 0,03 Ampere betrug. Im ersten Fall war die Leitfähigkeit des Fisches größer als die des Wassers, im zweiten Fall geringer.",
    url = "https://doi.org/10.1017/s0025315400050931",
    doi = "10.1017/s0025315400050931",
    openalex = "W2116926391"
}

@article{doi101113jphysiol1942sp003975,
    author = "Feldberg, W. und Fessard, Alfred",
    title = "Die cholinerge Natur der Nerven zum elektrischen Organ der Torpedo (Torpedo marmorata)",
    year = "1942",
    journal = "The Journal of Physiology",
    url = "https://doi.org/10.1113/jphysiol.1942.sp003975",
    doi = "10.1113/jphysiol.1942.sp003975",
    openalex = "W2059293860"
}

Ziel dieses Artikels ist es, eine Hypothese über die Natur des Schwarmverhaltens von Fischen vorzustellen, die auf einer ethologischen Untersuchung des Schwarmverhaltens basiert. Unter Anerkennung der Nachteile einer begrenzten Datenmenge und der Verwendung verschiedener Arten für unterschiedliche Teile der Studie wird das folgende vorläufige Bild vorgeschlagen. Schwarmverhalten kann als Instinkt im Sinne von TINBERGEN betrachtet werden und befindet sich auf einem relativ niedrigen Niveau in der hierarchischen Organisation des Verhaltens. Es weist typisches appetitives Verhalten und eine konsumierende Situation auf. Ein einzelner Fisch, der von seinem Schwarm getrennt ist, sucht, bis er eine Gruppe von Fischen wahrnimmt. Er nähert sich dann der Gruppe. In den meisten Fällen ist das Sehen der einzige Sinn, der bei diesem Ansatz beteiligt ist. Wenn dann detailliertere spezifische Reize wahrgenommen werden (möglicherweise durch eines der Sinnesorgane), hört der Fisch auf zu suchen und bleibt beim Schwarm; wenn nicht, verlässt er ihn bald, und das appetitive Verhalten setzt sich fort, bis die entsprechende konsumierende Situation (in einem Schwarm derselben Art zu sein) erreicht ist. Diese Hypothese basiert auf den folgenden Punkten: 1. Ein Fischschwarm ist eine Aggregation, die entsteht, wenn ein Fisch auf andere reagiert, indem er in ihrer Nähe bleibt. 2. Typische Merkmale von Gasterosteus aculeatus und Scardinius erythrophthalmus-Schwärmen sind: Ausführung derselben Aktivität zur gleichen Zeit durch alle Fische, Mangel an Aggressivität zwischen den Mitgliedern und Gleichheit des Rangs aller Mitglieder. 3. Blind gemachte Scardinius zeigen kein typisches Schwarmverhalten, bleiben aber in einem Bereich, in dem Gerüche von anderen Scardinius wahrgenommen werden können. Diese Reaktion kann verhindern, dass Schwärme dieser Art nachts stark zerstreut werden. 4. Die visuelle Wahrnehmung eines Fischschwarms löst den Ansatz bei einzelnen Scardinius und Pristella riddlei aus. 5. Wenn zwei Schwärme unterschiedlicher Größe ihrer eigenen Art präsentiert werden, bevorzugen einzelne Gasterosteus, Scardinius und Leuciscus ntlilus die größere gegenüber der kleineren Gruppe. 6. Ein kleiner Gasterosteus bevorzugt sechs große gegenüber sechs kleinen Gasterosteus. 7. Ein einzelner Gasterosteus bevorzugt einen Schwarm seiner eigenen Art gegenüber einem Schwarm von Rhodeus amarus, zeigt aber keine konsistente Präferenz, wenn entweder Pygosteus pungitius oder Leuciscus gemeinsam mit Gasterosteus präsentiert werden. 8. Ein einzelner Pristella bevorzugt einen Schwarm von nicht operierten Pristella gegenüber einem Schwarm mit amputierten Rückenflossen. Die Rückenflosse mit ihrem auffälligen schwarzen Fleck wird nach Alarm schneller gezuckt. Diese Struktur und ihre spezielle Bewegung können als sozialer Reizgeber betrachtet werden. 9. Erhöhte Futtermotivation führt zu begrenzter Streuung eines Gasterosteus-Schwarmes. Die nach unten gerichtete Futterhaltung ist ein Signal, das andere in einem Schwarm zu einer Nahrungsquelle anzieht. 10. Alarm führt zu einer Erhöhung der Dichte eines Gasterosteus-Schwarmes. 11. Mit zunehmender Fortpflanzungsmotivation hören männliche Gasterosteus auf, zu schwärmen, und versuchen, Territorien zu halten. Weibchen zerstreuen sich in begrenztem Umfang.

@article{doi101163156853955x00229,
    author = "Keenleyside, Miles H. A.",
    title = "Some Aspects of the Schooling Behaviour of Fish",
    year = "1955",
    journal = "Behaviour",
    abstract = "Das Ziel dieses Artikels ist es, eine Hypothese über die Natur des Schwarmverhaltens von Fischen vorzustellen, die auf einer ethologischen Untersuchung des Schwarmverhaltens basiert. Unter Anerkennung der Nachteile einer begrenzten Datenmenge und der Verwendung verschiedener Arten für verschiedene Teile der Studie wird das folgende vorläufige Bild vorgeschlagen. Schwarmverhalten kann als Instinkt im Sinne von TINBERGEN betrachtet werden und befindet sich auf einem relativ niedrigen Niveau in der hierarchischen Organisation des Verhaltens. Es weist typisches appetitives Verhalten und eine konsumierende Situation auf. Ein einzelner Fisch, der von seinem Schwarm getrennt ist, sucht, bis er eine Gruppe von Fischen wahrnimmt. Er nähert sich dann der Gruppe. In den meisten Fällen ist das Sehen der einzige Sinn, der bei diesem Ansatz beteiligt ist. Wenn dann detailliertere spezifische Reize wahrgenommen werden (möglicherweise durch eines der Sinnesorgane), hört der Fisch auf zu suchen und bleibt beim Schwarm; wenn nicht, verlässt er ihn bald, und das appetitive Verhalten setzt sich fort, bis die entsprechende konsumierende Situation (in einem Schwarm derselben Art zu sein) erreicht ist. Diese Hypothese basiert auf den folgenden Punkten: 1. Ein Fischschwarm ist eine Aggregation, die entsteht, wenn ein Fisch auf andere reagiert, indem er in ihrer Nähe bleibt. 2. Typische Merkmale von Gasterosteus aculeatus und Scardinius erythrophthalmus-Schwärmen sind: Durchführung derselben Aktivität zur gleichen Zeit durch alle Fische, mangelnde Aggressivität zwischen den Mitgliedern und Gleichheit des Rangs aller Mitglieder. 3. Geblindete Scardinius zeigen kein typisches Schwarmverhalten, bleiben aber in einem Bereich, in dem Gerüche von anderen Scardinius wahrgenommen werden können. Diese Reaktion kann verhindern, dass Schwärme dieser Art nachts stark zerstreuen. 4. Die visuelle Wahrnehmung eines Fischschwarms löst einen Annäherungsreflex bei einzelnen Gasterosteus und Pristella riddlei aus. 5. Wenn zwei Schulen unterschiedlicher Größe ihrer eigenen Art präsentiert werden, bevorzugen einzelne Gasterosteus, Scardinius und Leuciscus ntlilus die größere gegenüber der kleineren Gruppe. 6. Ein kleiner Gasterosteus bevorzugt sechs große gegenüber sechs kleinen Gasterosteus. 7. Ein einzelner Gasterosteus bevorzugt einen Schwarm seiner eigenen Art gegenüber einem Schwarm von Rhodeus amarus, zeigt aber keine konsistente Präferenz, wenn entweder Pygosteus pungitius oder Leuciscus zusammen mit Gasterosteus präsentiert werden. 8. Ein einzelner Pristella bevorzugt einen Schwarm von unoperierten Pristella gegenüber einem Schwarm mit amputierten Rückenflossen. Die Rückenflosse mit ihrem auffälligen schwarzen Fleck wird nach Alarm schneller gezuckt. Diese Struktur und ihre spezielle Bewegung können als sozialer Reizgeber betrachtet werden. 9. Erhöhte Fütterungsmotivation führt zu begrenzter Streuung eines Gasterosteus-Schwarmes. Die Kopf-nach-unten-Fütterungshaltung ist ein Signal, das andere in einem Schwarm zu einer Nahrungsquelle anlockt. 10. Alarm führt zu einer Erhöhung der Dichte eines Gasterosteus-Schwarmes. 11. Mit zunehmender Fortpflanzungsmotivation hören männliche Gasterosteus auf, zu schwärmen, und versuchen, Territorien zu halten. Weibchen zerstreuen sich in begrenztem Umfang.",
    url = "https://doi.org/10.1163/156853955x00229",
    doi = "10.1163/156853955x00229",
    openalex = "W2103188737"
}

ZUSAMMENFASSUNG Die vorliegende Studie wurde an zwei kleinen Exemplaren von Malapterurus electricus mit Standardlängen von 4,0 und 12,7 mm durchgeführt. Wie bekannt ist, erfolgt das postembryonale Wachstum der elektrischen Organe bei Malapterurus und anderen elektrischen Fischen durch eine Vergrößerung der elektrischen Einheiten und nicht durch eine Zunahme der Anzahl der elektrischen Platten. Im vorliegenden Material findet jedoch eine Vermehrung elektrischer Gewebeelemente im rostralen Bereich des elektrischen Organs statt. Die Struktur dieser Vermehrungszone wird beschrieben. Im vorderen Bereich bilden die Bindegewebsmembranen, die die beiden Hälften des elektrischen Organs umgeben, Strukturen, die Sehneln ähneln und an der ventralen Oberfläche des Schultergürtels auf jeder Seite der Mittellinie befestigt sind. Eine kleine Defizienz in der Muskelwand in derselben Region wurde bei adulten Exemplaren von Maurer beobachtet. Diese Defizienz ist bei den im vorliegenden Artikel untersuchten jungen Exemplaren deutlicher und wird von außen durch die Vermehrungszone des elektrischen Organs bedeckt. An dieser Stelle verbindet sich der elektrische Nerv mit dem elektrischen Organ. Die riesige elektrische Zelle, deren Oberfläche von intrazellulären Kapillaren durchdrungen ist, befindet sich im vorderen Teil des Rückenmarks, und ihr Axon tritt mit dem dritten ventralen Rückenmarksroot aus. In der Vermehrungszone sind die Bindegewebsmembranen vollständig unabhängig vom dermalen Bindegewebe, und der Raum zwischen dem elektrischen Organ und der Haut ist eines konventionellen subdermalen Typs. Diese Umstände deuten stark darauf hin, dass das elektrische Organ bei Malapterurus, wie bei allen anderen elektrischen Fischen, die in dieser Hinsicht bekannt sind, myoblastischen Ursprungs ist. Nichts wurde beobachtet, was die Idee eines adenoiden Ursprungs des elektrischen Organs bei Malapterurus unterstützt.

@article{doi101242jcss39739455,
    author = "Johnels, Alf G.",
    title = "On the Origin of the Electric Organ in Malapterurus electricus",
    year = "1956",
    journal = "Journal of Cell Science",
    abstract = "ZUSAMMENFASSUNG Die vorliegende Studie wurde an zwei kleinen Exemplaren von Malapterurus electricus mit Standardlängen von 4,0 und 12,7 mm durchgeführt. Wie bekannt ist, erfolgt das postembryonale Wachstum der elektrischen Organe bei Malapterurus und anderen elektrischen Fischen durch eine Vergrößerung der elektrischen Einheiten und nicht durch eine Zunahme der Anzahl der elektrischen Platten. Im vorliegenden Material findet jedoch eine Vermehrung elektrischer Gewebeelemente im rostralen Bereich des elektrischen Organs statt. Die Struktur dieser Vermehrungszone wird beschrieben. Im vorderen Bereich bilden die Bindegewebsmembranen, die die beiden Hälften des elektrischen Organs umgeben, Strukturen, die Sehneln ähneln und an der ventralen Oberfläche des Schultergürtels auf jeder Seite der Mittellinie befestigt sind. Eine kleine Defizienz in der Muskelwand in derselben Region wurde bei adulten Exemplaren von Maurer beobachtet. Diese Defizienz ist bei den im vorliegenden Artikel untersuchten jungen Exemplaren deutlicher und wird von außen durch die Vermehrungszone des elektrischen Organs bedeckt. An dieser Stelle verbindet sich der elektrische Nerv mit dem elektrischen Organ. Die riesige elektrische Zelle, deren Oberfläche von intrazellulären Kapillaren durchdrungen ist, befindet sich im vorderen Teil des Rückenmarks, und ihr Axon tritt mit dem dritten ventralen Rückenmarksroot aus. In der Vermehrungszone sind die Bindegewebsmembranen vollständig unabhängig vom dermalen Bindegewebe, und der Raum zwischen dem elektrischen Organ und der Haut ist eines konventionellen subdermalen Typs. Diese Umstände deuten stark darauf hin, dass das elektrische Organ bei Malapterurus, wie bei allen anderen elektrischen Fischen, die in dieser Hinsicht bekannt sind, myoblastischen Ursprungs ist. Nichts wurde beobachtet, was die Idee eines adenoiden Ursprungs des elektrischen Organs bei Malapterurus unterstützt.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jcs.s3-97.39.455",
    doi = "10.1242/jcs.s3-97.39.455",
    openalex = "W1961335606"
}

@misc{kleerekoper1956spike4,
    author = "Kleerekoper, H. und Sibakin, K",
    title = "Spike potentials produced by the sea lamprey ( Petromyzon marinus) in the water surrounding the head region",
    year = "1956",
    howpublished = "Nature, v. 178, p. 490-491",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Kleerekoper, H., und Sibakin, K., 1956, Spike potentials produced by the sea lamprey ( Petromyzon marinus) in the water surrounding the head region: Nature, v. 178, p. 490-491.}"
}

@article{suzuki1956apparatuses,
    author = "Suzuki, Shigetaka",
    title = "Apparatuses for Recording Bioelectrical Phenomena",
    year = "1956",
    journal = "JAPANES JOURNAL OF MEDICAL INSTRUMENTATION",
    url = "https://doi.org/10.4286/ikakikaigakuzassi.26.10\_4",
    doi = "10.4286/ikakikaigakuzassi.26.10\_4",
    number = "10",
    pages = "4-5,10-12,17",
    volume = "26"
}

@article{doi101016s0096417418301239,
    author = "Grundfest, Harry",
    title = "The Mechanisms of Discharge of the Electric Organs in Relation to General and Comparative Electrophysiology",
    year = "1957",
    journal = "Progress in Biophysics and Biophysical Chemistry",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0096-4174(18)30123-9",
    doi = "10.1016/s0096-4174(18)30123-9",
    openalex = "W2401721200"
}

ZUSAMMENFASSUNG Experimente mit bewegten elektrostatischen und magnetischen Feldern zeigen, dass Gymnarchus niloticus empfindlich auf ein Potentialgefälle von etwa 0 · 03 µ V./cm reagiert. Alternative Erklärungen einiger früherer Experimente werden in Bezug auf diese hohe Gleichstromempfindlichkeit gegeben. Eine Erklärung in ähnlicher Hinsicht wird für Experimente gegeben, bei denen Gymnotus carapo darauf trainiert wurde, einen stationären Magneten zu erkennen. Die für die Objekterkennung durch elektrische Fische verfügbaren Mechanismen werden besprochen. Aus den Ergebnissen eines kritischen Experiments (beschrieben in einem nachfolgenden Abschnitt) wird geschlossen, dass Gymnarchus niloticus Objekte durch die Störung seines eigenen elektrischen Feldes im Wasser erkennen kann. Die Näherungstheorie dieser Methode der Objekterkennung wird abgeleitet. Die Wirkung des störenden Feldes auf die Rezeptoren aufgrund eines Objekts hängt von den elektrischen Eigenschaften der Rezeptoren ab: in den extremen Fällen ist die Stimulation der Rezeptoren entweder proportional zum Potential oder zu seiner zweiten Ableitung. Es werden Graphen gegeben, die die Wirkung eines Objekts auf das Potential und auf seine zweite Ableitung in der Umgebung der Fischoberfläche zeigen. Experimente werden beschrieben, die Gymnarchus niloticus verwenden, welche (a) bestätigen, dass der Mechanismus der Objekterkennung die Verzerrung des elektrischen Feldes einsetzt; (i) die Grenzen der Empfindlichkeit des Fisches angeben. Der Modus der zweiten Ableitung scheint der wahrscheinlichste zu sein, der bei Gymnarchus wirkt. Die experimentell bestimmten Grenzen der Detektion werden im Hinblick auf das Rauschen im Rezeptorschaltkreis diskutiert: Es wird geschlossen, dass sowohl räumliche als auch zeitliche Integration wahrscheinlich eingesetzt werden. Die Schwellenwerte für die Objekterkennung und für die Reaktion auf Gleichströme werden verglichen: Es wird geschlossen, dass wahrscheinlich dieselben Rezeptoren in beiden Fällen wirken.

@article{doi101242jeb352451,
    author = "Lissmann, H. W. und Machin, K. E.",
    title = "Der Mechanismus der Objekterkennung bei Gymnarchus Niloticus und ähnlichen Fischen",
    year = "1958",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "ZUSAMMENFASSUNG Experimente mit bewegten elektrostatischen und magnetischen Feldern zeigen, dass Gymnarchus niloticus empfindlich auf ein Potentialgefälle von etwa 0 · 03 µ V./cm reagiert. Alternative Erklärungen einiger früherer Experimente werden in Bezug auf diese hohe Gleichstromempfindlichkeit gegeben. Eine Erklärung in ähnlicher Hinsicht wird für Experimente gegeben, bei denen Gymnotus carapo darauf trainiert wurde, einen stationären Magneten zu erkennen. Die für die Objekterkennung durch elektrische Fische verfügbaren Mechanismen werden besprochen. Aus den Ergebnissen eines kritischen Experiments (beschrieben in einem nachfolgenden Abschnitt) wird geschlossen, dass Gymnarchus niloticus Objekte durch die Störung seines eigenen elektrischen Feldes im Wasser erkennen kann. Die Näherungstheorie dieser Methode der Objekterkennung wird abgeleitet. Die Wirkung des störenden Feldes auf die Rezeptoren aufgrund eines Objekts hängt von den elektrischen Eigenschaften der Rezeptoren ab: in den extremen Fällen ist die Stimulation der Rezeptoren entweder proportional zum Potential oder zu seiner zweiten Ableitung. Es werden Graphen gegeben, die die Wirkung eines Objekts auf das Potential und auf seine zweite Ableitung in der Umgebung der Fischoberfläche zeigen. Experimente werden beschrieben, die Gymnarchus niloticus verwenden, welche (a) bestätigen, dass der Mechanismus der Objekterkennung die Verzerrung des elektrischen Feldes einsetzt; (i) die Grenzen der Empfindlichkeit des Fisches angeben. Der Modus der zweiten Ableitung scheint der wahrscheinlichste zu sein, der bei Gymnarchus wirkt. Die experimentell bestimmten Grenzen der Detektion werden im Hinblick auf das Rauschen im Rezeptorschaltkreis diskutiert: Es wird geschlossen, dass sowohl räumliche als auch zeitliche Integration wahrscheinlich eingesetzt werden. Die Schwellenwerte für die Objekterkennung und für die Reaktion auf Gleichströme werden verglichen: Es wird geschlossen, dass wahrscheinlich dieselben Rezeptoren in beiden Fällen wirken.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.35.2.451",
    doi = "10.1242/jeb.35.2.451",
    openalex = "W1957563271",
    references = "doi101007bf00340757, doi101016s0096417418301082, doi101016s0096417418301239, doi101038143960c0, doi101038167201a0, doi101152ajplegacy1917443405, lissmann1958on, openalexw3038515387"
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Die elektrischen Entladungen von Gymnarchus niloticus und von repräsentativen Arten von sieben Gattungen der Mormyridae wurden in ihrem natürlichen Lebensraum in Afrika und im Labor untersucht. Vergleichbare Untersuchungen an den südamerikanischen Gymnotidae haben die Existenz von zwei Entladungstypen in beiden diesen nicht verwandten Fischfamilien gezeigt. Der erste Entladungstyp besteht aus sehr regelmäßigen Sequenzen von kontinuierlich emittierten, monophasischen Impulsen, die von Art zu Art in der Frequenz variieren und innerhalb engerer Grenzen von Individuum zu Individuum. Zu den Fischen, die diesen ersten Impulstyp emittieren, gehören Gymnarchus, Hypopomus und Eigenmannia. Der Frequenzbereich für diese Fische liegt zwischen 60 und 400 Entladungen/sec. Die Frequenz ändert sich nicht mit dem Erregungszustand des Fisches. Die Dauer einzelner Impulse ist relativ lang, d. h. 2–10 msec. Der zweite Entladungstyp ist weniger regelmäßig in der Frequenz, die Impulsdauer ist viel kürzer und die Impulsform ist komplexer. Die einzelne Entladung aus dem gesamten elektrischen Organ dauert bei Petrocephalus etwa 0,2 msec. Dieser Entladungstyp findet sich bei allen untersuchten Arten der Mormyridae und bei Formen wie Gymnotus carapo und Staetogenes elegans. Die Grundentladungsrate eines ruhenden Mormyriden ist etwas variabel und nicht streng rhythmisch. Sie liegt normalerweise zwischen 1 und 6 Impulsen/sec. Reize, die die Mormyriden erregen, verursachen eine Erhöhung der Entladungsfrequenz. Das aufgezeichnete Maximum beträgt etwa 130 Impulse/sec. Geeignete Reize können die Entladungen der Mormyridae für längere Perioden hemmen. Bei Gymnotus carapo und Staetogenes elegans ist die Grundentladungsrate höher und von regelmäßiger Rhythmik. Je nach Temperatur liegen die Frequenzen zwischen 30 und 87 Impulsen/sec. Wenn diese Fische erregt werden, werden die Frequenzen für kurze Zeit bis zu 200 Impulsen/sec erhöht. Die Form des elektrischen Feldes, das bei jedem Impuls um den Fisch herum aufgebaut wird, wurde untersucht. Es wurde eine Theorie vorgeschlagen, die besagt, dass diese Fische mit Hilfe ihrer elektrischen Impulse Objekte lokalisieren können, wenn ihre elektrische Leitfähigkeit von der des Wassers abweicht. Diese Fische haben sich als extrem empfindlich gegenüber Einflüssen erwiesen, die das elektrische Feld betreffen. Dies wurde untersucht, indem künstliche elektrische Reize angewendet wurden, die Effekte von Leitern und Nichtleitern, die in das Feld eingeführt wurden, sowie die Reaktionen auf magnetische Felder und elektrostatische Ladungen studiert wurden. Konditionierte Reflex-Experimente mit Gymnarchus niloticus und Gymnotus carapo haben gezeigt, dass diese Fische das Vorhandensein eines stationären Magneten detektieren können und zwischen Leitern und Nichtleitern unterscheiden können. Die Beute dieser Fische scheint nicht von den Entladungen betroffen zu sein. Unter anderem haben die elektrischen Impulse eine soziale Bedeutung. Dieser Lokalisierungsmechanismus kann als Anpassung an das Leben in trübem Wasser betrachtet werden. Gymnotidae und Mormyridae (wobei Gymnarchus eingeschlossen wird) zeigen auffällige Merkmale der konvergenten Evolution. Ungewöhnliche Fortbewegungsanpassungen wie Schwimmen mittels des Rückenflossens (Gymnarchus), des Afterflossens (Gymnotidae) und der „Gemminger'schen Knochen" (Mormyridae) können als ein Mittel betrachtet werden, das dazu tendiert, die Symmetrieachse des Fisches und seines elektrischen Feldes während aktiver Bewegungen zur Deckung zu bringen. Eine neue Theorie für die Evolution elektrischer Organe wurde vorgeschlagen. Eine wesentliche Voraussetzung scheint ein Rezeptor zu sein, der auf elektrische Reize empfindlich ist. Es wird vorgeschlagen, dass spezielle sensorische und nervöse Differenzierungen des lateralen Systems („Mormyromasten", Valvulae cerebelli) mit der Wahrnehmung und Integration elektrischer Reize zu tun haben. Muskelaktionspotenziale wurden im Wasser in einiger Entfernung von nicht-elektrischen Fischen aufgezeichnet. Die einfachste Erklärung für die Evolution starker elektrischer Organe würde von solchen Muskelaktionspotenzialen ausgehen und über schwache elektrische Organe, die zur Orientierung verwendet werden, zu den mächtigen offensiven und defensiven elektrischen Organen führen.

@article{lissmann1958on,
    author = "Lissmann, H. W.",
    title = "Über die Funktion und Evolution elektrischer Organe bei Fischen",
    year = "1958",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = {Die elektrischen Entladungen von Gymnarchus niloticus und von repräsentativen Arten von sieben Gattungen der Mormyridae wurden in ihrem natürlichen Lebensraum in Afrika und im Labor untersucht. Vergleichbare Untersuchungen an den südamerikanischen Gymnotidae haben die Existenz von zwei Entladungstypen in beiden diesen nicht verwandten Fischfamilien gezeigt. Der erste Typ der elektrischen Entladung besteht aus sehr regelmäßigen Sequenzen kontinuierlich emittierter, monophasischer Impulse, die von Art zu Art in der Frequenz variieren und innerhalb engerer Grenzen von Individuum zu Individuum. Zu den Fischen, die diesen ersten Impulstyp emittieren, gehören Gymnarchus, Hypopomus und Eigenmannia. Der Frequenzbereich für diese Fische liegt zwischen 60 und 400 Entladungen/sec. Die Frequenz ändert sich nicht mit dem Erregungszustand des Fisches. Die Dauer einzelner Impulse ist relativ lang, d. h. 2–10 msec. Der zweite Entladungstyp ist weniger regelmäßig in der Frequenz, die Impulsdauer ist viel kürzer und die Impulsform ist komplexer. Die einzelne Entladung vom gesamten elektrischen Organ dauert bei Petrocephalus etwa 0,2 msec. Dieser Entladungstyp findet sich bei allen untersuchten Arten der Mormyridae und bei Formen wie Gymnotus carapo und Staetogenes elegans. Die Grundentladungsrate eines ruhenden Mormyriden ist etwas variabel und nicht streng rhythmisch. Sie liegt normalerweise zwischen 1 und 6 Impulsen/sec. Reize, die die Mormyriden erregen, verursachen eine Erhöhung der Entladungsfrequenz. Das aufgezeichnete Maximum beträgt etwa 130 Impulse/sec. Geeignete Reize können die Entladungen der Mormyridae für längere Perioden hemmen. Bei Gymnotus carapo und Staetogenes elegans ist die Grundentladungsrate höher und von regelmäßiger Rhythmik. Je nach Temperatur liegen die Frequenzen zwischen 30 und 87 Impulsen/sec. Wenn diese Fische erregt werden, werden die Frequenzen für kurze Zeit bis zu 200 Impulsen/sec erhöht. Die Form des elektrischen Feldes, das mit jedem Impuls um den Fisch herum aufgebaut wird, wurde untersucht. Eine Theorie wurde vorgeschlagen, die besagt, dass diese Fische mit Hilfe ihrer elektrischen Impulse Objekte lokalisieren können, wenn ihre elektrische Leitfähigkeit von der des Wassers abweicht. Diese Fische haben sich als extrem empfindlich gegenüber Einflüssen, die das elektrische Feld betreffen, erwiesen. Dies wurde untersucht, indem künstliche elektrische Reize angewendet wurden, die Auswirkungen von Leitern und Nichtleitern, die in das Feld eingeführt wurden, sowie die Reaktionen auf magnetische Felder und elektrostatische Ladungen studiert wurden. Konditionierte Reflex-Experimente mit Gymnarchus niloticus und Gymnotus carapo haben gezeigt, dass diese Fische das Vorhandensein eines stationären Magneten detektieren können und dass sie zwischen Leitern und Nichtleitern unterscheiden können. Das Beute dieser Fische scheint nicht von den Entladungen betroffen zu sein. Unter anderem haben die elektrischen Impulse eine soziale Bedeutung. Dieser Lokalisierungsmechanismus kann als Anpassung an das Leben in trübem Wasser betrachtet werden. Gymnotidae und Mormyridae (wobei Gymnarchus eingeschlossen ist) zeigen auffällige Merkmale konvergenter Evolution. Ungewöhnliche Fortbewegungsanpassungen wie Schwimmen mit dem Rückenfloss (Gymnarchus), dem Afterfloss (Gymnotidae) und „Gemmingers Knochen“ (Mormyridae) können als ein Mittel betrachtet werden, das dazu tendiert, die Symmetrieachse des Fisches und seines elektrischen Feldes während aktiver Bewegungen zur Deckung zu bringen. Eine neue Theorie für die Evolution elektrischer Organe wurde vorgeschlagen. Eine wesentliche Voraussetzung scheint ein Rezeptor zu sein, der auf elektrische Reize empfindlich ist. Es wird angenommen, dass spezielle sensorische und nervöse Differenzierungen des lateralen Systems („Mormyromasten“, Valvulae cerebelli) mit der Wahrnehmung und Integration elektrischer Reize zu tun haben. Muskelaktionspotentiale wurden im Wasser in einiger Entfernung von nicht elektrischen Fischen aufgezeichnet. Die einfachste Erklärung für die Evolution starker elektrischer Organe würde von solchen Muskelaktionspotentialen ausgehen und über schwache elektrische Organe, die zur Orientierung verwendet werden, zu den mächtigen offensiven und defensiven elektrischen Organen führen.},
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.35.1.156",
    doi = "10.1242/jeb.35.1.156",
    number = "1",
    openalex = "W2287496592",
    pages = "156-191",
    volume = "35",
    references = "doi101002cne910110302, doi101017cbo9780511693281002, doi101038167201a0, doi10108000222931108692993, doi101098rspb19380041, doi101113jphysiol1952sp004695, doi101113jphysiol1953sp004849, doi1023071416035, doi1023072485224, doi105962bhltitle53990"
}

@article{doi101038188760b0,
    author = "Szabó, T",
    title = "Entwicklung des elektrischen Organs der Mormyridae",
    year = "1960",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/188760b0",
    doi = "10.1038/188760b0",
    openalex = "W2087313637"
}

@article{doi101111j174966321961tb35555x,
    author = "Bennett, Michael V. L.",
    title = "MODES OF OPERATION OF ELECTRIC ORGANS*",
    year = "1961",
    journal = "Annals of the New York Academy of Sciences",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.1961.tb35555.x",
    doi = "10.1111/j.1749-6632.1961.tb35555.x",
    openalex = "W2049570893"
}

Das Seitenlinienorgan von Killifischen zeigt sich empfindlich gegenüber einer linearen Funktion von Wasserverschiebungen, die mit dem Nahfeld von Schallquellen verbunden sind, wobei die Verschiebung wahrscheinlich der wichtigste Faktor ist, nicht die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung. Der Nahfeldeffekt wird diskutiert und als wichtig für die Seitenlinienorgane, aber auch für die akustischen und vestibulären Organe nachgewiesen. Es wird betont, dass der Nahfeldeffekt erhebliche Komplikationen in die Untersuchung des akustisch-seitenliniären Systems einführt und von konzeptioneller Bedeutung für die Hörtheorie und die Untersuchung von Schwarmfischen ist.

@article{doi10112111909138,
    author = "Harris, Gerard G. und van Bergeijk, Willem A.",
    title = "Evidence that the Lateral-Line Organ Responds to Near-Field Displacements of Sound Sources in Water",
    year = "1962",
    journal = "The Journal of the Acoustical Society of America",
    abstract = "Das Seitenlinienorgan von Killifischen zeigt sich empfindlich gegenüber einer linearen Funktion von Wasserverschiebungen, die mit dem Nahfeld von Schallquellen verbunden sind, wobei die Verschiebung wahrscheinlich der wichtigste Faktor ist, nicht die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung. Der Nahfeldeffekt wird diskutiert und als wichtig für die Seitenlinienorgane, aber auch für die akustischen und vestibulären Organe nachgewiesen. Es wird betont, dass der Nahfeldeffekt erhebliche Komplikationen in die Untersuchung des akustisch-seitenliniären Systems einführt und von konzeptioneller Bedeutung für die Hörtheorie und die Untersuchung von Schwarmfischen ist.",
    url = "https://doi.org/10.1121/1.1909138",
    doi = "10.1121/1.1909138",
    openalex = "W2068731943"
}

@incollection{majkowski1965bioelectrical,
    author = "MAJKOWSKI, J.",
    title = "BIOELECTRISCHE PHÄNOMENE, DIE DURCH RHYTHMISCHE REIZE WÄHREND KONDITIONIERUNG UND DIFFERENZIERUNG AUSGELÖST WERDEN. EIN PHYSIOLOGISCHER UND PHARMAKOLOGISCHER STUDIE",
    year = "1965",
    booktitle = "Pharmakologie der Konditionierung, des Lernens und der Behaltensfähigkeit",
    url = "https://doi.org/10.1016/b978-1-4831-9847-7.50034-5",
    doi = "10.1016/b978-1-4831-9847-7.50034-5",
    pages = "339-349"
}

Zusammenfassung Die elektrischen Organe (Hauptorgan, Sachs' und Hunter's) von einem 23 cm und einem 38 cm langen Electrophorus electricus wurden mit histologischen Methoden untersucht. Die Ergebnisse wurden mit Exemplaren von 12 cm (Keynes, '61) und 140 cm (Couceiro und Ackermann, '48) verglichen. Alle drei elektrischen Organe entstehen aus gestreiften Muskelzellen, wie durch das Vorhandensein einer gestreiften Struktur in den unentwickelten Elektroplatten angezeigt wird. Die drei Organe entwickeln sich nicht gleichzeitig, sondern nacheinander: zuerst Sachs' Organ, dann das Hauptorgan und schließlich Hunter's Organ, mit erheblichem zeitlichen Überlappung. In allen drei Fällen entwickelt sich die vordere Extremität des Organs zuletzt. Die klassische Vorstellung, dass das Hauptorgan vom lateralis imus-Muskel abstammt, wird durch die vorliegenden Befunde nicht gestützt.

@article{doi101002ar1091550112,
    author = "Szabo, Thomas L.",
    title = "The origin of electric organs of Electrophorus electricus",
    year = "1966",
    journal = "The Anatomical Record",
    abstract = "Zusammenfassung Die elektrischen Organe (Hauptorgan, Sachs' und Hunter's) von einem 23 cm und einem 38 cm langen Electrophorus electricus wurden mit histologischen Methoden untersucht. Die Ergebnisse wurden mit Exemplaren von 12 cm (Keynes, '61) und 140 cm (Couceiro und Ackermann, '48) verglichen. Alle drei elektrischen Organe entstehen aus gestreiften Muskelzellen, wie durch das Vorhandensein einer gestreiften Struktur in den unentwickelten Elektroplatten angezeigt wird. Die drei Organe entwickeln sich nicht gleichzeitig, sondern nacheinander: zuerst Sachs' Organ, dann das Hauptorgan und schließlich Hunter's Organ, mit erheblichem zeitlichen Überlappung. In allen drei Fällen entwickelt sich die vordere Extremität des Organs zuletzt. Die klassische Vorstellung, dass das Hauptorgan vom lateralis imus-Muskel abstammt, wird durch die vorliegenden Befunde nicht gestützt.",
    url = "https://doi.org/10.1002/ar.1091550112",
    doi = "10.1002/ar.1091550112",
    openalex = "W2100749683"
}

@book{bennett1968neural2,
    author = "Bennett, M. V. L",
    title = "Neural Control of Electric Organs, in Ingle, D., ed., The Central Nervous System and Fish Behavior",
    year = "1968",
    publisher = "Chicago, University of Chicago Press, p. 147-169",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Bennett, M. V. L., 1968, Neural Control of Electric Organs, in Ingle, D., ed., The Central Nervous System and Fish Behavior: Chicago, University of Chicago Press, p. 147-169.}"
}

@article{doi101159000125815,
    author = "Bullock, Theodore H.",
    title = "Species Differences in Effect of Electroreceptor Input on Electric Organ Pacemakers and Other Aspects of Behavior in Electric Fish; pp. 85–101",
    year = "1969",
    journal = "Brain Behavior and Evolution",
    url = "https://doi.org/10.1159/000125815",
    doi = "10.1159/000125815",
    openalex = "W1966353278"
}

Die Makrophagenpolarisierung bezieht sich darauf, wie Makrophagen an einem bestimmten Punkt im Raum und in der Zeit aktiviert wurden. Die Polarisation ist nicht festgelegt, da Makrophagen ausreichend plastisch sind, um mehrere Signale zu integrieren, wie z. B. solche von Mikroben, geschädigtem Gewebe und...Weiterlesen

@article{doi101146annurevph32030170002351,
    author = "Bennett, Michael V. L.",
    title = "Comparative Physiology: Electric Organs",
    year = "1970",
    journal = "Annual Review of Physiology",
    abstract = "Macrophage polarization refers to how macrophages have been activated at a given point in space and time. Polarization is not fixed, as macrophages are sufficiently plastic to integrate multiple signals, such as those from microbes, damaged tissues, and...Read More",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev.ph.32.030170.002351",
    doi = "10.1146/annurev.ph.32.030170.002351",
    openalex = "W2112622162"
}

@book{bennett1971electric3,
    author = "Bennett, M. V. L",
    title = "Electric Organs, in Hoar, W. S., und Randall, D. J., Hgg., Fischphysiologie",
    year = "1971",
    publisher = "New York, Academic Press, v. V, S. 347-491",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Bennett, M. V. L., 1971, Electric Organs, in Hoar, W. S., und Randall, D. J., Hgg., Fischphysiologie: New York, Academic Press, v. V, S. 347-491.}"
}

@incollection{doi101016s1546509808600515,
    author = "Bennett, Michael V. L.",
    title = "Elektrische Organe",
    year = "1971",
    booktitle = "Fischphysiologie",
    url = "https://doi.org/10.1016/s1546-5098(08)60051-5",
    doi = "10.1016/s1546-5098(08)60051-5",
    openalex = "W4211213555",
    references = "doi1010160013469471902690, doi101038167201a0, doi101083jcb172375, doi101083jcb333c7, doi101083jcb403648, doi101098rspb19650016, doi101113jphysiol1952sp004764, doi101113jphysiol1953sp004849, doi101113jphysiol1964sp007378, doi101126science16639131641, doi101146annurevbi36070167003455, doi1023071442263, doi1023072010953, lissmann1958on"
}

@incollection{doi10100797836426592635,
    author = "Kalmijn, Ad. J.",
    title = "The Detection of Electric Fields from Inanimate and Animate Sources Other Than Electric Organs",
    year = "1974",
    booktitle = "Handbook of sensory physiology",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-642-65926-3\_5",
    doi = "10.1007/978-3-642-65926-3\_5",
    openalex = "W1582039328",
    references = "doi101098rspb19380041, doi101098rsta19680031, mccleave1971weak"
}

Zusammenfassung (1) Die flüssigen Eigenschaften von Luft und Wasser ermöglichen Tieren, sich der Strömung auszurichten, und dieses Verhalten im Wasser wird als Rheotaxis bezeichnet. Fische hingegen zeigen eine breite Palette von Reaktionen auf Strömungen, die über eine einfache Ausrichtung hinausgehen; daher wird der Begriff Rheotropismus als „Portmanteau"-Wort verwendet, um alle solchen Reaktionen zu beschreiben. (2) Fische erkennen Strömungen direkt durch den Fluss über die Körperoberfläche oder indirekt durch andere Reize. Indirekte Reaktionen sind häufiger und treten als Antwort auf visuelle, taktile und träge Reize auf, die durch die Verschiebung des Fisches durch die Strömung entstehen. Reaktionen auf die Verschiebung visueller Bilder werden als optomotorische Reaktionen bezeichnet. Die Seitenlinie ist nur bei der Detektion kleiner, lokalisierter Wasserstrahlen beteiligt. Es wurde nicht nachgewiesen, dass irgendein Fisch die Strömung durch elektrische Reize erkennen kann, obwohl es theoretisch möglich ist, dass einige dies tun. (3) In der grundlegenden Form der Rheotaxis richtet der Fisch den Kopf stromaufwärts und hält seine Position aufrecht, indem er der Strömung entgegensteuert. Die Schwellenwerte für die Strömungserkennung liegen bei taktilen Reizen im Bereich von 0,4 bis 10 cm/s, können aber bei visuellen Reizen so niedrig wie 0,03 cm/s sein. (4) Visuelle Reaktionen wurden untersucht, indem die Verschiebung durch die Strömung in einem optomotorischen Gerät simuliert wurde. Fische reagieren auf einen rotierenden schwarz-weiß-gestreiften Hintergrund durch kompensatorische Bewegungen von Kopf und Augen – optokinetischer Nystagmus – oder durch die optomotorische Reaktion, bei der der Fisch mit dem Hintergrund schwimmt. (5) Fische zeigen in einem optomotorischen Gerät eine Orthokinese; ihre mittlere Schwimmgeschwindigkeit nimmt mit der Rotationsgeschwindigkeit des Hintergrunds zu. Die genaue Form der Beziehung variiert zwischen den Arten, und es gibt auch beträchtliche individuelle Leistungsunterschiede. Fische beschleunigen und verlangsamen sich relativ zum Hintergrund und fixieren für kurze Zeit einen bestimmten Streifen. (6) Faktoren, die das Auftreten der optomotorischen Reaktion begrenzen, sind Kontrast, Beleuchtungsstärke, Sehschärfe, kritische Flimmerfusionshäufigkeit und spektrale Empfindlichkeit. (7) Fische tolerieren Netzbildbewegungen, die denen entsprechen, die sie erhalten, wenn sie von der Strömung nach vorne getragen werden, aber nicht denen, die sie erhalten, wenn sie nach hinten getragen werden. Im Optiktectum gibt es Ganglienzellen, die für die Bewegungsrichtung von Zielen über das visuelle Feld empfindlich sind. Beim Goldfisch gibt es signifikant mehr Einheiten, die für Bewegungen in temporo-nasaler Richtung empfindlich sind als in die entgegengesetzte Richtung. (8) Zwischen dem Verhalten von Fischen in Schwärmen und in einem optomotorischen Gerät bestehen enge Parallelen. Die optomotorische Reaktion scheint angeboren zu sein und tritt bei frisch geschlüpften Kiefern auf. (9) Physikalische und chemische Faktoren können die Rheotaxis modifizieren. Temperatur und olfaktorische Reize beeinflussen sowohl das Vorzeichen der Taxis als auch den kinetischen Bestandteil des Verhaltens. (10) Schilddrüsenhormone, die an der Steuerung der Wanderung beteiligt sind, haben gezeigt, dass sie den kinetischen Bestandteil der Rheotaxis beeinflussen. (11) Fische zeigen eine Reihe von hydrodynamischen Anpassungen an das Leben in Strömungen. Morphologische Modifikationen sind am stärksten bei Fischen aus stürmischen Bächen zu beobachten, die eine extreme dorsoventrale Abflachung aufweisen und spezialisierte Haftorgane besitzen. Andere Fische wählen Bereiche mit niedriger Geschwindigkeit aus oder verringern ihre Auftriebskraft mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit. (12) Rheotropisches Verhalten spielt eine wichtige Rolle bei der Verteilung von Fischen innerhalb von Flussystemen, bei der Aufrechterhaltung von Territorien und Stationen sowie beim Fressverhalten. Territorien, Stationen und Laichplätze bei Salmoniden werden alle in Bezug auf die Wassergeschwindigkeit ausgewählt. (13) Wassergeschwindigkeiten werden angenommen, entweder ein Transportsystem oder Richtungshinweise für wandernde Fische zu bieten. Der Fisch reagiert entweder nicht auf die Strömung und wird passiv stromabwärts getragen, oder er führt eine gerichtete Bewegung aus, indem er stromauf- oder stromabwärts schwimmt. (14) Eier und Larven werden bekanntlich passiv stromabwärts von ihren Laichplätzen driftend, und einige erwachsene Fische können ebenfalls passiv driftend sein. Im Meer verwenden sowohl erwachsene als auch jugendliche Fische eine Form der modulierten Drift, die mit der vertikalen Wanderung verbunden ist. Fische bewegen sich in das Mittlere Wasser entweder durch direkte Gezeitenauswahl oder in Bezug auf den dielen Zyklus der Beleuchtungsstärke. In Süßwasser treten die stromabwärts gerichteten Wanderungen von Salmoniden-Kiefern und Smolts unter bestimmten Bedingungen durch modulierte Drift auf. (15) Es gibt keine Beweise dafür, dass im Meer wandernde Fische sich der Strömung ausrichten, aber in Süßwasser sind die stromaufwärts gerichteten Wanderungen von diadromen Fischen eindeutig gerichtete Bewegungen. (16) Wassergeschwindigkeit ist ein wesentlicher Faktor für stromaufwärts wandernde Salmoniden. Für Kiefern begrenzt sie das Auftreten von stromaufwärts gerichteten Wanderungen, und für Erwachsene kann sie auch die stromaufwärts gerichtete Bewegung verhindern. Aber Wanderungen werden oft durch Hochwasser initiiert, und die veränderliche Wassergeschwindigkeit wird als der wichtigste Faktor im Zusammenhang mit einem Hochwasser angesehen. (17) Sowohl Umwelt- als auch genetische Faktoren beeinflussen die Richtung der Wanderung in Bezug auf die Strömung. Bei einigen Sockeye-Salmon-Kiefern wird die Richtung durch die Temperatur bestimmt, bei anderen ist die allgemeine Bewegungsrichtung genetisch bestimmt, und Umweltfaktoren modifizieren das Verhalten nur. (18) Rheotropisches Verhalten hat eine Reihe wichtiger praktischer Anwendungen bei der Erfassung von Fischen und beim Leiten von ihnen an Staudämmen und Kraftwerken vorbei. (19) Die optomotorische Reaktion spielt eine grundlegende Rolle bei der Erfassung von Rundfischen durch Schleppnetze unter Bedingungen, bei denen die Fische das Gerät sehen können. Viele Fische werden gefangen, weil sie sich nach einer längeren Schwimmdauer bei derselben Geschwindigkeit wie das Schleppnetz erschöpfen. (20) Der größte Erfolg beim Leiten von Fischen aus gefährlichen Bereichen und beim Umleiten an Staudämmen wurde mit mechanischen Barrieren erzielt, die auf rheotropischen Reaktionen der Fische basieren. (21) Louvre-Schirme sind sehr erfolgreich bei der Ablenkung von jugendlichen Salmoniden, die stromabwärts an kleinen Staudämmen wandern, sind aber an großen Staudämmen unpraktikabel. Stattdessen werden die Turbineneinläufe üblicherweise in beträchtlicher Tiefe platziert, und Fische werden durch mechanische Schirme entweder an der Oberfläche des Vorbeckens oder in die Schleusen unmittelbar stromaufwärts der Turbineneinläufe umgeleitet. (22) Bei stromaufwärts wanderndents besteht das grundlegende Problem darin, Fische zum unteren Ende der Fischtreppen anzulocken. Eine ausreichende „Anlockgeschwindigkeit" ist ein wichtiges Merkmal von Fischtreppen, die so platziert werden müssen, dass die Fische den Hochgeschwindigkeitsaustritten aus Wehranlagen und Turbinen ausweichen.

@article{doi101111j1469185x1974tb01173x,
    author = "Arnold, G. P.",
    title = "RHEOTROPISM IN FISHES",
    year = "1974",
    journal = "Biological reviews/Biological reviews of the Cambridge Philosophical Society",
    abstract = "Summary (1) The fluid properties of air and water enable animals to orientate to flow and this behaviour in water is termed rheotaxis. Fish, however, have a wide range of responses to currents, extending beyond simple orientation, and the term rheotropism is therefore used as a ‘portmanteau’ word to describe all such reactions. (2) Fish detect currents directly by flow over the body surface or indirectly by other stimuli. Indirect responses are more common and occur in response to visual, tactile and inertial stimuli resulting from displacement of the fish by the current. Reactions to displacement of visual images are called optomotor reactions. The lateral line is not involved except in the detection of small localized jets of water. It has not been demonstrated that any fish can detect the current by electrical stimuli, although it is theoretically possible for some to do so. (3) In the basic form of rhotaxis the fish heads upstream and maintains station by stemming the current. Current detection thresholds fall within the range 0.4 to 10 cm/s for tactile stimuli but may be as low as 0.03 cm/s for visual stimuli. (4) Visual responses have been studied by simulating displacement by the current in optomotor apparatus. Fish respond to a rotating black‐and‐white‐striped background by compensatory movements of the head and eyes ‐ optokinetic nystagmus ‐ or by the optomotor reaction, in which the fish swims with the background. (5) Fish show an orthokinesis in optomotor apparatus, their mean swimming speed increasing with the speed of rotation of the background. The precise form of the relationship varies between species and there is also considerable individual variation in performance. Fish accelerate and decelerate relative to the background, fixating on a particular stripe for short periods. (6) Factors limiting the appearance of the optomotor response are contrast, illuminance, acuity, critical flicker fusion frequency and spectral sensitivity. (7) Fish tolerate retinal image movements equivalent to those received when they are carried forwards by the current but not to those received when they are carried backwards. There are ganglion cells in the optic tectum which are sensitive to the direction of movement of targets across the visual field. In the goldfish there are significantly more units sensitive to movements in the temporo‐nasal than in the opposite direction. (8) There are close parallels between the behaviour of fish in schools and in an optomotor apparatus. The optomotor response is apparently innate, occurring in newly hatched fry. (9) Physical and chemical factors can modify rheotaxis. Temperature and olfactory stimuli affect both the sign of the taxis and the kinetic component of the behaviour. (10) Thyroid hormones which are involved in the control of migration have been shown to affect the kinetic component of rheotaxis. (11) Fish show a number of hydrodynamic adaptations to life in currents. Morphological modifications are greatest in fish from torrential streams, which show extreme dorsoventral flattening and have specialized adhesive organs. Other fish select areas of low velocity or decrease their buoyancy with increasing current speed. (12) Rheotropic behaviour plays an important role in the distribution of fish within stream systems, in the maintenance of territory and station and in feeding behaviour. Territory, station and spawning sites in salmonids are all selected in relation to water velocity. (13) Water currents are thought to provide either a transport system or directional clues for fish on migration. The fish either does not respond to the current and is carried passively downstream, or it makes an orientated movement, swimming up‐ or downstream. (14) Eggs and larvae are known to drift passively downstream from their spawning grounds and some adult fish may also drift passively. In the sea both adult and juvenile fish use a form of modulated drift associated with vertical migration. Fish move up into midwater either by direct tidal selection or in relation to the diel cycle of illuminance. In fresh water the downstream migrations of salmonid fry, and smolts under some conditions, occur by modulated drift. (15) There is no evidence that fish migrating in the sea orientate to the current, but in fresh water the upstream migrations of diadromous fish are clearly orientated movements. (16) Water velocity is a major factor for salmonids migrating upstream. For fry it limits the occurrence of upstream migrations and for adults it can also prevent upstream movement. But migrations are often initiated by freshets, and changing water velocity is thought to be the most important factor associated with a freshet. (17) Both environmental and genetic factors affect the direction of migration in relation to the current. In some sockeye salmon fry direction is determined by temperature, but in others the overall direction of movement is genetically determined and environmental factors only modify the behaviour. (18) Rheotropic behaviour has a number of important practical applications in the capture of fish and in guiding them past dams and power stations. (19) The optomotor response plays a basic role in the capture of roundfish by trawls under conditions when the fish can see the gear. Many fish are caught because they become fatigued after a prolonged period of swimming at the same speed as the trawl. (20) Most success in guiding fish away from hazardous areas and bypassing them round dams has been achieved with mechanical barriers which depend on rheotropic reactions of the fish. (21) Louvre screens are very successful in deflecting juvenile salmonids migrating downstream past small dams but are impracticable at large dams. Instead, the turbine intakes are commonly sited at a considerable depth and fish are bypassed by mechanical screens either at the surface of the forebay or into the gatewells immediately upstream of the turbine intakes. (22) With upstream migrants the basic problem is to attract fish to the lower end of the fishways. An adequate ‘attraction velocity’ is an important feature of fishways, which must be sited so that the fish avoid the high velocity discharges from spillways and turbines.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1469-185x.1974.tb01173.x",
    doi = "10.1111/j.1469-185x.1974.tb01173.x",
    openalex = "W2134130682",
    references = "doi101007bf00622503, doi1010160016003257902983, doi101016s095056015480044x, doi101017cbo9781139103848007, doi101111j1469185x1959tb01289x, doi101111j1469185x1963tb00654x, doi1012019781315141046, doi101242jeb552371, doi1023072644, doi105694j132653771960tb62641x, lissmann1958on"
}

Eigenmannia virescens wurde in Aquarien in Guyana, Südamerika, während der Nicht-Brut- und Brutzeiten beobachtet. Agonistisches Verhalten wurde beschrieben und mit elektrischer Aktivität korreliert. Variationen in den elektrischen Entladungen spielen wichtige Rollen im agonistischen Verhalten als Signale, die während Angriff und Rückzug gegeben werden. Obwohl Beschreibungen des sexuellen Verhaltens nicht vollständig sind, scheinen bestimmte elektrische Signale auch in der Balz verwendet zu werden. Die Rolle elektrischer Signale im agonistischen Verhalten von Eigenmannia wurde untersucht durch (1) eine Analyse des Verhaltens von Fischen in dominanten und untergeordneten Rollen, (2) eine Analyse des gleichzeitigen Auftretens elektrischer Signale und motorischer Aktionen, (3) eine Analyse der vorhergehenden Aktionen eines Fisches und der folgenden Aktionen des anderen Fisches, und (4) eine Analyse von Reaktionen auf künstliche elektrische Reize. Diese Studien deuten darauf hin, dass mindestens drei Klassen elektrischer Signale wichtig für die Kommunikation unter Eigenmannia sind: die normale Entladung, Unterbrechungen und Anstiege. Die normale Entladung. Die normale Entladung von Eigenmannia virescens ist in dem Gebiet, in dem diese Studie durchgeführt wurde, artspezifisch. Die Wiedergabe aufgezeichneter Signale und die Präsentation sinusförmiger elektrischer Reize zeigen, dass die normale Entladung, insbesondere die Grundfrequenz der normalen Entladung (240 bis 600 Hz), in der Artenerkennung verwendet wird. Männchen und Weibchen überlappen sich stark in ihrer Entladefrequenz, und Männchen scheinen die elektrischen Entladungen von Männchen nicht von denen von Weibchen zu unterscheiden. Unterbrechungen. Unterbrechungen sind kurze Aussetzer der elektrischen Entladung. Sie sind während agonistischer Interaktionen meist 20 bis 40 msec lang, während sie bei Männchen während Interaktionen mit Weibchen in der Brutzeit oft 60 bis 80 msec dauern. Unterbrechungen werden meist in Serien gegeben, wobei eine Serie jede Gruppe von Unterbrechungen bezeichnet, die durch weniger als 1,5 Sekunden getrennt sind. Unterbrechungen werden fast ausschließlich von dominanten Fischen gegeben. Sie werden zur gleichen Zeit wie Angriffe, Drohungen und keine Aktion gegeben, aber selten während des Rückzugs. Serien mit vielen Unterbrechungen sind eher mit Angriffen als mit keiner Aktion verbunden. Unterbrechungen korrelieren mit der Motivation zum Angriff, und die Anzahl der Unterbrechungen in einer Serie korreliert mit der Wahrscheinlichkeit eines Angriffs. Unterbrechungen bei einem Fisch werden von Rückzug und keiner Aktion beim anderen Fisch gefolgt, sodass sie als effektive Drohbedeutung erscheinen. Unterbrechungen mit langen Dauern werden von männlichen Eigenmannia in Anwesenheit von Weibchen während der Brutzeit mit hoher Wiederholungsrate gegeben, sodass sie möglicherweise eine Rolle in der Balz spielen. Anstiege. Ein Anstieg ist eine Erhöhung der Entladefrequenz, gefolgt von einer Abnahme auf die Ruhestromfrequenz. Anstiege, die weniger als zwei Sekunden dauern (kurze Anstiege), werden oft von dominanten Fischen in agonistischen Interaktionen gegeben, meist zur gleichen Zeit wie Angriffe oder Drohungen. Sie werden selten gegeben. Lange Anstiege (länger als zwei Sekunden) werden überwiegend von untergeordneten Fischen in agonistischen Interaktionen gegeben. Sie werden gleichzeitig mit Rückzug und keiner Aktion gegeben und sind somit ein Indikator für unterwürfiges Verhalten. Lange Anstiege bei einem Fisch werden von Angriffen, Drohungen, Annäherungen und von keiner Aktion beim anderen gefolgt. Während der Brutzeit geben Weibchen in Anwesenheit von Männchen oft lange Reihen von Frequenzmodulationen unbekannter Bedeutung.

@article{doi101163156853974x00499,
    author = "Hopkins, Carl D.",
    title = "Elektrische Kommunikation: Funktionen im Sozialverhalten von Eigenmannia Virescens",
    year = "1974",
    journal = "Behaviour",
    abstract = "Eigenmannia virescens wurde in Aquarien in Guyana, Südamerika, während der Nicht-Brut- und Brutzeiten beobachtet. Agonistisches Verhalten wurde beschrieben und mit elektrischer Aktivität korreliert. Variationen in den elektrischen Entladungen spielen wichtige Rollen im agonistischen Verhalten als Signale, die während Angriff und Rückzug gegeben werden. Obwohl Beschreibungen des sexuellen Verhaltens nicht vollständig sind, scheinen bestimmte elektrische Signale auch in der Balz verwendet zu werden. Die Rolle elektrischer Signale im agonistischen Verhalten von Eigenmannia wurde untersucht durch (1) eine Analyse des Verhaltens von Fischen in dominanten und untergeordneten Rollen, (2) eine Analyse des gleichzeitigen Auftretens elektrischer Signale und motorischer Aktionen, (3) eine Analyse der vorhergehenden Aktionen eines Fisches und der folgenden Aktionen des anderen Fisches, und (4) eine Analyse der Reaktionen auf künstliche elektrische Reize. Diese Studien deuten darauf hin, dass mindestens drei Klassen elektrischer Signale wichtig für die Kommunikation unter Eigenmannia sind: die normale Entladung, Unterbrechungen und Anstiege. Die normale Entladung. Die normale Entladung von Eigenmannia virescens ist in dem Gebiet, in dem diese Studie durchgeführt wurde, artspezifisch. Wiedergabe aufgezeichneter Signale und Präsentation sinusförmiger elektrischer Reize zeigt, dass die normale Entladung, insbesondere die Grundfrequenz der normalen Entladung (240 bis 600 Hz), zur Artenerkennung verwendet wird. Männchen und Weibchen überlappen sich stark in ihrer Entladefrequenz, und Männchen scheinen die elektrischen Entladungen von Männchen nicht von denen von Weibchen zu unterscheiden. Unterbrechungen. Unterbrechungen sind kurze cessations der elektrischen Entladung. Sie sind während agonistischer Interaktionen meist 20 bis 40 msec lang, während sie bei Männchen während Interaktionen mit Weibchen in der Brutzeit oft 60 bis 80 msec dauern. Unterbrechungen werden meist in Serien gegeben, wobei eine Serie jede Gruppe von Unterbrechungen ist, die durch weniger als 1,5 Sekunden getrennt sind. Unterbrechungen werden fast ausschließlich von dominanten Fischen gegeben. Sie werden zur gleichen Zeit wie Angriffe, Drohungen und keine Aktion gegeben, aber selten während des Rückzugs. Serien mit vielen Unterbrechungen sind eher mit Angriffen als mit keiner Aktion assoziiert. Unterbrechungen korrelieren mit der Motivation zum Angriff, und die Anzahl der Unterbrechungen in einer Serie korreliert mit der Wahrscheinlichkeit eines Angriffs. Unterbrechungen bei einem Fisch werden von Rückzug und keiner Aktion beim anderen Fisch gefolgt, sodass sie als effektive Drohungsanzeige erscheinen. Unterbrechungen mit langen Dauern werden von männlichen Eigenmannia in Anwesenheit von Weibchen während der Brutzeit mit hohen Wiederholungsraten gegeben, sodass sie möglicherweise eine Rolle in der Balz spielen. Anstiege. Ein Anstieg ist eine Erhöhung der Entladefrequenz, gefolgt von einer Abnahme auf die Ruhefrequenz. Anstiege, die weniger als zwei Sekunden dauern (kurze Anstiege), werden oft von dominanten Fischen in agonistischen Interaktionen gegeben, meist zur gleichen Zeit wie Angriffe oder Drohungen. Sie werden selten gegeben. Lange Anstiege (länger als zwei Sekunden) werden überwiegend von untergeordneten Fischen in agonistischen Interaktionen gegeben. Sie werden gleichzeitig mit Rückzug und keiner Aktion gegeben und sind somit ein Indikator für unterwürfiges Verhalten. Lange Anstiege bei einem Fisch werden von Angriffen, Drohungen, Annäherungen und von keiner Aktion beim anderen gefolgt. Während der Brutzeit geben Weibchen in Anwesenheit von Männchen oft lange Reihen von Frequenzmodulationen unbekannter Bedeutung.",
    url = "https://doi.org/10.1163/156853974x00499",
    doi = "10.1163/156853974x00499",
    openalex = "W2045271307"
}

@article{doi101007bf01945786,
    author = "Kirschbaum, Frank und Westby, G. W. Max",
    title = "Entwicklung der elektrischen Entladung bei Mormyriden und Gymnotiden (Marcusenius sp. und Eigenmannia virescens)",
    year = "1975",
    journal = "Cellular and Molecular Life Sciences",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf01945786",
    doi = "10.1007/bf01945786",
    openalex = "W2061204331"
}

@article{doi101007bf02326767,
    author = "Kirschbaum, Frank",
    title = "Environmental factors control the periodical reproduction of tropical electric fish",
    year = "1975",
    journal = "Cellular and Molecular Life Sciences",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf02326767",
    doi = "10.1007/bf02326767",
    openalex = "W2051869114"
}

@techreport{adey1977brain1,
    author = "Adey, W. R. und Bawin, S. M",
    title = "Wechselwirkungen des Gehirns mit schwachen elektrischen und magnetischen Feldern",
    year = "1977",
    howpublished = "Neurosciences Research Program Bulletin, v. 15; 129 pp",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Adey, W. R., und Bawin, S. M., 1977, Wechselwirkungen des Gehirns mit schwachen elektrischen und magnetischen Feldern: Neurosciences Research Program Bulletin, v. 15; 129 pp.}"
}

@book{doi1010079783642811616,
    author = "Heiligenberg, Walter",
    title = "Prinzipien der Elektrolokalisierung und der Störungsvermeidung bei elektrischen Fischen",
    year = "1977",
    booktitle = "Studien zur Hirnfunktion",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-642-81161-6",
    doi = "10.1007/978-3-642-81161-6",
    openalex = "W2486279222"
}

@article{doi101007bf00368748,
    author = "Kirschbaum, Frank",
    title = "Electric-Organ-Ontogenese: Ein Distinktes Larvenorgan geht dem Adultorgan bei schwach elektrischen Fischen voraus",
    year = "1977",
    journal = "Die Naturwissenschaften",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf00368748",
    doi = "10.1007/bf00368748",
    openalex = "W2022907847",
    references = "doi101002ar1091550112, doi101007bf00600512, doi101007bf01662212, doi101007bf01945786, doi101007bf02326767, doi1010038188760b0, lissmann1958on"
}

@article{doi101007bf00303241,
    author = "Kirschbaum, Frank",
    title = "Reproduction of the weakly electric fish Eigenmannia virescens (Rhamphichtyidae, Teleostei) in captivity",
    year = "1979",
    journal = "Behavioral Ecology and Sociobiology",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf00303241",
    doi = "10.1007/bf00303241",
    openalex = "W2911340723",
    references = "doi10100797814899351442, doi1010079783642811616, doi101007bf00368748, doi101111j109586491972tb05661x, doi101111j143903101974tb00465x, doi101136bjo592111c, doi101139f76123, doi101163156853974x00499, doi1015159783486777031, doi1023071443396, doi105962bhltitle12969"
}

Ein elektrischer Fisch aus der afrikanischen Familie Mormyridae erkennt Mitglieder seiner eigenen Art, indem er auf elektrische Organentladungen „hört", die artspezifische Signaturen sind. Reaktionen von Fischen im Freiland und von einzelnen Elektrorezeptoren auf sowohl normale als auch modifizierte computergenerierte Entladungen unterstreichen die Bedeutung der Wellenform (Zeitbereichshinweise) bei der Art-Erkennung.

@article{doi101126science7209524,
    author = "Hopkins, Carl D. und Bass, Andrew H.",
    title = "Temporale Kodierung von Art-Erkennungs-Signalen bei einem elektrischen Fisch",
    year = "1981",
    journal = "Science",
    abstract = {Ein elektrischer Fisch aus der afrikanischen Familie Mormyridae erkennt Mitglieder seiner eigenen Art, indem er auf elektrische Organentladungen „hört", die artspezifische Signaturen sind. Reaktionen von Fischen im Freiland und von einzelnen Elektrorezeptoren auf sowohl normale als auch modifizierte computergenerierte Entladungen unterstreichen die Bedeutung der Wellenform (Zeitbereichshinweise) bei der Art-Erkennung.},
    url = "https://doi.org/10.1126/science.7209524",
    doi = "10.1126/science.7209524",
    openalex = "W2030483827",
    references = "doi101016s0066185670800012"
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Haie, Rochen und Störe empfangen elektrische Informationen über die Positionen ihrer Beute, die Strömung von Meeresströmungen und ihre magnetischen Kompassrichtungen. Im Meer wurden Hundszahnhaie und Blauhaie beobachtet, die scheinbare Fütterungsreaktionen auf Dipol-Elektrische Felder ausführen, die Beute nachahmen sollen. In Trainingsversuchen zeigten Störe die Fähigkeit, sich relativ zu einheitlichen elektrischen Feldern auszurichten, die denen ähnlich sind, die von Meeresströmungen erzeugt werden. Spannungsgradienten von nur 5 Nanovolt pro Zentimeter würden entweder Verhalten auslösen.

@article{doi101126science7134985,
    author = "Kalmijn, Ad. J.",
    title = "Electric and Magnetic Field Detection in Elasmobranch Fishes",
    year = "1982",
    journal = "Science",
    abstract = "Sharks, skates, and rays receive electrical information about the positions of their prey, the drift of ocean currents, and their magnetic compass headings. At sea, dogfish and blue sharks were observed to execute apparent feeding responses to dipole electric fields designed to mimic prey. In training experiments, stingrays showed the ability to orient relative to uniform electric fields similar to those produced by ocean currents. Voltage gradients of only 5 nanovolts per centimeter would elicit either behavior.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.7134985",
    doi = "10.1126/science.7134985",
    openalex = "W1967128502",
    references = "doi101242jeb552371"
}

@article{doi101007bf01047569,
    author = "Kirschbaum, Frank",
    title = "Myogene elektrische Organe gehen dem neurogenen Organ bei Apteronotiden voraus",
    year = "1983",
    journal = "Die Naturwissenschaften",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf01047569",
    doi = "10.1007/bf01047569",
    openalex = "W2031567025",
    references = "doi101007bf00303241, doi101007bf00368748, doi101007bf01945786, doi101016s0140673601565125, doi101098rstb18920010, doi101242jcss39739455"
}

@article{doi101016s0003347285801391,
    author = "Hagedorn, Mary und Heiligenberg, Walter",
    title = "Court and spark: elektrische Signale bei der Balz und Paarung von Gymnotoiden Fischen",
    year = "1985",
    journal = "Animal Behaviour",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0003-3472(85)80139-1",
    doi = "10.1016/s0003-3472(85)80139-1",
    openalex = "W2074684300",
    references = "doi101007bf00303241, doi101007bf01047569, doi101016s0066185670800012"
}

Die Organisation der elektrischen Organe wird für die afrikanischen Mormyrid-Fische beschrieben. Die stachelbildenden Zellen oder Elektrozyten des elektrischen Organs sind waferförmige Zellen mit einer speziellen Geometrie, die sich auf die Anzahl der Phasen und die Polarität ihres pulsierenden Entladungsmusters des elektrischen Organs (EOD) bezieht. Auf der Grundlage der Zellgeometrie werden sechs „Familien" von Elektrozyten unterschieden. Jede Familie umfasst Arten mit EODs ähnlicher Polarität und Phasenanzahl. Trotz solcher Ähnlichkeiten bestehen weiterhin dramatische artspezifische Unterschiede in den EOD-Mustern innerhalb einer Familie, die möglicherweise von speziellen Merkmalen der erregbaren Membranen der Elektrozyten abhängen. Es ist das besondere Elektrozyten-„Profil" jeder Art, das der Entwicklung artspezifischer und hormonabhängiger Geschlechtsunterschiede in den EOD-Mustern zugrunde liegen muss.

@article{doi101002cne902440305,
    author = "Bass, Andrew H.",
    title = "Artunterschiede in den elektrischen Organen von Mormyriden: Substrate für artspezifische Entladungsmuster des elektrischen Organs",
    year = "1986",
    journal = "The Journal of Comparative Neurology",
    abstract = {Die Organisation der elektrischen Organe wird für die afrikanischen Mormyrid-Fische beschrieben. Die stachelbildenden Zellen oder Elektrozyten des elektrischen Organs sind waferförmige Zellen mit einer speziellen Geometrie, die sich auf die Anzahl der Phasen und die Polarität ihres pulsierenden Entladungsmusters des elektrischen Organs (EOD) bezieht. Auf der Grundlage der Zellgeometrie werden sechs „Familien" von Elektrozyten unterschieden. Jede Familie umfasst Arten mit EODs ähnlicher Polarität und Phasenanzahl. Trotz solcher Ähnlichkeiten bestehen weiterhin dramatische artspezifische Unterschiede in den EOD-Mustern innerhalb einer Familie, die möglicherweise von speziellen Merkmalen der erregbaren Membranen der Elektrozyten abhängen. Es ist das besondere Elektrozyten-„Profil" jeder Art, das der Entwicklung artspezifischer und hormonabhängiger Geschlechtsunterschiede in den EOD-Mustern zugrunde liegen muss.},
    url = "https://doi.org/10.1002/cne.902440305",
    doi = "10.1002/cne.902440305",
    openalex = "W2072133929",
    references = "doi101007bf01047569"
}

@article{doi101007bf00603976,
    author = "Crawford, J. Douglas und Hagedorn, Mary und Hopkins, Carl D.",
    title = "Akustische Kommunikation bei einem elektrischen Fisch, Pollimyrus isidori (Mormyridae)",
    year = "1986",
    journal = "Journal of Comparative Physiology A",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf00603976",
    doi = "10.1007/bf00603976",
    openalex = "W2027878961",
    references = "doi101007bf00303241"
}

@article{doi101007bf00613028,
    author = "Meyer, J. Harlan und Leong, Margaret und Keller, Clifford H.",
    title = "Hormon-induzierte und entwicklungsbedingte Veränderungen in elektrischen Organentladungen und Elektrorezeptor-Tuning beim schwach elektrischen Fisch Apteronotus",
    year = "1987",
    journal = "Journal of Comparative Physiology A",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf00613028",
    doi = "10.1007/bf00613028",
    openalex = "W2067643778",
    references = "doi101007bf00303241, doi101007bf00368748, doi101007bf01047569"
}

Der diencephalische Vorpacemakerkern (PPn) bei Gymnotiformen elektrischen Fischen projiziert zum medullären Pacemakerkern und moduliert seine regelmäßige Feuerrate. Jedes Feuer des Pacemakers treibt seinerseits eine elektrische Organentladung (EOD) an. Zwei Typen von PPn-Neuronen wurden bei Eigenmannia und Apteronotus retrograd vom Pacemaker mit HRP markiert. Bei beiden Arten wurden kleinere ovale Zellen im dorsomedialen Teil des PPn (PPn-G) und größere multipolare Zellen im ventrolateralen Teil des PPn (PPn-C) gefunden. Diese morphologische Unterscheidung zwischen den beiden Subkernen im PPn wurde durch eine funktionelle Dichotomie begleitet. Die Mikroiontophorese von L-Glutamat im PPn-G beider Arten löste langsame und allmähliche Beschleunigungen der EOD-Frequenz aus, die durch eine Zeitkonstante in der Größenordnung von Sekunden charakterisiert sind. Die ausgelösten Frequenzmodulationen ähneln denen, die während der Störungsvermeidungsreaktion und während der Balz beobachtet wurden. Die Glutamat-Stimulation des PPn-C erzeugte im Gegensatz dazu schnelle und abrupte Frequenzmodulationen, die durch eine Zeitkonstante in der Größenordnung von Millisekunden charakterisiert sind. Diese abrupten Modulationen ähnelten „Chirps", die während der Balz und Aggression beobachtet wurden. Ähnliches Verhalten wurde durch intrazelluläre Strominjektion in ein PPn-C-Neuron von Apteronotus erzeugt, und die intrazelluläre Markierung dieses Neurons mit Lucifer Yellow enthüllte ein multipolares PPn-C-Neuron, das denen ähnelt, die retrograd mit HRP markiert wurden.

@article{doi101002cne902760108,
    author = "Kawasaki, Masashi und Maler, Leonard und Rose, Gary J. und Heiligenberg, Walter",
    title = "Anatomische und funktionelle Organisation des Vorpacemakerkerns bei Gymnotiformen elektrischen Fischen: Die Koordination von zwei Verhaltensweisen in einem Kern",
    year = "1988",
    journal = "The Journal of Comparative Neurology",
    abstract = {Der diencephalische Vorpacemakerkern (PPn) bei Gymnotiformen elektrischen Fischen projiziert zum medullären Pacemakerkern und moduliert seine regelmäßige Feuerrate. Jedes Feuer des Pacemakers treibt seinerseits eine elektrische Organentladung (EOD) an. Zwei Typen von PPn-Neuronen wurden bei Eigenmannia und Apteronotus retrograd vom Pacemaker mit HRP markiert. Bei beiden Arten wurden kleinere ovale Zellen im dorsomedialen Teil des PPn (PPn-G) und größere multipolare Zellen im ventrolateralen Teil des PPn (PPn-C) gefunden. Diese morphologische Unterscheidung zwischen den beiden Subkernen im PPn wurde durch eine funktionelle Dichotomie begleitet. Die Mikroiontophorese von L-Glutamat im PPn-G beider Arten löste langsame und allmähliche Beschleunigungen der EOD-Frequenz aus, die durch eine Zeitkonstante in der Größenordnung von Sekunden charakterisiert sind. Die ausgelösten Frequenzmodulationen ähneln denen, die während der Störungsvermeidungsreaktion und während der Balz beobachtet wurden. Die Glutamat-Stimulation des PPn-C erzeugte im Gegensatz dazu schnelle und abrupte Frequenzmodulationen, die durch eine Zeitkonstante in der Größenordnung von Millisekunden charakterisiert sind. Diese abrupten Modulationen ähnelten „Chirps", die während der Balz und Aggression beobachtet wurden. Ähnliches Verhalten wurde durch intrazelluläre Strominjektion in ein PPn-C-Neuron von Apteronotus erzeugt, und die intrazelluläre Markierung dieses Neurons mit Lucifer Yellow enthüllte ein multipolares PPn-C-Neuron, das denen ähnelt, die retrograd mit HRP markiert wurden.},
    url = "https://doi.org/10.1002/cne.902760108",
    doi = "10.1002/cne.902760108",
    openalex = "W2031115633"
}

@article{doi101007bf00295103,
    author = "Westby, G. W. Max",
    title = "The ecology, discharge diversity and predatory behaviour of gymnotiforme electric fish in the coastal streams of French Guiana",
    year = "1988",
    journal = "Behavioral Ecology and Sociobiology",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf00295103",
    doi = "10.1007/bf00295103",
    openalex = "W213025685",
    references = "doi101007bf00368748"
}

@article{crossref1990bioelectrical,
    title = "Bioelektrische Phänomene für die Medizin",
    year = "1990",
    journal = "Biomedizinische Sicherheit \& Standards",
    url = "https://doi.org/10.1097/00149078-199009150-00017",
    doi = "10.1097/00149078-199009150-00017",
    number = "16",
    openalex = "W4250101029",
    pages = "127",
    volume = "20"
}

Der monoklonale Antikörper mab-zebrin II wurde gegen ein grobes Homogenat aus dem Kleinhirn und dem elektrosensorischen lateralen Linienorgan des schwach elektrischen Fisches Apteronotus leptorhynchus erzeugt. In Western Blots von Fisch-Kleinhirn-Proteinen erkennt mab-zebrin II ein einzelnes Polypeptid-Antigen mit einem scheinbaren Molekulargewicht von 36 kD. Die Immunzytochemie von Apteronotid-Gehirnen zeigt, dass die zebrin II-Immunreaktivität ausschließlich auf Purkinje-Zellen im corpus cerebelli, lateral valvula cerebelli und der eminentia granularis anterior beschränkt ist. Andere Purkinje-Zellen, im medial valvula cerebelli und eminentia granularis posterior, sind nicht zebrin II-immunreaktiv. Immunreaktive Purkinje-Zellen werden vollständig angefärbt, einschließlich Dendriten, Axone und Somata. Das Antigen scheint nur vom Nucleus ausgeschlossen zu sein. Eine ähnliche Verteilung wird bei Welsen, Goldfischen und einem Mormyrid-Fisch beobachtet. Zebrin II-Immunreaktivität wird auch im raten Kleinhirn gefunden. Western Blotting von raten Kleinhirn-Proteinen zeigt ein einzelnes immunreaktives Polypeptid mit einem scheinbaren Molekulargewicht von 36 kD, wie beim Fisch. Auch wie beim Fisch ist die Färbung im adulten raten Kleinhirn auf eine Teilmenge von Purkinje-Zellen beschränkt. Das Peroxidase-Reaktionsprodukt wird in den gesamten immunreaktiven Purkinje-Zellen abgelagert, mit Ausnahme des Nucleus. Keine anderen Zellen im Kleinhirn exprimieren zebrin II. Bei höheren Antikörperkonzentrationen wird eine schwache gliale Kreuzreaktivität in den meisten anderen Gehirnregionen beobachtet: Wir glauben, dass dies wahrscheinlich unspezifisch ist. Zebrin II+ Purkinje-Zellen sind gruppiert, um etwa parasagittale Bänder zu bilden, die durch ähnliche nicht-immunreaktive Cluster getrennt sind. Insgesamt gibt es 7 zebrin II+ und 7 zebrin II- Kompartimente in jedem Hemicerebellum. Ein immunreaktives Band liegt an der Mittellinie; zwei andere sind lateral zu jeder Seite im Vermis angeordnet; es gibt ein paravermes Band; und schließlich werden drei weitere Bänder in jedem Hemisphäre identifiziert. Sowohl in der Anzahl als auch in der Position entsprechen diese Kompartimente präzise den Bändern, die durch die Verwendung eines anderen Antikörpers, mabQ113 (anti-zebrin I), aufgedeckt werden. Sowohl bei Fischen als auch bei Ratten ist die durch zebrin II-Immunzytochemie aufgedeckte Kompartimentierung mit der Organisation von Kleinhirn-Afferent- und Efferent-Projektionen verbunden und kann Hinweise auf die grundlegende Architektur des Wirbeltier-Kleinhirns geben.

@article{doi101002cne902910405,
    author = "Brochu, G. und Maler, Leonard und Hawkes, Richard",
    title = "Zebrin II: Ein Polypeptid-Antigen, das selektiv von Purkinje-Zellen exprimiert wird und Kompartimente im Kleinhirn von Ratten und Fischen aufdeckt",
    year = "1990",
    journal = "The Journal of Comparative Neurology",
    abstract = "Der monoklonale Antikörper mab-zebrin II wurde gegen ein grobes Homogenat aus dem Kleinhirn und dem elektrosensorischen lateralen Linienorgan des schwach elektrischen Fisches Apteronotus leptorhynchus erzeugt. In Western Blots von Fisch-Kleinhirn-Proteinen erkennt mab-zebrin II ein einzelnes Polypeptid-Antigen mit einem scheinbaren Molekulargewicht von 36 kD. Die Immunzytochemie von Apteronotid-Gehirnen zeigt, dass die zebrin II-Immunreaktivität ausschließlich auf Purkinje-Zellen im corpus cerebelli, lateral valvula cerebelli und der eminentia granularis anterior beschränkt ist. Andere Purkinje-Zellen, im medial valvula cerebelli und eminentia granularis posterior, sind nicht zebrin II-immunreaktiv. Immunreaktive Purkinje-Zellen werden vollständig angefärbt, einschließlich Dendriten, Axone und Somata. Das Antigen scheint nur vom Nucleus ausgeschlossen zu sein. Eine ähnliche Verteilung wird bei Welsen, Goldfischen und einem Mormyrid-Fisch beobachtet. Zebrin II-Immunreaktivität wird auch im raten Kleinhirn gefunden. Western Blotting von raten Kleinhirn-Proteinen zeigt ein einzelnes immunreaktives Polypeptid mit einem scheinbaren Molekulargewicht von 36 kD, wie beim Fisch. Auch wie beim Fisch ist die Färbung im adulten raten Kleinhirn auf eine Teilmenge von Purkinje-Zellen beschränkt. Das Peroxidase-Reaktionsprodukt wird in den gesamten immunreaktiven Purkinje-Zellen abgelagert, mit Ausnahme des Nucleus. Keine anderen Zellen im Kleinhirn exprimieren zebrin II. Bei höheren Antikörperkonzentrationen wird eine schwache gliale Kreuzreaktivität in den meisten anderen Gehirnregionen beobachtet: Wir glauben, dass dies wahrscheinlich unspezifisch ist. Zebrin II+ Purkinje-Zellen sind gruppiert, um etwa parasagittale Bänder zu bilden, die durch ähnliche nicht-immunreaktive Cluster getrennt sind. Insgesamt gibt es 7 zebrin II+ und 7 zebrin II- Kompartimente in jedem Hemicerebellum. Ein immunreaktives Band liegt an der Mittellinie; zwei andere sind lateral zu jeder Seite im Vermis angeordnet; es gibt ein paravermes Band; und schließlich werden drei weitere Bänder in jedem Hemisphäre identifiziert. Sowohl in der Anzahl als auch in der Position entsprechen diese Kompartimente präzise den Bändern, die durch die Verwendung eines anderen Antikörpers, mabQ113 (anti-zebrin I), aufgedeckt werden. Sowohl bei Fischen als auch bei Ratten ist die durch zebrin II-Immunzytochemie aufgedeckte Kompartimentierung mit der Organisation von Kleinhirn-Afferent- und Efferent-Projektionen verbunden und kann Hinweise auf die grundlegende Architektur des Wirbeltier-Kleinhirns geben.",
    url = "https://doi.org/10.1002/cne.902910405",
    doi = "10.1002/cne.902910405",
    openalex = "W2108206329"
}

@article{doi101016089106189190030g,
    author = "Maler, Leonard und Sas, Emilia und Johnston, S. und Ellis, William G.",
    title = "An atlas of the brain of the electric fish Apteronotus leptorhynchus",
    year = "1991",
    journal = "Journal of Chemical Neuroanatomy",
    url = "https://doi.org/10.1016/0891-0618(91)90030-g",
    doi = "10.1016/0891-0618(91)90030-g",
    openalex = "W1986658120",
    references = "doi101002cne901590106, doi101002cne902030406, doi101002cne902760108, doi101002cne902910405, doi101002cne902920109, doi101016016501738390036x, doi101159000125815, lissmann1958on, openalexw2420592405, openalexw3217656501"
}

Erwachsene Männchen einer neuen Gymnotiform, Hypopomus pinnicaudatus (Hypopomidae), die in den Küstenschwümpfen Französisch-Guayanas gefunden wurden, besitzen lange, komprimierte Schwanzfäden, während jugendliche Männchen und Weibchen kürzere, zylindrischere Schwänze haben. Hypopomus pinnicaudatus erzeugt eine einfache biphasische Impuls-artige Entladung des Elektroorgans. Die Entladung ist bei Männchen länger als bei Weibchen. Die neue Art kann von anderen Hypopomiden durch ihr Farbmuster, die Anzahl der Bauchwirbel und die Form des Kopfes unterschieden werden. Sie hat eine weite Verbreitung in Südamerika.

@article{doi1023071446259,
    author = "Hopkins, Carl D.",
    title = "Hypopomus pinnicaudatus (Hypopomidae), eine neue Art von Gymnotiform-Fischen aus Französisch-Guayana",
    year = "1991",
    journal = "Copeia",
    abstract = "Erwachsene Männchen einer neuen Gymnotiform, Hypopomus pinnicaudatus (Hypopomidae), die in den Küstenschwümpfen Französisch-Guayanas gefunden wurden, besitzen lange, komprimierte Schwanzfäden, während jugendliche Männchen und Weibchen kürzere, zylindrischere Schwänze haben. Hypopomus pinnicaudatus erzeugt eine einfache biphasische Impuls-artige Entladung des Elektroorgans. Die Entladung ist bei Männchen länger als bei Weibchen. Die neue Art kann von anderen Hypopomiden durch ihr Farbmuster, die Anzahl der Bauchwirbel und die Form des Kopfes unterschieden werden. Sie hat eine weite Verbreitung in Südamerika.",
    url = "https://doi.org/10.2307/1446259",
    doi = "10.2307/1446259",
    openalex = "W2315785547"
}

Teil 1 Einführung: Warum studieren wir elektrische Fische? Experimentelle Strategien. Teil 2 Das Verhalten und die Ökologie elektrischer Fische: Arten elektrischer Fische und ihre elektrischen Organentladungen evolutionäre und ökologische Überlegungen Rauschen und Signalstörungen. Teil 3 Die Störungsvermeidungsreaktion von Eigenmannia: das experimentelle Öffnen eines Schleifens Verhaltensregeln für die JAR. Teil 4 Neuronale Implementierung der Störungsvermeidungsreaktion: die Kodierung von Amplituden- und Phasenmodulationen durch tuberöse Elektrorezeptoren der elektrosensorische laterale Linienlappen Details in der Schaltung des ELL und seine Modulation durch rezidivierende absteigende Eingänge vom Nucleus praeeminentialis der Torus semicircularis das Gating von Amplitudeninformationen durch Phaseninformationen – ein Mechanismus zur Unterscheidung des Vorzeichens von Df-Projektionen des Torus semicircularis – die Suche nach dem Pfad, der die JAR steuert der diencephalische Nucleus electrosensorius, eine sensorisch-motorische Schnittstelle der diencephalische Vorpacemakerkern der medulläre Pacemakerkern – Kontrolle des elektrischen Organs eine Zusammenfassungsflussdiagramm neuronaler Strukturen und Funktionen, die die JAR steuern. Teil 5 Allgemeine Prinzipien in der neuronalen Organisation der Störungsvermeidungsreaktion: die Trennung von aufgaben-spezifischen sensorischen Kanälen die zentrale Konvergenz von Kanälen und die Umwandlung neuronaler Codes die Darstellung von Stimulusvariablen in geordneten Karten das Entstehen von Erkennungsneuronen und motorischen Programmen die verteilte Verarbeitung sensorischer Informationen und die gemeinsame Nutzung neuronaler Schaltkreise die Kontrolle von Motivationszuständen durch soziale Signale rezidivierende Schleifen – Suchscheinwerfer und zentrale Darstellungen sensorischer Erwartung? Entwicklungs- und evolutionäre Überlegungen.

@book{openalexw1540240802,
    author = "Heiligenberg, Walter und Heiligenberg, Walter",
    title = "Neural Nets in Electric Fish",
    year = "1991",
    abstract = "Teil 1 Einführung: Warum studieren wir elektrische Fische? Experimentelle Strategien. Teil 2 Das Verhalten und die Ökologie elektrischer Fische: Arten elektrischer Fische und ihre elektrischen Organentladungen evolutionäre und ökologische Überlegungen Rauschen und Signalstörungen. Teil 3 Die Störungsvermeidungsreaktion von Eigenmannia: das experimentelle Öffnen eines Schleifens Verhaltensregeln für die JAR. Teil 4 Neuronale Implementierung der Störungsvermeidungsreaktion: die Kodierung von Amplituden- und Phasenmodulationen durch tuberöse Elektrorezeptoren der elektrosensorische laterale Linienlappen Details in der Schaltung des ELL und seine Modulation durch rezidivierende absteigende Eingänge vom Nucleus praeeminentialis der Torus semicircularis das Gating von Amplitudeninformationen durch Phaseninformationen – ein Mechanismus zur Unterscheidung des Vorzeichens von Df-Projektionen des Torus semicircularis – die Suche nach dem Pfad, der die JAR steuert der diencephalische Nucleus electrosensorius, eine sensorisch-motorische Schnittstelle der diencephalische Vorpacemakerkern der medulläre Pacemakerkern – Kontrolle des elektrischen Organs eine Zusammenfassungsflussdiagramm neuronaler Strukturen und Funktionen, die die JAR steuern. Teil 5 Allgemeine Prinzipien in der neuronalen Organisation der Störungsvermeidungsreaktion: die Trennung von aufgaben-spezifischen sensorischen Kanälen die zentrale Konvergenz von Kanälen und die Umwandlung neuronaler Codes die Darstellung von Stimulusvariablen in geordneten Karten das Entstehen von Erkennungsneuronen und motorischen Programmen die verteilte Verarbeitung sensorischer Informationen und die gemeinsame Nutzung neuronaler Schaltkreise die Kontrolle von Motivationszuständen durch soziale Signale rezidivierende Schleifen – Suchscheinwerfer und zentrale Darstellungen sensorischer Erwartung? Entwicklungs- und evolutionäre Überlegungen.",
    openalex = "W1540240802"
}

@article{doi101016s0003347206800114,
    author = "McGregor, Peter K. und Westby, G. W. Max",
    title = "Diskriminierung individuell charakteristischer elektrischer Organentladungen durch einen schwach elektrischen Fisch",
    year = "1992",
    journal = "Animal Behaviour",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0003-3472(06)80011-4",
    doi = "10.1016/s0003-3472(06)80011-4",
    openalex = "W2087483567"
}

Die Ordnung Gymnotiformes (südamerikanische elektrische Fische) ist eine faszinierende Ansammlung von Süßwasserfischen, die die ungewöhnliche Fähigkeit teilen, elektrische Felder zu erzeugen und zu empfinden, die zur Elektrolokation und sozialen Kommunikation verwendet werden. In den letzten Jahrzehnten dienten das elektrogene und elektrosensorische System (EES) dieser Fische als hervorragendes Modell, um motorische und sensorische Physiologie bei Wirbeltieren zu untersuchen. In einem Versuch, die Evolution von Merkmalen zu verstehen, die mit dem EES in der Gruppe verbunden sind, wendeten wir Methoden der maximalen Parsimonie (MP), minimalen Evolution (ME) und maximalen Wahrscheinlichkeit (ML) an, um 302 ausgerichtete Basen der mitochondrialen 12S rRNA und 416 Basen der mitochondrialen 16S rRNA von 19 Gymnotiformen-Gattungen zu analysieren, die alle sechs anerkannten Familien repräsentieren. Sechs Welse-Gattungen (Ordnung Siluriformes) wurden ebenfalls sequenziert und als Outgroups verwendet. Die phylogenetische Hypothese, die aus der Analyse molekularer Daten resultiert, unterscheidet sich in einigen Aspekten von früheren Hypothesen, die auf morphologischen Studien basieren. Unsere Ergebnisse waren auf der Familienebene am informativsten, da wir die Beziehungen zwischen tieferen Ästen in dieser Ordnung allein unter Verwendung molekularer Daten nicht mit ausreichendem Vertrauen aufklären konnten. Die phylogenetische Information beider mitochondrialer DNA-Segmente scheint durch funktionelle Einschränkungen beeinflusst zu sein, und die resultierenden Topologien waren empfindlich gegenüber verschiedenen Gewichtungsschemata und dem verwendeten Algorithmus. Dennoch fanden wir einstimmige Unterstützung für die folgenden phylogenetischen Beziehungen: (1) die Familie Sternopygidae ist eine unnatürliche Gruppe, und Sternopygus ist der einzige Vertreter einer einzigartigen Linie innerhalb der Ordnung; (2) die Familie Hypopomidae ist nicht monophyletisch; und (3) die Ordnung Gymnotiformes besteht aus mindestens sechs natürlichen Klades: Sternopygus, Familie Apteronotidae, eine neue Klade, bestehend aus den verbleibenden sternopygiden, Familien Hypopomidae + Rhamphicthyidae, Familie Electrophoridae und Familie Gymnotidae. Durch die Kombination molekularer, morphologischer und physiologischer Informationen schlagen wir eine neue Hypothese für die Phylogenie dieser Gruppe vor und empfehlen eine neue Familie Eigenmanniidae n. (Ordnung Gymnotiformes).

@article{doi101093oxfordjournalsmolbeva040204,
    author = "Alves-Gomes, José und Ortı́, Guillermo und Haygood, Margo G. und Heiligenberg, Walter und Meyer, Axel",
    title = "Phylogenetische Analyse der südamerikanischen elektrischen Fische (Ordnung Gymnotiformes) und die Evolution ihres elektrogenen Systems: Eine Synthese basierend auf morphologischen, elektrophysiologischen und mitochondrialen Sequenzdaten.",
    year = "1995",
    journal = "Molecular Biology and Evolution",
    abstract = "Die Ordnung Gymnotiformes (südamerikanische elektrische Fische) ist eine faszinierende Ansammlung von Süßwasserfischen, die die ungewöhnliche Fähigkeit teilen, elektrische Felder zu erzeugen und zu empfinden, die zur Elektrolokation und sozialen Kommunikation verwendet werden. In den letzten Jahrzehnten dienten das elektrogene und elektrosensorische System (EES) dieser Fische als hervorragendes Modell, um motorische und sensorische Physiologie bei Wirbeltieren zu untersuchen. In einem Versuch, die Evolution von Merkmalen zu verstehen, die mit dem EES in der Gruppe verbunden sind, wendeten wir Methoden der maximalen Parsimonie (MP), minimalen Evolution (ME) und maximalen Wahrscheinlichkeit (ML) an, um 302 ausgerichtete Basen der mitochondrialen 12S rRNA und 416 Basen der mitochondrialen 16S rRNA von 19 Gymnotiformen-Gattungen zu analysieren, die alle sechs anerkannten Familien repräsentieren. Sechs Welse-Gattungen (Ordnung Siluriformes) wurden ebenfalls sequenziert und als Outgroups verwendet. Die phylogenetische Hypothese, die aus der Analyse molekularer Daten resultiert, unterscheidet sich in einigen Aspekten von früheren Hypothesen, die auf morphologischen Studien basieren. Unsere Ergebnisse waren auf der Familienebene am informativsten, da wir die Beziehungen zwischen tieferen Ästen in dieser Ordnung allein unter Verwendung molekularer Daten nicht mit ausreichendem Vertrauen aufklären konnten. Die phylogenetische Information beider mitochondrialer DNA-Segmente scheint durch funktionelle Einschränkungen beeinflusst zu sein, und die resultierenden Topologien waren empfindlich gegenüber verschiedenen Gewichtungsschemata und dem verwendeten Algorithmus. Dennoch fanden wir einstimmige Unterstützung für die folgenden phylogenetischen Beziehungen: (1) die Familie Sternopygidae ist eine unnatürliche Gruppe, und Sternopygus ist der einzige Vertreter einer einzigartigen Linie innerhalb der Ordnung; (2) die Familie Hypopomidae ist nicht monophyletisch; und (3) die Ordnung Gymnotiformes besteht aus mindestens sechs natürlichen Klades: Sternopygus, Familie Apteronotidae, eine neue Klade, bestehend aus den verbleibenden sternopygiden, Familien Hypopomidae + Rhamphicthyidae, Familie Electrophoridae und Familie Gymnotidae. Durch die Kombination molekularer, morphologischer und physiologischer Informationen schlagen wir eine neue Hypothese für die Phylogenie dieser Gruppe vor und empfehlen eine neue Familie Eigenmanniidae n. (Ordnung Gymnotiformes).",
    url = "https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a040204",
    doi = "10.1093/oxfordjournals.molbev.a040204",
    openalex = "W2149593430",
    references = "doi101007bf01047569, doi101007bf01731581, doi1010160378111988903307, doi101016b9781483232119500097, doi101073pnas74125463, doi101073pnas7641967, doi101073pnas86166196, doi101093oxfordjournalsjhereda111190, doi101093sysbio274401, doi101111j155856461985tb00420x, doi1023072412923"
}

Historie. Verhalten stark elektrisch entladender Fische. Verhalten schwach elektrisch entladender Fische. Einige Grundprinzipien. Taxonomie, Zoogeographie, allgemeine Ökologie. Fazit: zukünftige Richtungen und ein leichtes Finale. Abkürzungen. Glossar. Referenzen. Anhang. Autorenverzeichnis. Artenverzeichnis. Sachverzeichnis.

@book{openalexw1577734759,
    author = "Möller, Peter",
    title = "Electric fishes: history and behavior",
    year = "1995",
    booktitle = "Chapman \& Hall eBooks",
    abstract = "Historie. Verhalten stark elektrisch entladender Fische. Verhalten schwach elektrisch entladender Fische. Einige Grundprinzipien. Taxonomie, Zoogeographie, allgemeine Ökologie. Fazit: zukünftige Richtungen und ein leichtes Finale. Abkürzungen. Glossar. Referenzen. Anhang. Autorenverzeichnis. Artenverzeichnis. Sachverzeichnis.",
    openalex = "W1577734759"
}

Diese knappe Übersicht konzentriert sich auf jüngste Fortschritte in der Funktion und dem Mechanismus elektrorezeptiver Systeme bei niederen aquatischen Wirbeltieren und erläutert die ausgeklügelten Prinzipien der Kommunikation, der Beutewahrnehmung und der Orientierung bei diesen Organismen. Nach einer Einführung in Elektrorezeptoren, elektrische Organe und sensorische Funktionen folgt eine Übersicht über Elektrokommunikation und ihre Verhaltensphysiologie. In jedem Abschnitt finden sich eine breite Palette von Beispielen, von Haifischen, Rochen und Störchen bis hin zu Welsen und Seehunden, einschließlich stark und schwach elektrischer Fische aus tropischen Süßwasserlebensräumen.

@book{doi105283epub2108,
    author = "Krämer, Bernd",
    title = "Elektrorezeption und Kommunikation bei Fischen",
    year = "1996",
    booktitle = "University of Regensburg Publication Server (University of Regensburg)",
    abstract = "Diese knappe Übersicht konzentriert sich auf jüngste Fortschritte in der Funktion und dem Mechanismus elektrorezeptiver Systeme bei niederen aquatischen Wirbeltieren und erläutert die ausgeklügelten Prinzipien der Kommunikation, der Beutewahrnehmung und der Orientierung bei diesen Organismen. Nach einer Einführung in Elektrorezeptoren, elektrische Organe und sensorische Funktionen folgt eine Übersicht über Elektrokommunikation und ihre Verhaltensphysiologie. In jedem Abschnitt finden sich eine breite Palette von Beispielen, von Haifischen, Rochen und Störchen bis hin zu Welsen und Seehunden, einschließlich stark und schwach elektrischer Fische aus tropischen Süßwasserlebensräumen.",
    url = "https://doi.org/10.5283/epub.2108",
    doi = "10.5283/epub.2108",
    openalex = "W1573743197",
    references = "doi101007bf01047569"
}

@article{doi101007s003590050098,
    author = "Franchina, Cheryl R.",
    title = "Ontogeny of the electric organ discharge and the electric organ in the weakly electric pulse fish Brachyhypopomus pinnicaudatus (Hypopomidae, Gymnotiformes)",
    year = "1997",
    journal = "Journal of Comparative Physiology A",
    url = "https://doi.org/10.1007/s003590050098",
    doi = "10.1007/s003590050098",
    openalex = "W2039473239",
    references = "doi101007bf00295103, doi101007bf00303241, doi101007bf00613028, doi101007bf01099098, doi101016s0003347206800114, doi101038283249a0, doi101083jcb953763, doi101111j174966321961tb35555x, doi101159000115880, doi1023071446259"
}

@article{doi101007s003590050299,
    author = "Franchina, Cheryl R. und Stoddard, Philip K.",
    title = "Plastizität des Entladungswellenforms des elektrischen Organs des elektrischen Fisches Brachyhypopomus pinnicaudatus I. Quantifizierung von Tag-Nacht-Änderungen",
    year = "1998",
    journal = "Journal of Comparative Physiology A",
    url = "https://doi.org/10.1007/s003590050299",
    doi = "10.1007/s003590050299",
    openalex = "W2055204402",
    references = "doi101007s003590050098"
}

@article{doi10103827655,
    author = "von der Emde, Gerhard und Schwarz, Stephan und Gomez, Leonel und Budelli, Rubén und Grant, Kirsty",
    title = "Elektrische Fische messen im Dunkeln Entfernungen",
    year = "1998",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/27655",
    doi = "10.1038/27655",
    openalex = "W1651782570",
    references = "doi101242jeb352451"
}

Otophysine Fische besitzen eine Reihe von Knochen, die Weber-Ossikel, welche die Schwimmblase akustisch mit dem Innenohr koppeln. Diese Fische haben eine Vielfalt von Schall erzeugenden Organen und akustischen Signalen entwickelt, obwohl einige Arten, wie der Goldfisch, nicht als vokalisierend bekannt sind. Unter Verwendung einer kürzlich entwickelten Technik zur Aufzeichnung von auditiven Hirnstammantworten (ABR) wurden die auditiven Empfindlichkeiten von Vertretern von sieben Familien aus allen vier otophysinen Ordnungen untersucht und mit dem spektralen Inhalt ihrer Vokalisationen verglichen. Alle untersuchten Arten detektieren Tonimpulse von 100 Hz bis 5 kHz, aber ABR-Audiogramme zeigten erhebliche Unterschiede in den auditiven Empfindlichkeiten, insbesondere bei höheren Frequenzen (>1 kHz), wo die Schwellenwerte bis zu 50 dB unterschieden. Diese Unterschiede zeigten keine offensichtliche Korrelation mit der Fähigkeit, Schall zu erzeugen (vokale versus nicht-vokale Arten) oder mit dem spektralen Inhalt artspezifischer Schall. Alle Fische haben maximale Empfindlichkeit zwischen 400 Hz und 1.500 Hz, wohingegen der Hauptteil der Energie akustischer Signale im Frequenzbereich von 100-400 Hz (Schwimmblasen-Trommel-Schall) und von 1-3 kHz (Stridulations-Schall) lag. Arten, die Stridulations-Schall erzeugen, zeigten eine bessere Hörschärfe bei hohen Frequenzen (Pimelodiden, Doradiden), mit Ausnahme der Callichthyiden, die in diesem Bereich die schlechteste Hörfähigkeit aufwiesen. Darüber hinaus besaßen Fische, die sowohl nieder- als auch hochfrequente Schall emittieren, wie pimelodide und doradide Welse, nicht zwei entsprechende Maxima der auditiven Empfindlichkeit. Basierend auf diesen Ergebnissen wird geschlossen, dass die Selektionsdrücke, die an der Evolution des Weber-Apparats und am Design von Vokalsignalen bei Otophysinen beteiligt waren, andere (hauptsächlich die Detektion von Räubern oder Beute in ruhigen Süßwasserhabitaten) waren als diejenigen, die zur Optimierung der akustischen Kommunikation dienten.

@article{doi101159000006600,
    author = "Ladich, Friedrich",
    title = "Haben Hörschärfe und Vokalisation unabhängig voneinander bei Otophysan Fischen evolviert?",
    year = "1999",
    journal = "Brain Behavior and Evolution",
    abstract = "Otophysine Fische besitzen eine Reihe von Knochen, die Weber-Ossikel, welche die Schwimmblase akustisch mit dem Innenohr koppeln. Diese Fische haben eine Vielfalt von Schall erzeugenden Organen und akustischen Signalen entwickelt, obwohl einige Arten, wie der Goldfisch, nicht als vokalisierend bekannt sind. Unter Verwendung einer kürzlich entwickelten Technik zur Aufzeichnung von auditiven Hirnstammantworten (ABR) wurden die auditiven Empfindlichkeiten von Vertretern von sieben Familien aus allen vier otophysinen Ordnungen untersucht und mit dem spektralen Inhalt ihrer Vokalisationen verglichen. Alle untersuchten Arten detektieren Tonimpulse von 100 Hz bis 5 kHz, aber ABR-Audiogramme zeigten erhebliche Unterschiede in den auditiven Empfindlichkeiten, insbesondere bei höheren Frequenzen (>1 kHz), wo die Schwellenwerte bis zu 50 dB unterschieden. Diese Unterschiede zeigten keine offensichtliche Korrelation mit der Fähigkeit, Schall zu erzeugen (vokale versus nicht-vokale Arten) oder mit dem spektralen Inhalt artspezifischer Schall. Alle Fische haben maximale Empfindlichkeit zwischen 400 Hz und 1.500 Hz, wohingegen der Hauptteil der Energie akustischer Signale im Frequenzbereich von 100-400 Hz (Schwimmblasen-Trommel-Schall) und von 1-3 kHz (Stridulations-Schall) lag. Arten, die Stridulations-Schall erzeugen, zeigten eine bessere Hörschärfe bei hohen Frequenzen (Pimelodiden, Doradiden), mit Ausnahme der Callichthyiden, die in diesem Bereich die schlechteste Hörfähigkeit aufwiesen. Darüber hinaus besaßen Fische, die sowohl nieder- als auch hochfrequente Schall emittieren, wie pimelodide und doradide Welse, nicht zwei entsprechende Maxima der auditiven Empfindlichkeit. Basierend auf diesen Ergebnissen wird geschlossen, dass die Selektionsdrücke, die an der Evolution des Weber-Apparats und am Design von Vokalsignalen bei Otophysinen beteiligt waren, andere (hauptsächlich die Detektion von Räubern oder Beute in ruhigen Süßwasserhabitaten) waren als diejenigen, die zur Optimierung der akustischen Kommunikation dienten.",
    url = "https://doi.org/10.1159/000006600",
    doi = "10.1159/000006600",
    openalex = "W2132303623"
}

Dieser Artikel untersucht die Beziehung zwischen Psychologie und Neurobiologie im Kontext der Kognitionswissenschaft. Sind die Wissenschaften, die die Kognitionswissenschaft konstituieren, unabhängig und theoretisch autonom, oder gibt es eine notwendige Interaktion zwischen ihnen? Ich untersuche Fodors These der Mehrfachverwirklichung (MRT), die mit dem Fakt der Mehrfachverwirklichung beginnt und die theoretische Autonomie spezieller Wissenschaften (wie der Psychologie) aus strukturellen Wissenschaften (wie der Neurobiologie) ableiten will. Nach der Darstellung der MRT wird gezeigt, dass der Argumentation bei genauerer Betrachtung entweder zirkulär oder sich selbst untergrabend ist – der Argumentation geht entweder die sehr Autonomie voraus, die sie zu demonstrieren sucht, oder die gefolgerte Autonomie wird durch die theoretische Interdependenz widerlegt, die von den Prämissen des Arguments herbeigerufen wird. Als Nächstes untersuche ich ein konkretes Beispiel der Mehrfachverwirklichung in der Erklärung des Tierverhaltens: die konvergente Evolution von Jamming-Avoidance-Verhalten bei drei Gattungen schwach elektrischer Fische. Im Gegensatz zum Bild, das von der MRT gemalt wird, beinhaltet die Arbeit an diesen Tieren einen hohen Grad an Interaktion zwischen den verschiedenen Untersuchungsebenen. Die Tatsache, dass unser Verständnis des Verhaltens elektrischer Fische funktionale Theorien und Mehrfachverwirklichung beinhaltet, ohne die Art der disunifizierten Wissenschaft, die von einer solchen Situation gefolgert wird, zeigt, dass der bloße Fakt der Mehrfachverwirklichung nicht die Grundlage für eine autonome Psychologie sein kann.

@article{doi101086392790,
    author = "Keeley, Brian",
    title = "Schockierende Lehren aus elektrischen Fischen: Die Theorie und Praxis der Mehrfachverwirklichung",
    year = "2000",
    journal = "Philosophie der Wissenschaft",
    abstract = "Dieser Artikel untersucht die Beziehung zwischen Psychologie und Neurobiologie im Kontext der Kognitionswissenschaft. Sind die Wissenschaften, die die Kognitionswissenschaft konstituieren, unabhängig und theoretisch autonom, oder gibt es eine notwendige Interaktion zwischen ihnen? Ich untersuche Fodors These der Mehrfachverwirklichung (MRT), die mit dem Fakt der Mehrfachverwirklichung beginnt und die theoretische Autonomie spezieller Wissenschaften (wie der Psychologie) aus strukturellen Wissenschaften (wie der Neurobiologie) ableiten will. Nach der Darstellung der MRT wird gezeigt, dass der Argumentation bei genauerer Betrachtung entweder zirkulär oder sich selbst untergrabend ist – der Argumentation geht entweder die sehr Autonomie voraus, die sie zu demonstrieren sucht, oder die gefolgerte Autonomie wird durch die theoretische Interdependenz widerlegt, die von den Prämissen des Arguments herbeigerufen wird. Als Nächstes untersuche ich ein konkretes Beispiel der Mehrfachverwirklichung in der Erklärung des Tierverhaltens: die konvergente Evolution von Jamming-Avoidance-Verhalten bei drei Gattungen schwach elektrischer Fische. Im Gegensatz zum Bild, das von der MRT gemalt wird, beinhaltet die Arbeit an diesen Tieren einen hohen Grad an Interaktion zwischen den verschiedenen Untersuchungsebenen. Die Tatsache, dass unser Verständnis des Verhaltens elektrischer Fische funktionale Theorien und Mehrfachverwirklichung beinhaltet, ohne die Art der disunifizierten Wissenschaft, die von einer solchen Situation gefolgert wird, zeigt, dass der bloße Fakt der Mehrfachverwirklichung nicht die Grundlage für eine autonome Psychologie sein kann.",
    url = "https://doi.org/10.1086/392790",
    doi = "10.1086/392790",
    openalex = "W2069481307",
    references = "doi101093oxfordjournalsmolbeva040204"
}

▪ Zusammenfassung Buntbarsche (Perciformes: Teleostei), die in den Seen Afrikas vorkommen, dienten als Modellsysteme für die Erforschung der Evolution. Die enorme Anzahl an Arten (allein im Malawisee 1000), die große Vielfalt an trophischen Anpassungen und Verhaltensweisen sowie die extreme Schnelligkeit ihrer Divergenz (<50.000 Jahre für einige Faunen) heben diese Organismen als Beispiele für Evolution im Gange hervor. Da diese Fische auf diskrete lacustrine Umgebungen beschränkt sind und ihre Entstehung durch geologische Merkmale begrenzt ist, stellen diese Gruppen Modelle dar, mit denen Evolution untersucht werden kann. Wir rekapitulieren theoretische Studien und empirische Forschung zu den Buntbarschfaunen Afrikas, um einen synthetischen Überblick über das aktuelle Wissen über die in dieser Gruppe wirksamen evolutionären Prozesse zu geben. Diese Sichtweise liefert die kritischen Informationen, die benötigt werden, um Hypothesen zu formulieren und zu testen, die möglicherweise eine Unterscheidung zwischen den vielfältigen Theorien und Modellen erlauben, die entwickelt wurden, um die Evolution dieser Fische zu erklären.

@article{doi101146annurevecolsys311163,
    author = "Kornfield, Irv und Smith, Peter F.",
    title = "African Cichlid Fishes: Model Systems for Evolutionary Biology",
    year = "2000",
    journal = "Annual Review of Ecology and Systematics",
    abstract = "▪ Zusammenfassung Buntbarsche (Perciformes: Teleostei), die in den Seen Afrikas vorkommen, dienten als Modellsysteme für die Erforschung der Evolution. Die enorme Anzahl an Arten (allein im Malawisee 1000), die große Vielfalt an trophischen Anpassungen und Verhaltensweisen sowie die extreme Schnelligkeit ihrer Divergenz (<50.000 Jahre für einige Faunen) heben diese Organismen als Beispiele für Evolution im Gange hervor. Da diese Fische auf diskrete lacustrine Umgebungen beschränkt sind und ihre Entstehung durch geologische Merkmale begrenzt ist, stellen diese Gruppen Modelle dar, mit denen Evolution untersucht werden kann. Wir rekapitulieren theoretische Studien und empirische Forschung zu den Buntbarschfaunen Afrikas, um einen synthetischen Überblick über das aktuelle Wissen über die in dieser Gruppe wirksamen evolutionären Prozesse zu geben. Diese Sichtweise liefert die kritischen Informationen, die benötigt werden, um Hypothesen zu formulieren und zu testen, die möglicherweise eine Unterscheidung zwischen den vielfältigen Theorien und Modellen erlauben, die entwickelt wurden, um die Evolution dieser Fische zu erklären.",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.31.1.163",
    doi = "10.1146/annurev.ecolsys.31.1.163",
    openalex = "W2112678364",
    references = "doi101111j109586491999tb00848x, doi101111j109636421975tb01893x"
}

Laut aktueller phylogenetischer Theorie haben sich sowohl Elektrorezeptoren als auch elektrische Organe im Laufe der Evolution der Knochenfische mehrfach entwickelt. Zwei grundlegende Typen von Elektrorezeptoren wurden beschrieben: Ampullen- und Tubulus-Elektrorezeptoren. Ampullen-typische Elektrorezeptoren traten einmal im gemeinsamen Vorfahren der Siluriformes+Gymnotiformes (innerhalb des Superordens Ostariophysi) und an zwei weiteren Gelegenheiten innerhalb des Superordens Osteoglossomorpha auf: bei den afrikanischen Mormyriformes und den afrikanischen Notopteriformes. Tubulus-Rezeptoren sollen sich dreimal entwickelt haben; alle innerhalb von Gruppen, die bereits Ampullen-Rezeptoren besaßen. Mit Ausnahme einer einzigen Welsart, für die noch keine Studien vorliegen, besitzen alle Fische mit Tubulus-Elektrorezeptoren auch ein elektrisches Organ. Tubulus-Elektrorezeptoren kommen in den beiden nicht verwandten elektrogenen Knochenfischarten (Ordnungen Gymnotiformes und Mormyriformes) und bei einer nicht-elektrogenen südamerikanischen Welsart (Ordnung Siluriformes) vor. Elektrische Organe entwickelten sich unabhängig achtmal unter den Knochenfischen: fünfmal unter den ostariophysanern (einmal im Gymnotiformen-Vorfahren und in vier Wels-Linien), einmal im gemeinsamen Vorfahren der Mormyriformes und bei zwei Uranoscopiden. Mit Ausnahme von zwei Uranoscopid-Gattungen, bei denen bisher keine elektrorezeptiven Fähigkeiten entdeckt wurden, entwickelten sich alle elektrischen Organe als Erweiterung einer bereits bestehenden elektrorezeptiven (ampullen) Bedingung. Es wird vorgeschlagen, dass pleiomorphe elektrische Organentladungen (EODs) ein Frequenzspektrum besaßen, das die Abstimmungskurve der Ampullen-Rezeptoren vollständig überschritt, d. h. ein Signal wie ein lang anhaltender monophasischer Impuls. Komplexe EOD-Wellenformen traten als abgeleitete Bedingung unter elektrischen Fischen auf. EODs stehen unter ständigem evolutionären Druck, einen idealen Kompromiss zwischen einer Funktion zu entwickeln, die die Fähigkeiten der Elektrolokation und der Elektrokommunikation verbessert und dadurch die Artidentität durch sexuelle und verhaltensbedingte Segregation sicherstellt, und das Risiko der Prädation minimiert.

@article{doi101111j109586492001tb02307x,
    author = "Alves-Gomes, José",
    title = "Die Evolution der Elektrorezeption und Bioelektrogenese bei Knochenfischen: eine phylogenetische Perspektive",
    year = "2001",
    journal = "Journal of Fish Biology",
    abstract = "Laut aktueller phylogenetischer Theorie haben sich sowohl Elektrorezeptoren als auch elektrische Organe im Laufe der Evolution der Knochenfische mehrfach entwickelt. Zwei grundlegende Typen von Elektrorezeptoren wurden beschrieben: Ampullen- und Tubulus-Elektrorezeptoren. Ampullen-typische Elektrorezeptoren traten einmal im gemeinsamen Vorfahren der Siluriformes+Gymnotiformes (innerhalb des Superordens Ostariophysi) und an zwei weiteren Gelegenheiten innerhalb des Superordens Osteoglossomorpha auf: bei den afrikanischen Mormyriformes und den afrikanischen Notopteriformes. Tubulus-Rezeptoren sollen sich dreimal entwickelt haben; alle innerhalb von Gruppen, die bereits Ampullen-Rezeptoren besaßen. Mit Ausnahme einer einzigen Welsart, für die noch keine Studien vorliegen, besitzen alle Fische mit Tubulus-Elektrorezeptoren auch ein elektrisches Organ. Tubulus-Elektrorezeptoren kommen in den beiden nicht verwandten elektrogenen Knochenfischarten (Ordnungen Gymnotiformes und Mormyriformes) und bei einer nicht-elektrogenen südamerikanischen Welsart (Ordnung Siluriformes) vor. Elektrische Organe entwickelten sich unabhängig achtmal unter den Knochenfischen: fünfmal unter den ostariophysanern (einmal im Gymnotiformen-Vorfahren und in vier Wels-Linien), einmal im gemeinsamen Vorfahren der Mormyriformes und bei zwei Uranoscopiden. Mit Ausnahme von zwei Uranoscopid-Gattungen, bei denen bisher keine elektrorezeptiven Fähigkeiten entdeckt wurden, entwickelten sich alle elektrischen Organe als Erweiterung einer bereits bestehenden elektrorezeptiven (ampullen) Bedingung. Es wird vorgeschlagen, dass pleiomorphe elektrische Organentladungen (EODs) ein Frequenzspektrum besaßen, das die Abstimmungskurve der Ampullen-Rezeptoren vollständig überschritt, d. h. ein Signal wie ein lang anhaltender monophasischer Impuls. Komplexe EOD-Wellenformen traten als abgeleitete Bedingung unter elektrischen Fischen auf. EODs stehen unter ständigem evolutionären Druck, einen idealen Kompromiss zwischen einer Funktion zu entwickeln, die die Fähigkeiten der Elektrolokation und der Elektrokommunikation verbessert und dadurch die Artidentität durch sexuelle und verhaltensbedingte Segregation sicherstellt, und das Risiko der Prädation minimiert.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2001.tb02307.x",
    doi = "10.1111/j.1095-8649.2001.tb02307.x",
    openalex = "W2103844962",
    references = "doi101002jmor1051710205, doi101007bf01047569, doi101007s003590050098"
}

Tiere können den Inhalt und die Qualität der sensorischen Informationen, die sie aus der Umwelt aufnehmen, aktiv beeinflussen, indem sie die Positionierung peripherer sensorischer Oberflächen steuern. Diese Studie untersuchte die Positionierung der Rezeptoroberfläche während des Beute-Erfassungsverhaltens bei schwach elektrischen Gymnotiform-Fischen der Gattung Apteronotus. Infrarot-Video-Techniken und dreidimensionale modellbasierte Tracking-Methoden wurden verwendet, um quantitative Informationen über Körperposition und -konformation zu liefern, während schwarze Geister (A. albifrons) und braune Geister (A. leptorhynchus) Messerfische Beute (Daphnia magna) im Dunkeln jagten. Wir stellten fest, dass die Detektionsdistanz von der elektrischen Leitfähigkeit des umgebenden Wassers abhängt. Die beste Leistung wurde bei niedriger Wasserleitfähigkeit beobachtet (2,8 cm mittlere Detektionsdistanz und 2 % Fehlerrate bei 35 microS cm(-)(1), A. albifrons) und die schlechteste Leistung bei hoher Leitfähigkeit (1,5 cm mittlere Detektionsdistanz und 11 % Fehlerrate bei 600 microS cm(-)(1), A. albifrons). Die beobachtete Leitfähigkeitsabhängigkeit impliziert, dass die nicht-visuelle Beutedetektion bei Apteronotus im Bereich der vom Tier in seiner natürlichen Umgebung erfahrenen Wasserleitfähigkeiten wahrscheinlich vom Elektrosinn dominiert wird. Dieses Ergebnis liefert den ersten Beweis für die Beteiligung elektrosensorischer Hinweise auf das Beute-Erfassungsverhalten von Gymnotiden, lässt aber die Möglichkeit offen, dass sowohl die hochfrequenten (tubulären) als auch die niedrigfrequenten (ampullären) Elektrorezeptoren beitragen können. Wir beschreiben eine elektrosensorische Orientierungsreaktion auf Beute, bei der der Fisch seinen Körper nach der Detektion rollt, um die Beute über den Rücken zu bringen. Diese Orientierungsreaktion und die räumliche Verteilung der Beute zum Zeitpunkt der Detektion unterstreichen die Bedeutung der dorsalen Oberfläche des Rumpfes für die elektrosensorische Signalerfassung. Schließlich zeigt die quantitative Analyse der Fischbewegung, dass Apteronotus seine Flugbahn anpassen kann, um die Bewegung der Beute nach der Detektion zu berücksichtigen, was darauf hindeutet, dass es eine geschlossene Schleife adaptive Tracking-Strategie verwendet, anstatt eine offene Schleife ballistische Schlag-Strategie, um die Beute zu interceptieren.

@article{doi101242jeb2043543,
    author = "MacIver, Malcolm A. and Sharabash, Noura M. and Nelson, Mark",
    title = "Prey-Capture Behavior in Gymnotid Electric Fish: Motion Analysis and Effects of water Conductivity",
    year = "2001",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "Tiere können den Inhalt und die Qualität der sensorischen Informationen, die sie aus der Umwelt aufnehmen, aktiv beeinflussen, indem sie die Positionierung peripherer sensorischer Oberflächen steuern. Diese Studie untersuchte die Positionierung der Rezeptoroberfläche während des Beute-Erfassungsverhaltens bei schwach elektrischen Gymnotiform-Fischen der Gattung Apteronotus. Infrarot-Video-Techniken und dreidimensionale modellbasierte Tracking-Methoden wurden verwendet, um quantitative Informationen über Körperposition und -konformation zu liefern, während schwarze Geister (A. albifrons) und braune Geister (A. leptorhynchus) Messerfische Beute (Daphnia magna) im Dunkeln jagten. Wir stellten fest, dass die Detektionsdistanz von der elektrischen Leitfähigkeit des umgebenden Wassers abhängt. Die beste Leistung wurde bei niedriger Wasserleitfähigkeit beobachtet (2,8 cm mittlere Detektionsdistanz und 2 \% Fehlerrate bei 35 microS cm(-)(1), A. albifrons) und die schlechteste Leistung bei hoher Leitfähigkeit (1,5 cm mittlere Detektionsdistanz und 11 \% Fehlerrate bei 600 microS cm(-)(1), A. albifrons). Die beobachtete Leitfähigkeitsabhängigkeit impliziert, dass die nicht-visuelle Beutedetektion bei Apteronotus im Bereich der vom Tier in seiner natürlichen Umgebung erfahrenen Wasserleitfähigkeiten wahrscheinlich vom Elektrosinn dominiert wird. Dieses Ergebnis liefert den ersten Beweis für die Beteiligung elektrosensorischer Hinweise auf das Beute-Erfassungsverhalten von Gymnotiden, lässt aber die Möglichkeit offen, dass sowohl die hochfrequenten (tubulären) als auch die niedrigfrequenten (ampullären) Elektrorezeptoren beitragen können. Wir beschreiben eine elektrosensorische Orientierungsreaktion auf Beute, bei der der Fisch seinen Körper nach der Detektion rollt, um die Beute über den Rücken zu bringen. Diese Orientierungsreaktion und die räumliche Verteilung der Beute zum Zeitpunkt der Detektion unterstreichen die Bedeutung der dorsalen Oberfläche des Rumpfes für die elektrosensorische Signalerfassung. Schließlich zeigt die quantitative Analyse der Fischbewegung, dass Apteronotus seine Flugbahn anpassen kann, um die Bewegung der Beute nach der Detektion zu berücksichtigen, was darauf hindeutet, dass es eine geschlossene Schleife adaptive Tracking-Strategie verwendet, anstatt eine offene Schleife ballistische Schlag-Strategie, um die Beute zu interceptieren.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.204.3.543",
    doi = "10.1242/jeb.204.3.543",
    openalex = "W2103225200",
    references = "doi1010079781461235606, doi10100797894009654236, doi101007bf00303241, doi101007bf00611175, doi101007bf00622503, doi101145129888129892, doi101145166117166134, doi1023072423056, doi1023073798339, doi105962p203769, lissmann1958on, openalexw1577734759, openalexw267370992"
}

Ichthyology & Herpetology (ehemals Copeia) veröffentlicht Arbeiten zur Biologie von Fischen, Amphibien und Reptilien oder Arbeiten, die diese Organismen als Modelle zur Überprüfung von Hypothesen von weitreichender Bedeutung verwenden.

@article{doi101643ot04142,
    author = "Burgess, Warren E.",
    title = "CHECK LIST OF THE FRESHWATER FISHES OF SOUTH AND CENTRAL AMERICA",
    year = "2004",
    journal = "Copeia",
    abstract = "Ichthyology \& Herpetology (ehemals Copeia) veröffentlicht Arbeiten zur Biologie von Fischen, Amphibien und Reptilien oder Arbeiten, die diese Organismen als Modelle zur Überprüfung von Hypothesen von weitreichender Bedeutung verwenden.",
    url = "https://doi.org/10.1643/ot-04-142",
    doi = "10.1643/ot-04-142",
    openalex = "W2165269240",
    references = "openalexw3001739384"
}

Wir berichten hier, dass Melanocortin-Peptide apparently als Mechanismus dienen, durch den schwach elektrisch fisch soziale und stressregulierte Gehirnwege mit einzigartigen Änderungen der intrinsischen Erregbarkeit und der Aktionspotential-Wellenform von erregbaren Membranen in peripheren Zellen koppeln, die an der Kommunikation beteiligt sind. Gymnotiforme elektrische Fische modulieren ihre elektrischen Organentladungen (EODs), indem sie die elektrischen Entladungen von erregbaren Zellen in der Peripherie umgestalten. Diese Fische zeigen eine zirkadiane Verstärkung der EOD-Wellenform. Sie verstärken auch ihre EOD-Wellenformen innerhalb von Minuten als Reaktion auf Stressoren und Änderungen der sozialen Umgebung, wodurch der Kommunikationswert des Signals verändert wird. Änderungen der EOD-Wellenform, die innerhalb von Minuten auftreten, resultieren aus Änderungen der Entladungen einzelner Elektrozyten (microEODs), die durch den cAMP/Protein-Kinase-A (PKA)-Weg vermittelt werden, der auf Ionenkanal-Kinetik wirkt. Was den cAMP/PKA-Weg in Elektrozyten aktiviert, wurde nicht identifiziert. In-vivo-Injektionen des Melanocortin-Peptids Adrenocorticotropes Hormon (ACTH) erhöhen über einen Zeitraum von 1 Stunde die Amplitude und Dauer der elektrischen Signal-Wellenform des Gymnotiformen Brachyhypopomus pinnicaudatus. Auf einzelne Elektrozyten in vitro angewendet, erhöht ACTH die microEOD-Amplitude und -Dauer innerhalb von Minuten durch differenzielle Modulation der Aktionspotentiale der beiden erregbaren Membranen des Elektrozyten und Änderung des Zeitpunkts dieser beiden Spitzen. Serotonin moduliert das EOD in vivo, hat aber keinen Effekt auf das microEOD in vitro. Der cAMP-Analog 8-bromo-cAMP imitierte die Effekte von ACTH, wohingegen die Hemmung von PKA durch Protein-Kinase-A-Inhibitor 14-22-Amid die modulierenden Effekte von ACTH blockierte, was die Rolle des cAMP/PKA-Wegs in der microEOD-Modulation durch ACTH bestätigt.

@article{doi101523jneurosci2809052005,
    author = "Markham, Michael R. und Stoddard, Philip K.",
    title = "Adrenocorticotropes Hormon verstärkt die Männlichkeit eines elektrischen Kommunikationssignals durch Modulation der Wellenform und des Zeitpunkts von Aktionspotentialen innerhalb einzelner Zellen",
    year = "2005",
    journal = "Journal of Neuroscience",
    abstract = "Wir berichten hier, dass Melanocortin-Peptide apparently als Mechanismus dienen, durch den schwach elektrisch fisch soziale und stressregulierte Gehirnwege mit einzigartigen Änderungen der intrinsischen Erregbarkeit und der Aktionspotential-Wellenform von erregbaren Membranen in peripheren Zellen koppeln, die an der Kommunikation beteiligt sind. Gymnotiforme elektrische Fische modulieren ihre elektrischen Organentladungen (EODs), indem sie die elektrischen Entladungen von erregbaren Zellen in der Peripherie umgestalten. Diese Fische zeigen eine zirkadiane Verstärkung der EOD-Wellenform. Sie verstärken auch ihre EOD-Wellenformen innerhalb von Minuten als Reaktion auf Stressoren und Änderungen der sozialen Umgebung, wodurch der Kommunikationswert des Signals verändert wird. Änderungen der EOD-Wellenform, die innerhalb von Minuten auftreten, resultieren aus Änderungen der Entladungen einzelner Elektrozyten (microEODs), die durch den cAMP/Protein-Kinase-A (PKA)-Weg vermittelt werden, der auf Ionenkanal-Kinetik wirkt. Was den cAMP/PKA-Weg in Elektrozyten aktiviert, wurde nicht identifiziert. In-vivo-Injektionen des Melanocortin-Peptids Adrenocorticotropes Hormon (ACTH) erhöhen über einen Zeitraum von 1 Stunde die Amplitude und Dauer der elektrischen Signal-Wellenform des Gymnotiformen Brachyhypopomus pinnicaudatus. Auf einzelne Elektrozyten in vitro angewendet, erhöht ACTH die microEOD-Amplitude und -Dauer innerhalb von Minuten durch differenzielle Modulation der Aktionspotentiale der beiden erregbaren Membranen des Elektrozyten und Änderung des Zeitpunkts dieser beiden Spitzen. Serotonin moduliert das EOD in vivo, hat aber keinen Effekt auf das microEOD in vitro. Der cAMP-Analog 8-bromo-cAMP imitierte die Effekte von ACTH, wohingegen die Hemmung von PKA durch Protein-Kinase-A-Inhibitor 14-22-Amid die modulierenden Effekte von ACTH blockierte, was die Rolle des cAMP/PKA-Wegs in der microEOD-Modulation durch ACTH bestätigt.",
    url = "https://doi.org/10.1523/jneurosci.2809-05.2005",
    doi = "10.1523/jneurosci.2809-05.2005",
    openalex = "W2007489643",
    references = "doi101007s003590050098"
}

@incollection{doi101007038728275013,
    author = "Albert, James S. und Crampton, William G. R.",
    title = "Vielfalt und Phylogenie neotropischer elektrischer Fische (Gymnotiformes)",
    year = "2006",
    booktitle = "Springer-Handbuch der akustischen Forschung",
    url = "https://doi.org/10.1007/0-387-28275-0\_13",
    doi = "10.1007/0-387-28275-0\_13",
    openalex = "W2245813655",
    references = "doi101007bf00368748, doi101016s0066185670800012, doi101093oxfordjournalsmolbeva040204, openalexw63312880"
}

@incollection{doi101007038728275014,
    author = "Caputi, Ángel A. und Carlson, Bruce A. und Macadar, O.",
    title = "Electric Organs and Their Control",
    year = "2006",
    booktitle = "Springer handbook of auditory research",
    url = "https://doi.org/10.1007/0-387-28275-0\_14",
    doi = "10.1007/0-387-28275-0\_14",
    openalex = "W2238150397",
    references = "doi101038167201a0, doi101242jeb352451"
}

@article{doi101016jphysbeh200611003,
    author = "Silva, Ana und Perrone, Rossana und Macadar, O.",
    title = "Environmental, seasonal, and social modulations of basal activity in a weakly electric fish",
    year = "2006",
    journal = "Physiology \& Behavior",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2006.11.003",
    doi = "10.1016/j.physbeh.2006.11.003",
    openalex = "W2086926782",
    references = "doi101007bf00303241, doi101016s0066185670800012"
}

Wir untersuchten, ob die Evolution elektrischer Organe und die Vielfalt elektrischer Signale in zwei unabhängig entstandenen Linien elektrischer Fische von konvergenten Veränderungen auf molekularer Ebene begleitet wurde. Wir stellten fest, dass ein Natriumkanal-Gen (Na(v)1.4a), das in nicht-elektrischen Fischen in der Muskulatur exprimiert wird, seine Expression in der Muskulatur verloren hat und stattdessen in dem evolutionär neuartigen elektrischen Organ in beiden Linien elektrischer Fische exprimiert wird. Dieses Gen scheint in beiden Linien unter positiver Selektion zu stehen, begünstigt durch seine eingeschränkte Expression im elektrischen Organ. Diese Sichtweise wird durch das Fehlen von Belegen für eine Selektion auf dieses Gen in einer elektrischen Art gestützt, bei der die Expression dieses Gens in der Muskulatur erhalten bleibt. Aminosäure-Ersatzmutationen treten konvergent in Domänen auf, die die Kanal-Inaktivierung beeinflussen, eine Schlüsseleigenschaft für die Gestaltung elektrischer Kommunikationssignale. Einige Aminosäure-Ersatzmutationen treten an oder in der Nähe von Stellen auf, an denen krankheitsverursachende Mutationen in menschlichen Natriumkanal-Genen kartiert wurden, was betont, dass diese Ersatzmutationen in funktionell wichtigen Domänen auftreten. Die Selektion scheint auf den letzten Schritt der Kanal-Inaktivierung eingewirkt zu haben, aber komplementär auf den Inaktivierungs-"Ball" in einer Linie und dessen Rezeptorstelle in der anderen Linie. Somit sind Veränderungen in der Expression und Sequenz desselben Gens mit der unabhängigen Evolution der Signal-Komplexität verbunden.

@article{doi101073pnas0600160103,
    author = "Zakon, Harold H. und Lü, Ying und Zwickl, Derrick J. und Hillis, David M.",
    title = "Natriumkanal-Gene und die Evolution der Vielfalt in Kommunikationssignalen elektrischer Fische: Konvergente molekulare Evolution",
    year = "2006",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences",
    abstract = {Wir untersuchten, ob die Evolution elektrischer Organe und die Vielfalt elektrischer Signale in zwei unabhängig entstandenen Linien elektrischer Fische von konvergenten Veränderungen auf molekularer Ebene begleitet wurde. Wir stellten fest, dass ein Natriumkanal-Gen (Na(v)1.4a), das in nicht-elektrischen Fischen in der Muskulatur exprimiert wird, seine Expression in der Muskulatur verloren hat und stattdessen in dem evolutionär neuartigen elektrischen Organ in beiden Linien elektrischer Fische exprimiert wird. Dieses Gen scheint in beiden Linien unter positiver Selektion zu stehen, begünstigt durch seine eingeschränkte Expression im elektrischen Organ. Diese Sichtweise wird durch das Fehlen von Belegen für eine Selektion auf dieses Gen in einer elektrischen Art gestützt, bei der die Expression dieses Gens in der Muskulatur erhalten bleibt. Aminosäure-Ersatzmutationen treten konvergent in Domänen auf, die die Kanal-Inaktivierung beeinflussen, eine Schlüsseleigenschaft für die Gestaltung elektrischer Kommunikationssignale. Einige Aminosäure-Ersatzmutationen treten an oder in der Nähe von Stellen auf, an denen krankheitsverursachende Mutationen in menschlichen Natriumkanal-Genen kartiert wurden, was betont, dass diese Ersatzmutationen in funktionell wichtigen Domänen auftreten. Die Selektion scheint auf den letzten Schritt der Kanal-Inaktivierung eingewirkt zu haben, aber komplementär auf den Inaktivierungs-"Ball" in einer Linie und dessen Rezeptorstelle in der anderen Linie. Somit sind Veränderungen in der Expression und Sequenz desselben Gens mit der unabhängigen Evolution der Signal-Komplexität verbunden.},
    url = "https://doi.org/10.1073/pnas.0600160103",
    doi = "10.1073/pnas.0600160103",
    openalex = "W2107781114",
    references = "doi101007bf00368748"
}

Fische, die am häufigsten vorkommende und vielfältigste Gruppe unter allen Wirbeltieren, nutzen die größte Anzahl an Kommunikationskanälen. Diese beiden Bände untersuchen, wie Fische Hören und Sehen sowie die vibratorischen, elektrischen und chemischen Modalitäten in ihren Wechselwirkungen untereinander einsetzen.

@book{doi101213ane0b013e3181c539ce,
    author = "Ladich, Friedrich und Collin, Shaun P. und Mӧller, Peter und Kapoor, B. G.",
    title = "Kommunikation bei Fischen",
    year = "2006",
    abstract = "Fische, die am häufigsten vorkommende und vielfältigste Gruppe unter allen Wirbeltieren, nutzen die größte Anzahl an Kommunikationskanälen. Diese beiden Bände untersuchen, wie Fische Hören und Sehen sowie die vibratorischen, elektrischen und chemischen Modalitäten in ihren Wechselwirkungen untereinander einsetzen.",
    url = "https://doi.org/10.1213/ane.0b013e3181c539ce",
    doi = "10.1213/ane.0b013e3181c539ce",
    openalex = "W20081146"
}

Fische, die im Wasser schweben, unterliegen der komplexen Natur dreidimensionaler Strömungen. Oft sind diese Strömungen das Ergebnis abiotischer und biotischer Quellen, die ansonsten gleichmäßige Strömungen verändern, was dazu führen kann, dass sich die Schwimmbewegungen der Fische stören. Das Ziel dieser Übersicht ist es, wichtige Studien hervorzuheben, die zu einem mechanistischen und verhaltensbezogenen Verständnis beigetragen haben, wie störende Strömungen Fische beeinflussen. Unser Verständnis des Fischverhaltens in Turbulenzen stammt größtenteils aus Beobachtungen unter natürlichen Bedingungen im Feld und Laborstudien, die kontrollierte Störungen einsetzen, wie Wirbel, die im Nachlauf hinter einfachen geometrischen Objekten erzeugt werden. Laborstudien haben Bewegungsanalyse, Strömungsvisualisierung, Elektromyographie, Respirometrie und sensorische Depressions-Techniken eingesetzt, um die Mechanismen und physiologischen Kosten des Schwimmens in veränderten Strömungen zu bewerten. Studien zeigen, dass Strömungen, die chaotische und weitreichende Schwankungen in der Geschwindigkeit aufweisen, Fische abstossen können, während Strömungen, die einen Vorhersagbarkeitsanteil aufweisen, Fische anziehen können. Die Fähigkeit, Stabilität in dreidimensionalen Strömungen aufrechtzuerhalten, entweder aktiv durch angetriebene Bewegungen oder passiv durch die Haltung und die intrinsische Compliance von Körper und Flossen, spielt eine große Rolle dafür, ob Fische Turbulenzen suchen oder vermeiden. Fische in Schwärmen oder in von Strömungen durchflossenen Lebensräumen können von veränderten Strömungen profitieren, indem sie zwei unterschiedliche, aber nicht sich ausschließende Mechanismen nutzen: Strömungsrefugium (Ausnutzen von Regionen mit reduzierter Strömung relativ zum Erdbezugssystem) und Wirbelfang (Nutzung der Energie von UmgebungsWirbeln). Die Integration dessen, wie die physikalische Umgebung die organismische Biomechanik beeinflusst, mit dem komplexeren Problem der Verhaltensentscheidung erfordert eine Betrachtung, die über einfache Körperbewegungen oder metabolische Kosten hinausgeht. Ein grundlegender Zusammenhang zwischen diesen beiden Denkweisen über tierisches Verhalten ist, wie Organismen Informationen aus der Umwelt wahrnehmen und verarbeiten, was bestimmt, wann lokomotorisches Verhalten initiiert und moduliert wird. Hier werden neue Daten vorgestellt, die zeigen, dass sich das Verhalten in veränderten Strömungen ändert, wenn entweder die Seitenlinie oder das Sehen blockiert ist, was zeigt, dass Fische auf multimodale sensorische Eingaben angewiesen sind, um komplexe Strömungsumgebungen zu bewältigen. Die Integration von Biomechanik und Sensorbiologie, um zu verstehen, wie Fische in turbulenter Strömung auf organismischer Ebene schwimmen, ist notwendig, um populationsbezogene Fragen in den Bereichen Fischereimanagement und Ökologie besser zu adressieren.

@article{doi101098rstb20072082,
    author = "Liao, James C.",
    title = "A review of fish swimming mechanics and behaviour in altered flows",
    year = "2007",
    journal = "Philosophical Transactions of the Royal Society B Biological Sciences",
    abstract = "Fische, die im Wasser schweben, unterliegen der komplexen Natur dreidimensionaler Strömungen. Oft sind diese Strömungen das Ergebnis abiotischer und biotischer Quellen, die ansonsten gleichmäßige Strömungen verändern, was dazu führen kann, dass sich die Schwimmbewegungen der Fische stören. Das Ziel dieser Übersicht ist es, wichtige Studien hervorzuheben, die zu einem mechanistischen und verhaltensbezogenen Verständnis beigetragen haben, wie störende Strömungen Fische beeinflussen. Unser Verständnis des Fischverhaltens in Turbulenzen stammt größtenteils aus Beobachtungen unter natürlichen Bedingungen im Feld und Laborstudien, die kontrollierte Störungen einsetzen, wie Wirbel, die im Nachlauf hinter einfachen geometrischen Objekten erzeugt werden. Laborstudien haben Bewegungsanalyse, Strömungsvisualisierung, Elektromyographie, Respirometrie und sensorische Depressions-Techniken eingesetzt, um die Mechanismen und physiologischen Kosten des Schwimmens in veränderten Strömungen zu bewerten. Studien zeigen, dass Strömungen, die chaotische und weitreichende Schwankungen in der Geschwindigkeit aufweisen, Fische abstossen können, während Strömungen, die einen Vorhersagbarkeitsanteil aufweisen, Fische anziehen können. Die Fähigkeit, Stabilität in dreidimensionalen Strömungen aufrechtzuerhalten, entweder aktiv durch angetriebene Bewegungen oder passiv durch die Haltung und die intrinsische Compliance von Körper und Flossen, spielt eine große Rolle dafür, ob Fische Turbulenzen suchen oder vermeiden. Fische in Schwärmen oder in von Strömungen durchflossenen Lebensräumen können von veränderten Strömungen profitieren, indem sie zwei unterschiedliche, aber nicht sich ausschließende Mechanismen nutzen: Strömungsrefugium (Ausnutzen von Regionen mit reduzierter Strömung relativ zum Erdbezugssystem) und Wirbelfang (Nutzung der Energie von UmgebungsWirbeln). Die Integration dessen, wie die physikalische Umgebung die organismische Biomechanik beeinflusst, mit dem komplexeren Problem der Verhaltensentscheidung erfordert eine Betrachtung, die über einfache Körperbewegungen oder metabolische Kosten hinausgeht. Ein grundlegender Zusammenhang zwischen diesen beiden Denkweisen über tierisches Verhalten ist, wie Organismen Informationen aus der Umwelt wahrnehmen und verarbeiten, was bestimmt, wann lokomotorisches Verhalten initiiert und moduliert wird. Hier werden neue Daten vorgestellt, die zeigen, dass sich das Verhalten in veränderten Strömungen ändert, wenn entweder die Seitenlinie oder das Sehen blockiert ist, was zeigt, dass Fische auf multimodale sensorische Eingaben angewiesen sind, um komplexe Strömungsumgebungen zu bewältigen. Die Integration von Biomechanik und Sensorbiologie, um zu verstehen, wie Fische in turbulenter Strömung auf organismischer Ebene schwimmen, ist notwendig, um populationsbezogene Fragen in den Bereichen Fischereimanagement und Ökologie besser zu adressieren.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rstb.2007.2082",
    doi = "10.1098/rstb.2007.2082",
    openalex = "W2107204370",
    references = "doi101111j1469185x1963tb00654x, doi101126science27553031113, doi101126science28454221954, doi101126science982056, doi1023071445582, openalexw1593581772"
}

Die wichtigsten Informationen über Geräusche und die Geräuschproduktion bei Fischen werden zusammengefasst. Die aktuellen Systeme zur Klassifizierung von Geräuschen und zur spezialisierten Geräuschproduktion bei Fischen mit unterschiedlichen taxonomischen Positionen und Ökologie werden beschrieben. Die Anatomie der geräuschgenerierenden Organe wird analysiert, und die Mechanismen der Produktion verschiedener Geräuscharten (Stridulation, Trommeln, Kavitation und Perkussion sowie hydrodynamische, pneumatische, Saiten- und Atemgeräusche) werden diskutiert. Eine kurze Charakterisierung der akustischen Parameter verschiedener Geräuscharten wird gegeben. Aktuelle Daten zur Anatomie und Morphologie der Schallmuskeln (einschließlich ihrer Innervation, Physiologie, Geschlechtsdimorphismus und saisonalen Veränderungen) werden zusammengefasst. Die Dynamik der Entwicklung der geräuschgenerierenden Organe wird beschrieben, und ihre Fähigkeit zur Geräuschproduktion in der Ontogenie von Fischen wird verfolgt.

@article{doi101134s0032945208110039,
    author = "Kasumyan, A. O.",
    title = "Sounds and sound production in fishes",
    year = "2008",
    journal = "Journal of Ichthyology",
    abstract = "Die wichtigsten Informationen über Geräusche und die Geräuschproduktion bei Fischen werden zusammengefasst. Die aktuellen Systeme zur Klassifizierung von Geräuschen und zur spezialisierten Geräuschproduktion bei Fischen mit unterschiedlichen taxonomischen Positionen und Ökologie werden beschrieben. Die Anatomie der geräuschgenerierenden Organe wird analysiert, und die Mechanismen der Produktion verschiedener Geräuscharten (Stridulation, Trommeln, Kavitation und Perkussion sowie hydrodynamische, pneumatische, Saiten- und Atemgeräusche) werden diskutiert. Eine kurze Charakterisierung der akustischen Parameter verschiedener Geräuscharten wird gegeben. Aktuelle Daten zur Anatomie und Morphologie der Schallmuskeln (einschließlich ihrer Innervation, Physiologie, Geschlechtsdimorphismus und saisonalen Veränderungen) werden zusammengefasst. Die Dynamik der Entwicklung der geräuschgenerierenden Organe wird beschrieben, und ihre Fähigkeit zur Geräuschproduktion in der Ontogenie von Fischen wird verfolgt.",
    url = "https://doi.org/10.1134/s0032945208110039",
    doi = "10.1134/s0032945208110039",
    openalex = "W2019515841",
    references = "doi1010160010406x67906159, doi101017s0025315400046130, doi101213ane0b013e3181c539ce, doi1023071538923"
}

Hypopomus pinnicaudatus, ein elektrischer Fisch, weist einen ausgeprägten Geschlechtsdimorphismus in seinem Schwanzfaden auf. Geschlechtsreife Männchen haben lange, „federartige" Schwänze im Vergleich zu Weibchen. Der Geschlechtsdimorphismus tritt auf, wenn ein Fisch eine Gesamtlänge von etwa 110 mm erreicht. Reife Männchen haben größere Elektrozyten, die weiter voneinander entfernt und zahlreicher sind als bei reifen Weibchen. Der biphasische elektrische Organentladung (EOD) ist bei Männchen länger als bei Weibchen. Die Spitzen-zu-Spitzen-Amplitude des EOD des Männchens ist schwächer als die eines Weibchens derselben Gesamtlänge. Die schwächere Entladung ist unerwartet angesichts der Zunahme von Größe und Anzahl der Elektrozyten. Es wird angenommen, dass die Verringerung der EOD-Amplitude eine Folge der Zunahme der EOD-Dauer bei Männchen ist. Weiterhin spielte die weibliche Wahl wahrscheinlich eine Rolle in der Evolution von EODs mit langer Dauer bei Männchen, und Männchen könnten sekundär lange Schwänze gewachsen sein, um den Verlust an aktiven Raum zu kompensieren, der sonst einer schwächeren EOD folgen würde.

@article{doi101159000115880,
    author = "Hopkins, Carl D. und Comfort, Nathaniel und Bastian, Joseph und Bass, Andrew H.",
    title = "Funktionelle Analyse des Geschlechtsdimorphismus bei einem elektrischen Fisch, Hypopomus pinnicaudatus, Ordnung Gymnotiformes (Teil 1 von 2)",
    year = "2008",
    journal = "Brain Behavior and Evolution",
    abstract = "Hypopomus pinnicaudatus, ein elektrischer Fisch, weist einen ausgeprägten Geschlechtsdimorphismus in seinem Schwanzfaden auf. Geschlechtsreife Männchen haben lange, 'federartige' Schwänze im Vergleich zu Weibchen. Der Geschlechtsdimorphismus tritt auf, wenn ein Fisch eine Gesamtlänge von etwa 110 mm erreicht. Reife Männchen haben größere Elektrozyten, die weiter voneinander entfernt und zahlreicher sind als bei reifen Weibchen. Der biphasische elektrische Organentladung (EOD) ist bei Männchen länger als bei Weibchen. Die Spitzen-zu-Spitzen-Amplitude des EOD des Männchens ist schwächer als die eines Weibchens derselben Gesamtlänge. Die schwächere Entladung ist unerwartet angesichts der Zunahme von Größe und Anzahl der Elektrozyten. Es wird angenommen, dass die Verringerung der EOD-Amplitude eine Folge der Zunahme der EOD-Dauer bei Männchen ist. Weiterhin spielte die weibliche Wahl wahrscheinlich eine Rolle in der Evolution von EODs mit langer Dauer bei Männchen, und Männchen könnten sekundär lange Schwänze gewachsen sein, um den Verlust an aktiven Raum zu kompensieren, der sonst einer schwächeren EOD folgen würde.",
    url = "https://doi.org/10.1159/000115880",
    doi = "10.1159/000115880",
    openalex = "W2072974606"
}

Elektrische Fische erzeugen schwache elektrische Felder, um ihre Welt im Dunkeln zu visualisieren und mit potenziellen Partnern und Rivalen zu kommunizieren. Das Abhören durch elektrorezeptive Räuber übt einen Selektionsdruck auf elektrische Fische aus, ihre Signale in weniger detektierbare hochfrequente Spektralbereiche zu verschieben. Hypopomide elektrische Fische haben eine Signal-Cloaking-Strategie entwickelt, die ihre Detektierbarkeit durch Räuber im Labor (und damit vermutlich auch ihr Prädationsrisiko im Feld) reduziert. Diese Fische erzeugen breitbandige elektrische Felder in unmittelbarer Nähe zum Körper, aber die heterogenen lokalen Felder verschmelzen über den Raum, um das niederfrequente Spektrum in der Ferne auszulöschen. Reife Männchen regulieren diesen Cloaking-Mechanismus dynamisch, um niederfrequente Energie zu verstärken oder zu unterdrücken. Der Mechanismus hinter dem Cloaking elektrischer Felder beinhaltet elektrogene Zellen, die zwei unabhängige Aktionspotenziale erzeugen. In einer einzigartigen Wendung orientieren diese Zellen Natrium- und Kaliumströme in dieselbe Richtung, was ihre Fähigkeiten zur Stromerzeugung potenziell steigert. Die Erforschung solcher evolutionärer Erfindungen könnte das Design von Biogeneratoren zur Stromversorgung implantierbarer medizinischer Geräte unterstützen, ein Vorhaben, das von der vollständigen Genomsequenz eines Gymnotiformen Fisches profitieren würde.

@article{doi101641b580508,
    author = "Stoddard, Philip K. und Markham, Michael R.",
    title = "Signal Cloaking by Electric Fish",
    year = "2008",
    journal = "BioScience",
    abstract = "Elektrische Fische erzeugen schwache elektrische Felder, um ihre Welt im Dunkeln zu visualisieren und mit potenziellen Partnern und Rivalen zu kommunizieren. Das Abhören durch elektrorezeptive Räuber übt einen Selektionsdruck auf elektrische Fische aus, ihre Signale in weniger detektierbare hochfrequente Spektralbereiche zu verschieben. Hypopomide elektrische Fische haben eine Signal-Cloaking-Strategie entwickelt, die ihre Detektierbarkeit durch Räuber im Labor (und damit vermutlich auch ihr Prädationsrisiko im Feld) reduziert. Diese Fische erzeugen breitbandige elektrische Felder in unmittelbarer Nähe zum Körper, aber die heterogenen lokalen Felder verschmelzen über den Raum, um das niederfrequente Spektrum in der Ferne auszulöschen. Reife Männchen regulieren diesen Cloaking-Mechanismus dynamisch, um niederfrequente Energie zu verstärken oder zu unterdrücken. Der Mechanismus hinter dem Cloaking elektrischer Felder beinhaltet elektrogene Zellen, die zwei unabhängige Aktionspotenziale erzeugen. In einer einzigartigen Wendung orientieren diese Zellen Natrium- und Kaliumströme in dieselbe Richtung, was ihre Fähigkeiten zur Stromerzeugung potenziell steigert. Die Erforschung solcher evolutionärer Erfindungen könnte das Design von Biogeneratoren zur Stromversorgung implantierbarer medizinischer Geräte unterstützen, ein Vorhaben, das von der vollständigen Genomsequenz eines Gymnotiformen Fisches profitieren würde.",
    url = "https://doi.org/10.1641/b580508",
    doi = "10.1641/b580508",
    openalex = "W2113711807",
    references = "doi101007s003590050098"
}

@article{kirschbaum2008ontogeny,
    author = "Kirschbaum, F. und Schwassmann, H.O.",
    title = "Ontogenie und Evolution elektrischer Organe bei Gymnotiformen Fischen",
    year = "2008",
    journal = "Journal of Physiology-Paris",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.jphysparis.2008.10.008",
    doi = "10.1016/j.jphysparis.2008.10.008",
    number = "4-6",
    openalex = "W2016508187",
    pages = "347-356",
    volume = "102",
    references = "doi101007bf00303241, doi101007bf00368748, doi101007bf01047569, doi101007s003590050098, doi101016s0065345402800092, doi101093oxfordjournalsmolbeva040204, doi101139f75196, doi101213ane0b013e3181c539ce, openalexw3001739384, openalexw63312880"
}

@article{doi101016jbbr200910023,
    author = "Stamper, Sarah A. und Carrera-G, Erika und Tan, Eric W. und Fugère, Vincent und Krahe, Rüdiger und Fortune, Eric S.",
    title = "Artunterschiede in der Gruppengröße und elektrosensorischen Störung bei schwach elektrischen Fischen: Implikationen für die elektrosensorische Verarbeitung",
    year = "2009",
    journal = "Behavioural Brain Research",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.bbr.2009.10.023",
    doi = "10.1016/j.bbr.2009.10.023",
    openalex = "W2108043271",
    references = "doi101007bf01047569"
}

Die durch Ressourcenkonkurrenz und Umweltinhomogenität hervorgerufene natürliche Selektion kann adaptive Radiationen antreiben. Ökologische Gelegenheiten erleichtern diesen Prozess und führen bei vielen berühmten Radiationen zu einer schnellen Divergenz ökologischer Merkmale. In anderen Fällen wird angenommen, dass sexuelle Selektion die Divergenz in Paarungssignalen vor der ökologischen Divergenz antreibt. Der Vergleich von Divergenzraten zwischen natürlich und sexuell selektierten Merkmalen kann Einblicke in die Prozesse liefern, die Artenradiationen zugrunde liegen, doch bis dato waren solche Vergleiche weitgehend qualitativ. Hier vergleichen wir quantitativ die Divergenzraten für vier Merkmale bei afrikanischen Mormyrid-Fischen, die ein elektrisches Kommunikationssystem verwenden, das nur wenige externe Einschränkungen für die Divergenz aufweist. Wir zeigen eine schnelle Signalentwicklung im Paramormyrops-Artenschwarm im Vergleich zur Divergenz in Morphologie, Größe und trophischer Ökologie. Diese Diskrepanz im Tempo der Merkmalsentwicklung deutet darauf hin, dass sexuelle Selektion ein wichtiger früher Treiber der Artenradiation bei diesen Mormyriden ist. Wir fanden auch eine geringe Divergenz in ökologischen Merkmalen zwischen eng verwandten Arten, was mit einer unterstützenden Rolle der natürlichen Selektion bei der Diversifizierung von Paramormyrops konsistent ist. Unsere Ergebnisse heben das Potenzial der sexuellen Selektion hervor, explosive Signaldivergenzen zu antreiben, wenn Innovationen in der Kommunikation neue Gelegenheiten im Signalspektrum eröffnen, was darauf hindeutet, dass Gelegenheiten Artenradiationen sowohl durch sexuelle als auch durch natürliche Selektion katalysieren können.

@article{doi101086655221,
    author = "Arnegard, Matthew E. and McIntyre, Peter B. and Harmon, Luke J. and Zelditch, Miriam Leah and Crampton, William G. R. and Davis, Justin K. and Sullivan, John P. and Lavoué, Sébastien and Hopkins, Carl D.",
    title = "Sexual Signal Evolution Outpaces Ecological Divergence during Electric Fish Species Radiation",
    year = "2010",
    journal = "The American Naturalist",
    abstract = "Natural selection arising from resource competition and environmental heterogeneity can drive adaptive radiation. Ecological opportunity facilitates this process, resulting in rapid divergence of ecological traits in many celebrated radiations. In other cases, sexual selection is thought to fuel divergence in mating signals ahead of ecological divergence. Comparing divergence rates between naturally and sexually selected traits can offer insights into processes underlying species radiations, but to date such comparisons have been largely qualitative. Here, we quantitatively compare divergence rates for four traits in African mormyrid fishes, which use an electrical communication system with few extrinsic constraints on divergence. We demonstrate rapid signal evolution in the Paramormyrops species flock compared to divergence in morphology, size, and trophic ecology. This disparity in the tempo of trait evolution suggests that sexual selection is an important early driver of species radiation in these mormyrids. We also found slight divergence in ecological traits among closely related species, consistent with a supporting role for natural selection in Paramormyrops diversification. Our results highlight the potential for sexual selection to drive explosive signal divergence when innovations in communication open new opportunities in signal space, suggesting that opportunity can catalyze species radiations through sexual selection, as well as natural selection.",
    url = "https://doi.org/10.1086/655221",
    doi = "10.1086/655221",
    openalex = "W2024050261"
}

Umweltkomplexität und Saisonalität beeinflussen die Zellproliferation im Gehirn erwachsener Wirbeltiere, doch ihre relative Bedeutung und Wechselwirkung wurden bisher nicht direkt untersucht. Wir untersuchten die Zellproliferation im Gehirn erwachsener männlicher elektrischer Fische, Brachyhypopomus gauderio, während der Brut- und Nicht-Brutzeit in drei Umgebungen mit unterschiedlicher Komplexität: (1) ein komplexes natürliches Habitat im nördlichen Uruguay, (2) ein angereichertes Gefangenschaftsumfeld, in dem die Fische sozial untergebracht waren, und (3) eine einfache Laborumgebung, in der die Fische isoliert gehalten wurden. Wir injizierten die Fische 2,5 Stunden vor dem Tötungsvorgang mit BrdU, um neu gebildete Zellen zu markieren. Wir untersuchten das Kleinhirn und das Mittelhirn und quantifizierten die Dichte von BrdU+-Zellen in ganzen Querschnitten, proliferativen Zonen und zwei Hirnkernen in der Elektro-Kommunikations-Schaltung (der Taktgeberkern und der elektrosensorische laterale Linienlappen). Die Saisonalität hatte den größten Einfluss auf die Zellproliferation; Fische während der Brutzeit wiesen drei- bis siebenmal mehr BrdU+-Zellen auf als Fische während der Nicht-Brutzeit. Obwohl der Effekt geringer war, zeigten Fische aus einer natürlichen Umgebung höhere Zellproliferationsraten als Fische in sozialen oder isolierten Gefangenschaftsumgebungen. Für die meisten Hirnregionen hatten Fische in sozialen und isolierten Gefangenschaftsumgebungen äquivalente Zellproliferationsniveaus. Für Hirnregionen in der Elektro-Kommunikations-Schaltung zeigten jedoch gruppenuntergebrachte Fische während der Brutzeit eine höhere Zellproliferation als isolierte Fische (Wechselwirkung Saisonalität × Umwelt). Der regional und saisonal spezifische Effekt der sozialen Umwelt auf die Zellproliferation deutet darauf hin, dass die Zugabe neuer Zellen zu diesen Kernen zu saisonalen Veränderungen im Elektro-Kommunikationsverhalten beitragen kann.

@article{doi101242jeb051037,
    author = "Dunlap, Kent D. und Silva, Ana und Chung, Michael",
    title = "Environmental complexity, seasonality and brain cell proliferation in a weakly electric fish, Brachyhypopomus gauderio",
    year = "2011",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "Umweltkomplexität und Saisonalität beeinflussen die Zellproliferation im Gehirn erwachsener Wirbeltiere, doch ihre relative Bedeutung und Wechselwirkung wurden bisher nicht direkt untersucht. Wir untersuchten die Zellproliferation im Gehirn erwachsener männlicher elektrischer Fische, Brachyhypopomus gauderio, während der Brut- und Nicht-Brutzeit in drei Umgebungen mit unterschiedlicher Komplexität: (1) ein komplexes natürliches Habitat im nördlichen Uruguay, (2) ein angereichertes Gefangenschaftsumfeld, in dem die Fische sozial untergebracht waren, und (3) eine einfache Laborumgebung, in der die Fische isoliert gehalten wurden. Wir injizierten die Fische 2,5 Stunden vor dem Tötungsvorgang mit BrdU, um neu gebildete Zellen zu markieren. Wir untersuchten das Kleinhirn und das Mittelhirn und quantifizierten die Dichte von BrdU+-Zellen in ganzen Querschnitten, proliferativen Zonen und zwei Hirnkernen in der Elektro-Kommunikations-Schaltung (der Taktgeberkern und der elektrosensorische laterale Linienlappen). Die Saisonalität hatte den größten Einfluss auf die Zellproliferation; Fische während der Brutzeit wiesen drei- bis siebenmal mehr BrdU+-Zellen auf als Fische während der Nicht-Brutzeit. Obwohl der Effekt geringer war, zeigten Fische aus einer natürlichen Umgebung höhere Zellproliferationsraten als Fische in sozialen oder isolierten Gefangenschaftsumgebungen. Für die meisten Hirnregionen hatten Fische in sozialen und isolierten Gefangenschaftsumgebungen äquivalente Zellproliferationsniveaus. Für Hirnregionen in der Elektro-Kommunikations-Schaltung zeigten jedoch gruppenuntergebrachte Fische während der Brutzeit eine höhere Zellproliferation als isolierte Fische (Wechselwirkung Saisonalität × Umwelt). Der regional und saisonal spezifische Effekt der sozialen Umwelt auf die Zellproliferation deutet darauf hin, dass die Zugabe neuer Zellen zu diesen Kernen zu saisonalen Veränderungen im Elektro-Kommunikationsverhalten beitragen kann.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.051037",
    doi = "10.1242/jeb.051037",
    openalex = "W2120656715",
    references = "doi101007s003590050098"
}

Gymnotiform schwach elektrische Fische erzeugen Entladungen des elektrischen Organs (EODs) und nehmen Störungen des resultierenden elektrischen Feldes wahr, um sich zu orientieren, Beute zu erkennen und zu kommunizieren. Einige Arten erzeugen oszillierende ('Wellen-typische') EODs bei sehr hohen Frequenzen (bis zu 2 kHz), die als energetisch kostspielig vorgeschlagen wurden. Wenn hochfrequente EODs kostspielig sind, können Fische ihre EOD-Frequenz und/oder Amplitude in Reaktion auf Sauerstoffmangel (hypoxischen) Stress und/oder Kosten der Signalgebung durch andere Anpassungen modulieren, die die Effizienz der Sauerstoffaufnahme maximieren. Um nach Hinweisen auf eine energetische Kosten der Signalgebung zu suchen, haben wir EODs zusammen mit Stoffwechselraten, kritischer Sauerstoffspannung und aquatischen Oberflächenatmung (ASR(90)) Schwellenwerten bei Apteronotus leptorhynchus, einer Art, die in sauerstoffreichen Habitaten vorkommt, und Eigenmannia virescens, einer Art, die typischerweise in sauerstoffarmen Gewässern vorkommt, aufgezeichnet. Eigenmannia virescens hatte eine niedrigere mittlere ASR(90) Schwelle und kritische Sauerstoffspannung im Vergleich zu A. leptorhynchus, was mit Feldverteilungen übereinstimmt. Innerhalb jeder Art gab es keine Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen Stoffwechselrate und entweder EOD-Frequenz oder Amplitude unter Normoxie, was darauf hindeutet, dass es keinen signifikanten direkten metabolischen Kosten in Verbindung mit der Erzeugung einer höheren Frequenz EOD gibt. Allerdings, wenn sie progressiver Hypoxie ausgesetzt waren, reagierten Fische im Allgemeinen, indem sie die EOD-Amplitude reduzierten, was die energetischen Kosten reduzieren kann. Die Schwelle, bei der Fische die EOD-Amplitude reduzierten, neigte dazu, bei E. virescens niedriger zu sein, ein Muster, das mit einer höheren Toleranz gegenüber hypoxischem Stress übereinstimmt. Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass Wellen-typische Fische ihre EOD-Amplitude reduzieren, um direkte energetische Kosten zu reduzieren, ohne die Stoffwechselrate unter Hypoxie zu reduzieren.

@article{doi101242jeb059444,
    author = "Reardon, Erin E. und Parisi, Alana und Krahe, Rüdiger und Chapman, Lauren J.",
    title = "Energetische Einschränkungen der elektrischen Signalgebung bei Wellen-typischen schwach elektrischen Fischen",
    year = "2011",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "Gymnotiform schwach elektrische Fische erzeugen Entladungen des elektrischen Organs (EODs) und nehmen Störungen des resultierenden elektrischen Feldes wahr, um sich zu orientieren, Beute zu erkennen und zu kommunizieren. Einige Arten erzeugen oszillierende ('Wellen-typische') EODs bei sehr hohen Frequenzen (bis zu 2 kHz), die als energetisch kostspielig vorgeschlagen wurden. Wenn hochfrequente EODs kostspielig sind, können Fische ihre EOD-Frequenz und/oder Amplitude in Reaktion auf Sauerstoffmangel (hypoxischen) Stress und/oder Kosten der Signalgebung durch andere Anpassungen modulieren, die die Effizienz der Sauerstoffaufnahme maximieren. Um nach Hinweisen auf eine energetische Kosten der Signalgebung zu suchen, haben wir EODs zusammen mit Stoffwechselraten, kritischer Sauerstoffspannung und aquatischen Oberflächenatmung (ASR(90)) Schwellenwerten bei Apteronotus leptorhynchus, einer Art, die in sauerstoffreichen Habitaten vorkommt, und Eigenmannia virescens, einer Art, die typischerweise in sauerstoffarmen Gewässern vorkommt, aufgezeichnet. Eigenmannia virescens hatte eine niedrigere mittlere ASR(90) Schwelle und kritische Sauerstoffspannung im Vergleich zu A. leptorhynchus, was mit Feldverteilungen übereinstimmt. Innerhalb jeder Art gab es keine Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen Stoffwechselrate und entweder EOD-Frequenz oder Amplitude unter Normoxie, was darauf hindeutet, dass es keinen signifikanten direkten metabolischen Kosten in Verbindung mit der Erzeugung einer höheren Frequenz EOD gibt. Allerdings, wenn sie progressiver Hypoxie ausgesetzt waren, reagierten Fische im Allgemeinen, indem sie die EOD-Amplitude reduzierten, was die energetischen Kosten reduzieren kann. Die Schwelle, bei der Fische die EOD-Amplitude reduzierten, neigte dazu, bei E. virescens niedriger zu sein, ein Muster, das mit einer höheren Toleranz gegenüber hypoxischem Stress übereinstimmt. Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass Wellen-typische Fische ihre EOD-Amplitude reduzieren, um direkte energetische Kosten zu reduzieren, ohne die Stoffwechselrate unter Hypoxie zu reduzieren.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.059444",
    doi = "10.1242/jeb.059444",
    openalex = "W2075922811",
    references = "doi1010079789400908291, doi101016s0003347285801391, doi101016s0065345413600017, doi101016s1096495901004080, doi101016s1546509808601636, doi1010970000464720011000000001, doi1023075403, kirschbaum2008ontogeny, openalexw1540240802"
}

Eines der bemerkenswertesten Beispiele für konvergente Evolution unter Wirbeltieren wird durch die unabhängigen Ursprünge eines aktiven elektrischen Sinns bei südamerikanischen und afrikanischen schwach elektrischen Fischen, den Gymnotiformes und Mormyroidea, veranschaulicht. Diese Gruppen entwickelten unabhängig voneinander ähnliche komplexe Systeme zur Objekterkennung und Kommunikation durch die Erzeugung und Wahrnehmung schwacher elektrischer Felder. Während gute Schätzungen der Divergenzzeiten entscheidend für das Verständnis des zeitlichen Kontexts für die Evolution und Diversifizierung dieser beiden Gruppen sind, war es schwierig, ihre jeweiligen Altersbestimmungen vorzunehmen, aufgrund des Mangels an einem informativen Fossilbericht, der Verwendung strenger molekularer Uhr-Modelle in früheren Studien und/oder unvollständiger taxonomischer Abdeckung. Hier untersuchen wir den Zeitpunkt der Ursprünge der Gymnotiformes und der Mormyroidea unter Verwendung vollständiger Mitogenom-Sequenzen und einer parametrischen bayesianischen Methode zur Rekonstruktion der Divergenzzeiten. Unter zwei verschiedenen fossilbasierten Kalibrierungsmethoden schätzten wir ähnliche Altersbestimmungen für die unabhängigen Ursprünge der Mormyroidea und Gymnotiformes. Unsere absoluten Schätzungen für die Ursprünge dieser Gruppen datieren entweder leicht nach oder knapp vor der endgültigen Trennung Afrikas und Südamerikas durch die Kontinentaldrift. Der jüngste gemeinsame Vorfahre der Mormyroidea und Gymnotiformes wurde als nicht elektrogenischer basaler Teleost gefunden, der mehr als 85 Millionen Jahre früher lebte. Für beide elektrischen Fischlinien schätzten wir auch ähnliche Intervalle (16-19 oder 22-26 Millionen Jahre, je nach Kalibrierungsmethode) zwischen dem Auftreten der Elektrorezeption und dem Ursprung der myogenen elektrischen Organe, was grobe obere Schätzungen für die Zeiträume liefert, in denen diese komplexen elektrischen Organe de novo von Skelettmuskel-Vorstufen entstanden. Die Tatsache, dass die Gymnotiformes und Mormyroidea ähnlichen Alters sind, erhöht den vergleichbaren Wert des schwach elektrischen Fischsystems für die Untersuchung von Wegen zur evolutionären Neuheit sowie der Einflüsse von Schlüsselinnovationen in der Kommunikation auf den Prozess der Artbildung.

@article{doi101371journalpone0036287,
    author = "Lavoué, Sébastien und Miya, Masaki und Arnegard, Matthew E. und Sullivan, John P. und Hopkins, Carl D. und Nishida, Mutsumi",
    title = "Comparable Ages for the Independent Origins of Electrogenesis in African and South American Weakly Electric Fishes",
    year = "2012",
    journal = "PLoS ONE",
    abstract = "Eines der bemerkenswertesten Beispiele für konvergente Evolution unter Wirbeltieren wird durch die unabhängigen Ursprünge eines aktiven elektrischen Sinns bei südamerikanischen und afrikanischen schwach elektrischen Fischen, den Gymnotiformes und Mormyroidea, veranschaulicht. Diese Gruppen entwickelten unabhängig voneinander ähnliche komplexe Systeme zur Objekterkennung und Kommunikation durch die Erzeugung und Wahrnehmung schwacher elektrischer Felder. Während gute Schätzungen der Divergenzzeiten entscheidend für das Verständnis des zeitlichen Kontexts für die Evolution und Diversifizierung dieser beiden Gruppen sind, war es schwierig, ihre jeweiligen Altersbestimmungen vorzunehmen, aufgrund des Mangels an einem informativen Fossilbericht, der Verwendung strenger molekularer Uhr-Modelle in früheren Studien und/oder unvollständiger taxonomischer Abdeckung. Hier untersuchen wir den Zeitpunkt der Ursprünge der Gymnotiformes und der Mormyroidea unter Verwendung vollständiger Mitogenom-Sequenzen und einer parametrischen bayesianischen Methode zur Rekonstruktion der Divergenzzeiten. Unter zwei verschiedenen fossilbasierten Kalibrierungsmethoden schätzten wir ähnliche Altersbestimmungen für die unabhängigen Ursprünge der Mormyroidea und Gymnotiformes. Unsere absoluten Schätzungen für die Ursprünge dieser Gruppen datieren entweder leicht nach oder knapp vor der endgültigen Trennung Afrikas und Südamerikas durch die Kontinentaldrift. Der jüngste gemeinsame Vorfahre der Mormyroidea und Gymnotiformes wurde als nicht elektrogenischer basaler Teleost gefunden, der mehr als 85 Millionen Jahre früher lebte. Für beide elektrischen Fischlinien schätzten wir auch ähnliche Intervalle (16-19 oder 22-26 Millionen Jahre, je nach Kalibrierungsmethode) zwischen dem Auftreten der Elektrorezeption und dem Ursprung der myogenen elektrischen Organe, was grobe obere Schätzungen für die Zeiträume liefert, in denen diese komplexen elektrischen Organe de novo von Skelettmuskel-Vorstufen entstanden. Die Tatsache, dass die Gymnotiformes und Mormyroidea ähnlichen Alters sind, erhöht den vergleichbaren Wert des schwach elektrischen Fischsystems für die Untersuchung von Wegen zur evolutionären Neuheit sowie der Einflüsse von Schlüsselinnovationen in der Kommunikation auf den Prozess der Artbildung.",
    url = "https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036287",
    doi = "10.1371/journal.pone.0036287",
    openalex = "W2085947098",
    references = "doi1010079783642866593, doi101007bf00160154, doi101007s1312701100560, doi101016jympev200909017, doi101016s0169534703000338, doi101093bioinformaticsbtl446, doi101093molbevmsr121, doi101126science1116412, doi101126science23547931156, doi101186147121487214, doi1012019781003036401, kirschbaum2008ontogeny"
}

TEIL I: EINLEITUNG 1- Die Anziehungskraft elektrischer Fische: Humboldts Obsession TEIL II: ANTIKE KULTUREN 2- Der Wels des Nils 3- Torpedos in der griechisch-römischen Welt: Pt. 1. Wunder der Natur zwischen Wissenschaft und Mythos 4- Torpedos in der griechisch-römischen Welt: Pt. 2. Von therapeutischen Schocks zu Theorien der Entladung 5- Byzantinische und islamische Schriften TEIL III: MITTELALTER BIS FRÜHE MODERNE ZEIT 6- Torpedos: Von den Scholastikern durch die Renaissance 7- Wiederentdeckung der torporifizierenden Welse 8- Die [Titel fehlt] Südamerikas 9- Vom Okkulten zu mechanischen Theorien der Entladung TEIL IV: DIE ENTSTEHUNG DER FISCH-ELEKTROZITÄT 10- Die elektrische Welt von Benjamin Franklin 11- Tierische Geister und Physiologie 12- Erste Schritte zur Fisch-Elektrostatik 13- Die Holländer, der Aal und die Elektrizität TEIL V: DIE KÖNIGLISCHE GESELLSCHAFT UND DER BEGIERTE BLITZ 14- Edward Bancrofts Guayanische Aale und Londoner Verbindungen 15- John Walshs wissenschaftliche Reise 16- Die Königliche Gesellschaft und interdisziplinäre Wissenschaft 17- Aus den Guianas: Die American Philosophical Society und der Aal 18- Alexander Garden: Ein Linnean in South Carolina und Captain Bankers Aale 19- Funken im Dunkeln und der elektrische Sinn des Aals 20- Öffentliches Wissen: Zeitungen, Zeitschriften und schockierende Poesie TEIL VI: VON FISCH ZU NERVENPHYSIOLOGIE UND ZURÜCK 21- Galvanis Tierische Elektrizität 22- Elektrische Fische in Voltas Weg zur Batterie 23- Galvanismus contra Voltaismus: Elektrische Fische und das unlösbare Dilemma 24- Elektrische Fische im 19. Jahrhundert 25- Der sich verändernde neurophysiologische Rahmen 26- Das Verständnis der Schockmechanismen: Eine Odyssee des 20. Jahrhunderts EPILOGUS ANHANG I: Namen mit Geburts- und Todesdaten REFERENZEN

@article{doi105860choice493863,
    title = "The shocking history of electric fishes: from ancient epochs to the birth of modern neurophysiology",
    year = "2012",
    journal = "Choice Reviews Online",
    abstract = "TEIL I: EINLEITUNG 1- Die Anziehungskraft elektrischer Fische: Humboldts Obsession TEIL II: ANTIKE KULTUREN 2- Der Wels des Nils 3- Torpedos in der griechisch-römischen Welt: Pt. 1. Wunder der Natur zwischen Wissenschaft und Mythos 4- Torpedos in der griechisch-römischen Welt: Pt. 2. Von therapeutischen Schocks zu Theorien der Entladung 5- Byzantinische und islamische Schriften TEIL III: MITTELALTER BIS FRÜHE MODERNE ZEIT 6- Torpedos: Von den Scholastikern durch die Renaissance 7- Wiederentdeckung der torporifizierenden Welse 8- Die [Titel fehlt] Südamerikas 9- Vom Okkulten zu mechanischen Theorien der Entladung TEIL IV: DIE ENTSTEHUNG DER FISCH-ELEKTROZITÄT 10- Die elektrische Welt von Benjamin Franklin 11- Tierische Geister und Physiologie 12- Erste Schritte zur Fisch-Elektrostatik 13- Die Holländer, der Aal und die Elektrizität TEIL V: DIE KÖNIGLISCHE GESELLSCHAFT UND DER BEGIERTE BLITZ 14- Edward Bancrofts Guayanische Aale und Londoner Verbindungen 15- John Walshs wissenschaftliche Reise 16- Die Königliche Gesellschaft und interdisziplinäre Wissenschaft 17- Aus den Guianas: Die American Philosophical Society und der Aal 18- Alexander Garden: Ein Linnean in South Carolina und Captain Bankers Aale 19- Funken im Dunkeln und der elektrische Sinn des Aals 20- Öffentliches Wissen: Zeitungen, Zeitschriften und schockierende Poesie TEIL VI: VON FISCH ZU NERVENPHYSIOLOGIE UND ZURÜCK 21- Galvanis Tierische Elektrizität 22- Elektrische Fische in Voltas Weg zur Batterie 23- Galvanismus contra Voltaismus: Elektrische Fische und das unlösbare Dilemma 24- Elektrische Fische im 19. Jahrhundert 25- Der sich verändernde neurophysiologische Rahmen 26- Das Verständnis der Schockmechanismen: Eine Odyssee des 20. Jahrhunderts EPILOGUS ANHANG I: Namen mit Geburts- und Todesdaten REFERENZEN",
    url = "https://doi.org/10.5860/choice.49-3863",
    doi = "10.5860/choice.49-3863",
    openalex = "W638663349"
}

Tiere vollführen eine bemerkenswerte Vielfalt an Bewegungen durch die koordinierte mechanische Kontraktion von Skelettmuskulatur. Diese Fähigkeit zu einer breiten Palette von Bewegungen ist auf das Vorhandensein von Muskelzellen mit einem sehr plastischen Phänotyp zurückzuführen, der viele verschiedene biochemische, physiologische und morphologische Eigenschaften aufweist. Welche Faktoren die Aufrechterhaltung und Plastizität differenzierter Muskelzellen beeinflussen, ist eine grundlegende Frage in der Muskelbiologie. Wir haben das bemerkenswerte Potenzial der Skelettmuskelzellen des Gymnotiformen elektrischen Fisches Sternopygus macrurus genutzt, sich in Elektrozyten zu trans-differenzieren, den nicht-kontraktiven elektrogenen Zellen des elektrischen Organs (EO), um die Mechanismen zu untersuchen, die den Skelettmuskel-Phänotyp regulieren. Bei S. macrurus besitzen reife Elektrozyten einen Phänotyp, der zwischen Muskel- und Nicht-Muskelzellen intermediär ist. Wie einige Gene, die für muskelspezifische Proteine kodieren, herunterreguliert werden, während andere aufrechterhalten werden und neue Gene hochreguliert werden, ist ein faszinierendes Problem in der Kontrolle des Skelettmuskel- und EO-Phänotyps. Bislang wurden die intrazellulären und extrazellulären Faktoren, die unterschiedliche Muster der Genexpression in Muskel und EO erzeugen und aufrechterhalten, nicht definiert. Expressionsstudien bei S. macrurus haben begonnen, Licht darauf zu werfen, welche Rolle transkriptionelle und post-transkriptionelle Ereignisse bei der Regulation spezifischer Muskelproteinsysteme und des Muskel-Phänotyps des EO spielen. Darüber hinaus stellen diese Erkenntnisse auch einen wichtigen Schritt zur Identifizierung von Mechanismen dar, die die Aufrechterhaltung und Plastizität des Muskelzell-Phänotyps für die Evolution hochspezialisierter nicht-kontraktiver Gewebe beeinflussen.

@article{doi101242jeb082404,
    author = "Güth, Robert und Pinch, Matthew und Unguez, Graciela A.",
    title = "Mechanismen der Genregulation von Muskelgenen im elektrischen Organ von Sternopygus macrurus",
    year = "2013",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "Tiere vollführen eine bemerkenswerte Vielfalt an Bewegungen durch die koordinierte mechanische Kontraktion von Skelettmuskulatur. Diese Fähigkeit zu einer breiten Palette von Bewegungen ist auf das Vorhandensein von Muskelzellen mit einem sehr plastischen Phänotyp zurückzuführen, der viele verschiedene biochemische, physiologische und morphologische Eigenschaften aufweist. Welche Faktoren die Aufrechterhaltung und Plastizität differenzierter Muskelzellen beeinflussen, ist eine grundlegende Frage in der Muskelbiologie. Wir haben das bemerkenswerte Potenzial der Skelettmuskelzellen des Gymnotiformen elektrischen Fisches Sternopygus macrurus genutzt, sich in Elektrozyten zu trans-differenzieren, den nicht-kontraktiven elektrogenen Zellen des elektrischen Organs (EO), um die Mechanismen zu untersuchen, die den Skelettmuskel-Phänotyp regulieren. Bei S. macrurus besitzen reife Elektrozyten einen Phänotyp, der zwischen Muskel- und Nicht-Muskelzellen intermediär ist. Wie einige Gene, die für muskelspezifische Proteine kodieren, herunterreguliert werden, während andere aufrechterhalten werden und neue Gene hochreguliert werden, ist ein faszinierendes Problem in der Kontrolle des Skelettmuskel- und EO-Phänotyps. Bislang wurden die intrazellulären und extrazellulären Faktoren, die unterschiedliche Muster der Genexpression in Muskel und EO erzeugen und aufrechterhalten, nicht definiert. Expressionsstudien bei S. macrurus haben begonnen, Licht darauf zu werfen, welche Rolle transkriptionelle und post-transkriptionelle Ereignisse bei der Regulation spezifischer Muskelproteinsysteme und des Muskel-Phänotyps des EO spielen. Darüber hinaus stellen diese Erkenntnisse auch einen wichtigen Schritt zur Identifizierung von Mechanismen dar, die die Aufrechterhaltung und Plastizität des Muskelzell-Phänotyps für die Evolution hochspezialisierter nicht-kontraktiver Gewebe beeinflussen.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.082404",
    doi = "10.1242/jeb.082404",
    openalex = "W1978432174",
    references = "doi101016009286748790585x, doi101016009286749390621v, doi101016s0960982202008096, doi101038nature02871, doi101038ng1725, doi101038nm1582, doi101113jphysiol1973sp010369, doi101126science1139089, doi101126science1846704, doi101186gb200453r13, kirschbaum2008ontogeny"
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Gymnotiform schwach elektrisch fisch erzeugen ein elektrisches Signal, um ihre Umgebung zu erfassen und mit Artgenossen zu kommunizieren. Obwohl die Erzeugung solcher relativ großen elektrischen Signale über ein ganzes Leben hinweg energetisch kostspielig sein sollte, ist die bisherige unterstützende Evidenz zweideutig. In diesem Artikel stellen wir zunächst eine theoretische Analyse des Energiehaushalts dar, der der Signalproduktion zugrunde liegt. Unsere Analyse deutet darauf hin, dass Wellen- und Impulstypen Arten einen ähnlichen Anteil der metabolischen Ressourcen in die Erzeugung elektrischer Signale investieren, was frühere Evidenz für einen Kompromiss zwischen Signalamplitude und Frequenz unterstützt. Anschließend betrachten wir einen vergleichenden und evolutionären Rahmen, um zukünftige Studien zu interpretieren und zu leiten. Wir schlagen vor, dass artspezifische Unterschiede in der Signalproduktion und Plastizität, wenn sie in einem energetischen Kontext betrachtet werden, nicht nur dazu beitragen, die Rolle energetischer Einschränkungen in der Evolution der Signalvielfalt zu bewerten, sondern auch zu wichtigen allgemeinen Erkenntnissen über die Energetik der Bioelektrischen Signalproduktion führen werden.

@article{doi101242jeb082735,
    author = "Salazar, Vielka L. und Krahe, Rüdiger und Lewis, John E.",
    title = "The energetics of electric organ discharge generation in gymnotiform weakly electric fish",
    year = "2013",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "Gymnotiform schwach elektrisch fisch erzeugen ein elektrisches Signal, um ihre Umgebung zu erfassen und mit Artgenossen zu kommunizieren. Obwohl die Erzeugung solcher relativ großen elektrischen Signale über ein ganzes Leben hinweg energetisch kostspielig sein sollte, ist die bisherige unterstützende Evidenz zweideutig. In diesem Artikel stellen wir zunächst eine theoretische Analyse des Energiehaushalts dar, der der Signalproduktion zugrunde liegt. Unsere Analyse deutet darauf hin, dass Wellen- und Impulstypen Arten einen ähnlichen Anteil der metabolischen Ressourcen in die Erzeugung elektrischer Signale investieren, was frühere Evidenz für einen Kompromiss zwischen Signalamplitude und Frequenz unterstützt. Anschließend betrachten wir einen vergleichenden und evolutionären Rahmen, um zukünftige Studien zu interpretieren und zu leiten. Wir schlagen vor, dass artspezifische Unterschiede in der Signalproduktion und Plastizität, wenn sie in einem energetischen Kontext betrachtet werden, nicht nur dazu beitragen, die Rolle energetischer Einschränkungen in der Evolution der Signalvielfalt zu bewerten, sondern auch zu wichtigen allgemeinen Erkenntnissen über die Energetik der Bioelektrischen Signalproduktion führen werden.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.082735",
    doi = "10.1242/jeb.082735",
    openalex = "W2108783974",
    references = "doi101242jeb059444, doi101242jeb082628"
}

Über die genetischen Grundlagen konvergenter Merkmale, die sich wiederholt über breite taxonomische Skalen hinweg entwickelt haben, ist wenig bekannt. Der myogene elektrische Organ hat sich sechs Mal bei Fischen entwickelt, um elektrische Felder zur Kommunikation, Navigation, Beutefang oder Verteidigung zu erzeugen. Wir haben die genomischen Grundlagen der konvergenten anatomischen und physiologischen Ursprünge dieser Organe untersucht, indem wir das Genom des Elektroorgans (Electrophorus electricus) zusammenstellten und die Transkriptomdaten von elektrischen Organen und Skelettmuskeln aus drei Linien sequenzierten, die unabhängig voneinander elektrische Organe entwickelt haben. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass unabhängige Linien trotz Millionen von Jahren Evolution und großer Unterschiede in der Morphologie der elektrischen Organe ähnliche Transkriptionsfaktoren sowie entwicklungsbiologische und zelluläre Wege in der Evolution elektrischer Organe genutzt haben.

@article{doi101126science1254432,
    author = "Gallant, Jason R. und Traeger, Lindsay L. und Volkening, Jeremy D. und Moffett, Howell und Chen, Po-Hao und Novina, Carl D. und Phillips, George N. und Anand, René und Wells, Gregg B. und Pinch, Matthew und Güth, Robert und Unguez, Graciela A. und Albert, James S. und Zakon, Harold H. und Samanta, Manoj P. und Sussman, Michael R.",
    title = "Genomische Grundlagen der konvergenten Evolution elektrischer Organe",
    year = "2014",
    journal = "Science",
    abstract = "Über die genetischen Grundlagen konvergenter Merkmale, die sich wiederholt über breite taxonomische Skalen hinweg entwickelt haben, ist wenig bekannt. Der myogene elektrische Organ hat sich sechs Mal bei Fischen entwickelt, um elektrische Felder zur Kommunikation, Navigation, Beutefang oder Verteidigung zu erzeugen. Wir haben die genomischen Grundlagen der konvergenten anatomischen und physiologischen Ursprünge dieser Organe untersucht, indem wir das Genom des Elektroorgans (Electrophorus electricus) zusammenstellten und die Transkriptomdaten von elektrischen Organen und Skelettmuskeln aus drei Linien sequenzierten, die unabhängig voneinander elektrische Organe entwickelt haben. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass unabhängige Linien trotz Millionen von Jahren Evolution und großer Unterschiede in der Morphologie der elektrischen Organe ähnliche Transkriptionsfaktoren sowie entwicklungsbiologische und zelluläre Wege in der Evolution elektrischer Organe genutzt haben.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.1254432",
    doi = "10.1126/science.1254432",
    openalex = "W2008761917"
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Schnelle Fluchtschwimmungen bei Fischen werden durch die Mauthner-Zellen, riesige retikulospinale Neuronen mit einzigartigen Spezialisierungen für schnelle Reaktionen, eingeleitet. Die Mauthner-Zellen aktivieren Motoneuronen direkt und erleichtern die Prädator-Erkennung durch die Integration akustischer, mechanosensorischer und visueller Reize. Darüber hinaus zeigen Larvenfische gut koordinierte Fluchtreaktionen, wenn sie elektrischen Feldpulsen (EFPs) ausgesetzt werden. Die Sensibilisierung der Mauthner-Zelle durch genetische Überexpression des spannungsgesteuerten Natriumkanals SCN5 erhöhte die EFP-Reaktionsfähigkeit, während die Ablation der Mauthner-Zelle mit einer konstruierten Variante der Nitroreduktase mit erhöhter Aktivität (epNTR) die Reaktion eliminierte. Die Reaktionszeit auf EFPs ist extrem kurz, wobei viele Reaktionen innerhalb von 2 ms nach dem EFP eingeleitet werden. Große Neuronen, wie Mauthner-Zellen, zeigen eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber extrazellulären Spannungsgradienten. Wir haben daher getestet, ob die schnelle Reaktion auf EFPs auf die direkte Aktivierung der Mauthner-Zellen zurückzuführen ist, wodurch Verzögerungen durch die Stimuluserkennung und -übertragung durch Sinneszellen umgangen werden. Dies wird durch Calcium-Bildgebung gestützt, die zeigte, dass EFPs die Mauthner-Zelle robust aktivieren, andere retikulospinale Neuronen jedoch nur selten feuern. Weiterhin unterstützt diese Idee, dass eine pharmakologische Blockade der synaptischen Übertragung bei Zebrafischen die Mauthner-Zell-Aktivität in Reaktion auf EFPs nicht beeinflusste. Darüber hinaus behielten Mauthner-Zellen, die transgenisch einen tetrodotoxin (TTX)-resistenten spannungsgesteuerten Natriumkanal exprimierten, trotz TTX-Unterdrückung von Aktionspotentialen im Rest des Gehirns Reaktionen auf EFPs bei. Wir schlagen vor, dass EFPs die Mauthner-Zellen aufgrund ihrer großen Größe direkt aktivieren und dadurch ultraschnelle Fluchtreaktionen bei Fischen auslösen.

@article{doi101152jn002282014,
    author = "Tabor, Kathryn M. und Bergeron, Sadie A. und Horstick, Eric J. und Jordan, Diana C. und Aho, Vilma und Porkka‐Heiskanen, Tarja und Haspel, Gal und Burgess, Harold A.",
    title = "Direkte Aktivierung der Mauthner-Zelle durch elektrische Feldpulse löst ultraschnelle Fluchtreaktionen aus",
    year = "2014",
    journal = "Journal of Neurophysiology",
    abstract = "Schnelle Fluchtschwimmungen bei Fischen werden durch die Mauthner-Zellen, riesige retikulospinale Neuronen mit einzigartigen Spezialisierungen für schnelle Reaktionen, eingeleitet. Die Mauthner-Zellen aktivieren Motoneuronen direkt und erleichtern die Prädator-Erkennung durch die Integration akustischer, mechanosensorischer und visueller Reize. Darüber hinaus zeigen Larvenfische gut koordinierte Fluchtreaktionen, wenn sie elektrischen Feldpulsen (EFPs) ausgesetzt werden. Die Sensibilisierung der Mauthner-Zelle durch genetische Überexpression des spannungsgesteuerten Natriumkanals SCN5 erhöhte die EFP-Reaktionsfähigkeit, während die Ablation der Mauthner-Zelle mit einer konstruierten Variante der Nitroreduktase mit erhöhter Aktivität (epNTR) die Reaktion eliminierte. Die Reaktionszeit auf EFPs ist extrem kurz, wobei viele Reaktionen innerhalb von 2 ms nach dem EFP eingeleitet werden. Große Neuronen, wie Mauthner-Zellen, zeigen eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber extrazellulären Spannungsgradienten. Wir haben daher getestet, ob die schnelle Reaktion auf EFPs auf die direkte Aktivierung der Mauthner-Zellen zurückzuführen ist, wodurch Verzögerungen durch die Stimuluserkennung und -übertragung durch Sinneszellen umgangen werden. Dies wird durch Calcium-Bildgebung gestützt, die zeigte, dass EFPs die Mauthner-Zelle robust aktivieren, andere retikulospinale Neuronen jedoch nur selten feuern. Weiterhin unterstützt diese Idee, dass eine pharmakologische Blockade der synaptischen Übertragung bei Zebrafischen die Mauthner-Zell-Aktivität in Reaktion auf EFPs nicht beeinflusste. Darüber hinaus behielten Mauthner-Zellen, die transgenisch einen tetrodotoxin (TTX)-resistenten spannungsgesteuerten Natriumkanal exprimierten, trotz TTX-Unterdrückung von Aktionspotentialen im Rest des Gehirns Reaktionen auf EFPs bei. Wir schlagen vor, dass EFPs die Mauthner-Zellen aufgrund ihrer großen Größe direkt aktivieren und dadurch ultraschnelle Fluchtreaktionen bei Fischen auslösen.",
    url = "https://doi.org/10.1152/jn.00228.2014",
    doi = "10.1152/jn.00228.2014",
    openalex = "W2006611223",
    references = "doi101016s1546509808600515"
}

@article{doi101016jphysbeh201506036,
    author = "Dunlap, Kent D. und Ragazzi, Michael",
    title = "Thermische Akklimatisierung und Thyroxin-Behandlung verändern die Frequenz des elektrischen Organs bei einem elektrischen Fisch, Apteronotus leptorhynchus",
    year = "2015",
    journal = "Physiology \& Behavior",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2015.06.036",
    doi = "10.1016/j.physbeh.2015.06.036",
    openalex = "W782284442",
    references = "doi101242jeb059444"
}

HINTERGRUND: Mit seiner einzigartigen Fähigkeit, Hochspannungs-Stromentladungen von über 600 Volt zu erzeugen, hat der südamerikanische Starkspannungs-Elektrischer Aal (Electrophorus electricus) eine wichtige Rolle in der Geschichte der Wissenschaft gespielt. Über die molekulare Natur seiner elektrischen Organe ist erstaunlicherweise nur wenig bekannt. ERGEBNISSE: Wir präsentieren eine eingehende Analyse des Genoms von E. electricus, einschließlich der Transkriptomdaten von acht reifen Geweben: Gehirn, Rückenmark, Niere, Herz, Skelettmuskel, Sachs' elektrisches Organ, Hauptelektrisches Organ und Hunter's elektrisches Organ. Eine Gen-Set-Enrichment-Analyse basierend auf Genontologie zeigt angereicherte Funktionen in allen drei elektrischen Organen im Zusammenhang mit transmembranärem Transport, Androgen-Bindung und Signalisierung. Diese Studie stellt auch die erste Analyse von miRNA bei elektrischen Fischen dar. Sie identifizierte eine Reihe von miRNAs, die elektrisch-organ-spezifische Expressionsmuster aufweisen, einschließlich einer neuen miRNA, die in allen drei elektrischen Organen von E. electricus stark überexprimiert ist. Alle drei elektrischen Organgewebe exprimieren auch drei konservierte miRNAs, die als hemmend für die Muskelentwicklung bei Säugetieren berichtet wurden, was darauf hindeutet, dass miRNA-abhängige Regulation der Genexpression eine wichtige Rolle bei der Spezifizierung einer elektrischen Organ-Identität aus ihrem Muskel-Vorläufer spielen könnte. Diese miRNA-Daten wurden durch ein weiteres vollständiges miRNA-Profil von Muskel- und elektrischen Organgeweben einer zweiten Gymnotiformen-Art gestützt. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Unsere Arbeit am E. electricus-Genom und an acht gewebe-spezifischen Genexpressionsprofilen wird die zukünftige Forschung zur Bestimmung der kodierenden und regulatorischen Sequenzen, die die Funktion, Entwicklung und Evolution elektrischer Organe spezifizieren, erheblich erleichtern. Darüber hinaus werden diese Daten und zukünftige Studien durch die hier präsentierte erste umfassende Analyse der miRNA-Expression bei einem elektrischen Fisch informiert.

@article{doi101186s1286401512888,
    author = "Traeger, Lindsay L. und Volkening, Jeremy D. und Moffett, Howell und Gallant, Jason R. und Chen, Po-Hao und Novina, Carl D. und Phillips, George N und Anand, René und Wells, Gregg B. und Pinch, Matthew und Güth, Robert und Unguez, Graciela A. und Albert, James S. und Zakon, Harold H. und Sussman, Michael R. und Samanta, Manoj P.",
    title = "Unique patterns of transcript and miRNA expression in the South American strong voltage electric eel (Electrophorus electricus)",
    year = "2015",
    journal = "BMC Genomics",
    abstract = "HINTERGRUND: Mit seiner einzigartigen Fähigkeit, Hochspannungs-Stromentladungen von über 600 Volt zu erzeugen, hat der südamerikanische Starkspannungs-Elektrischer Aal (Electrophorus electricus) eine wichtige Rolle in der Geschichte der Wissenschaft gespielt. Über die molekulare Natur seiner elektrischen Organe ist erstaunlicherweise nur wenig bekannt. ERGEBNISSE: Wir präsentieren eine eingehende Analyse des Genoms von E. electricus, einschließlich der Transkriptomdaten von acht reifen Geweben: Gehirn, Rückenmark, Niere, Herz, Skelettmuskel, Sachs' elektrisches Organ, Hauptelektrisches Organ und Hunter's elektrisches Organ. Eine Gen-Set-Enrichment-Analyse basierend auf Genontologie zeigt angereicherte Funktionen in allen drei elektrischen Organen im Zusammenhang mit transmembranärem Transport, Androgen-Bindung und Signalisierung. Diese Studie stellt auch die erste Analyse von miRNA bei elektrischen Fischen dar. Sie identifizierte eine Reihe von miRNAs, die elektrisch-organ-spezifische Expressionsmuster aufweisen, einschließlich einer neuen miRNA, die in allen drei elektrischen Organen von E. electricus stark überexprimiert ist. Alle drei elektrischen Organgewebe exprimieren auch drei konservierte miRNAs, die als hemmend für die Muskelentwicklung bei Säugetieren berichtet wurden, was darauf hindeutet, dass miRNA-abhängige Regulation der Genexpression eine wichtige Rolle bei der Spezifizierung einer elektrischen Organ-Identität aus ihrem Muskel-Vorläufer spielen könnte. Diese miRNA-Daten wurden durch ein weiteres vollständiges miRNA-Profil von Muskel- und elektrischen Organgeweben einer zweiten Gymnotiformen-Art gestützt. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Unsere Arbeit am E. electricus-Genom und an acht gewebe-spezifischen Genexpressionsprofilen wird die zukünftige Forschung zur Bestimmung der kodierenden und regulatorischen Sequenzen, die die Funktion, Entwicklung und Evolution elektrischer Organe spezifizieren, erheblich erleichtern. Darüber hinaus werden diese Daten und zukünftige Studien durch die hier präsentierte erste umfassende Analyse der miRNA-Expression bei einem elektrischen Fisch informiert.",
    url = "https://doi.org/10.1186/s12864-015-1288-8",
    doi = "10.1186/s12864-015-1288-8",
    openalex = "W2016184947",
    references = "doi101007bf00818163, doi101016jdevcel200910013, doi101038nature03702, doi101038ng0506500, doi101093bioinformaticsbtl140, doi101093nargkj112, doi101093nargkq1027, doi101126science28253941711, doi1012019781003036401, doi101242jeb082404, doi101242jeb082628, doi101261rna2183803, kirschbaum2008ontogeny"
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HINTERGRUND: Afrikanische schwach elektrisch fischende Fische der Familie Mormyridae können schwache elektrische Signale (typischerweise weniger als ein Volt Amplitude) erzeugen und wahrnehmen, dank eines spezialisierten, muskelabgeleiteten elektrischen Organs (EO) in ihrem Schwanzbereich. Solche elektrischen Signale, auch als Entladungen des elektrischen Organs (EODs) bekannt, werden zur Lokalisierung von Objekten/Beute, zur Identifizierung von Artgenossen sowie in sozialem und reproduktivem Verhalten eingesetzt. Diese Eigenschaft könnte die adaptive Radiation dieser Familie gefördert haben, indem sie als effektiver prä-zygotischer Isolationsmechanismus wirkt. Trotz der physiologischen und evolutionären Bedeutung dieses Merkmals blieb die Untersuchung der genetischen Grundlage seiner Funktion und Modifikation bisher begrenzt. In dieser Studie zielen wir darauf ab: i) konstitutive Unterschiede in Bezug auf die Genexpression zwischen dem elektrischen Organ und dem Skelettmuskel (SM) bei zwei Mormyriden-Arten des Genus Campylomormyrus zu identifizieren: C. compressirostris und C. tshokwe, und ii) kreuzspezifische Muster der Genexpression innerhalb der beiden Gewebe unter C. compressirostris, C. tshokwe und der Ausgruppenspezies Gnathonemus petersii zu erforschen. ERGEBNISSE: Zwölf paired-end (100 bp) strand-spezifische RNA-seq Illumina-Bibliotheken wurden sequenziert, was etwa 330 M qualitätsgefilterte kurze Lesepaare ergab. Die erhaltenen Reads wurden de novo zu vier Referenztranskriptomen assembliert. In silico kreuzgewebige DE-Analyse ermöglichte es uns, 271 gemeinsame differentiell exprimierte Gene zwischen EO und SM bei C. compressirostris und C. tshokwe zu identifizieren. Viele dieser Gene entsprechen myogenen Faktoren, Ionenkanälen und Pumpen sowie Genen, die an mehreren Stoffwechselwegen beteiligt sind. Die Kreuz-Spezies-Analyse hat gezeigt, dass das Transkriptom des elektrischen Organs in Bezug auf Genexpressionsniveaus über Spezies hinweg variabler ist als das Transkriptom des Skelettmuskels. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Die gewonnenen Daten deuten darauf hin, dass: i) der Verlust kontraktiler Aktivität und die Entkopplung der Erregungs-Kontraktions-Prozesse durch die Herunterregulierung der entsprechenden Gene im Transkriptom des elektrischen Organs reflektiert werden; ii) die metabolische Aktivität des EO möglicherweise auf die Produktion und den Turn-over von Membranstrukturen spezialisiert ist; iii) mehrere Ionenkanäle im EO stark exprimiert werden, um die Erregbarkeit zu erhöhen; iv) mehrere myogene Faktoren im EO möglicherweise durch Transkriptionsrepressoren herunterreguliert werden.

@article{doi101186s1286401518589,
    author = "Lamanna, Francesco and Kirschbaum, Frank and Waurick, Isabelle and Dieterich, Christoph and Tiedemann, Ralph",
    title = "Cross-tissue and cross-species analysis of gene expression in skeletal muscle and electric organ of African weakly-electric fish (Teleostei; Mormyridae)",
    year = "2015",
    journal = "BMC Genomics",
    abstract = "HINTERGRUND: Afrikanische schwach elektrisch fischende Fische der Familie Mormyridae können schwache elektrische Signale (typischerweise weniger als ein Volt Amplitude) erzeugen und wahrnehmen, dank eines spezialisierten, muskelabgeleiteten elektrischen Organs (EO) in ihrem Schwanzbereich. Solche elektrischen Signale, auch als Entladungen des elektrischen Organs (EODs) bekannt, werden zur Lokalisierung von Objekten/Beute, zur Identifizierung von Artgenossen sowie in sozialem und reproduktivem Verhalten eingesetzt. Diese Eigenschaft könnte die adaptive Radiation dieser Familie gefördert haben, indem sie als effektiver prä-zygotischer Isolationsmechanismus wirkt. Trotz der physiologischen und evolutionären Bedeutung dieses Merkmals blieb die Untersuchung der genetischen Grundlage seiner Funktion und Modifikation bisher begrenzt. In dieser Studie zielen wir darauf ab: i) konstitutive Unterschiede in Bezug auf die Genexpression zwischen dem elektrischen Organ und dem Skelettmuskel (SM) bei zwei Mormyriden-Arten des Genus Campylomormyrus zu identifizieren: C. compressirostris und C. tshokwe, und ii) kreuzspezifische Muster der Genexpression innerhalb der beiden Gewebe unter C. compressirostris, C. tshokwe und der Ausgruppenspezies Gnathonemus petersii zu erforschen. ERGEBNISSE: Zwölf paired-end (100 bp) strand-spezifische RNA-seq Illumina-Bibliotheken wurden sequenziert, was etwa 330 M qualitätsgefilterte kurze Lesepaare ergab. Die erhaltenen Reads wurden de novo zu vier Referenztranskriptomen assembliert. In silico kreuzgewebige DE-Analyse ermöglichte es uns, 271 gemeinsame differentiell exprimierte Gene zwischen EO und SM bei C. compressirostris und C. tshokwe zu identifizieren. Viele dieser Gene entsprechen myogenen Faktoren, Ionenkanälen und Pumpen sowie Genen, die an mehreren Stoffwechselwegen beteiligt sind. Die Kreuz-Spezies-Analyse hat gezeigt, dass das Transkriptom des elektrischen Organs in Bezug auf Genexpressionsniveaus über Spezies hinweg variabler ist als das Transkriptom des Skelettmuskels. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Die gewonnenen Daten deuten darauf hin, dass: i) der Verlust kontraktiler Aktivität und die Entkopplung der Erregungs-Kontraktions-Prozesse durch die Herunterregulierung der entsprechenden Gene im Transkriptom des elektrischen Organs reflektiert werden; ii) die metabolische Aktivität des EO möglicherweise auf die Produktion und den Turn-over von Membranstrukturen spezialisiert ist; iii) mehrere Ionenkanäle im EO stark exprimiert werden, um die Erregbarkeit zu erhöhen; iv) mehrere myogene Faktoren im EO möglicherweise durch Transkriptionsrepressoren herunterreguliert werden.",
    url = "https://doi.org/10.1186/s12864-015-1858-9",
    doi = "10.1186/s12864-015-1858-9",
    openalex = "W1835895259",
    references = "doi101007bf01047569, doi101186s1286401512888"
}

Dieser Überblick behandelt zwei Themen: (1) "Membranpotential niedriger Stärke und damit verbundene elektrische Felder (Bioelektro)" und (2) "Zellmigration unter der Leitwirkung elektrischer Felder (EF)." Membranpotenziale für diese "Bioelektro" entstehen durch die Trennung von Ladungen durch spezielle molekulare Maschinen (Pumpen, Transporter, Ionenkanäle), die sich in der Plasmamembran jeder Zellart befinden (einschließlich eukaryotischer nicht-neuraler Tierzellen). Die entstehenden Muster von Ionenkonzentrationsgradienten steuern viele zelluläre und molekulare biologische Prozesse wie Embryonalentwicklung, Wundheilung und Regeneration. Darüber hinaus sind EF als Leitmotiv für die Zellmigration von großer Bedeutung und überschreiten oft chemische oder topographische Hinweise. Bei Osteoblasten beispielsweise wird die Richtungsinformation der EF von geladenen Transportern auf der Zellmembran erfasst und in Signalmechanismen übertragen, die das Zytoskelett und Motorproteine modulieren. Dies führt zu einer anhaltenden gerichteten Migration entlang eines EF-Leitmotivs. Als Ausblick diskutieren wir Fragen zur Schwankung der EF sowie zu Frequenzen und Kartierung des "elektrischen" Zellinneren. Ein weiterer spannender Forschungsgegenstand ist die Modellierung von Feldkonzepten für solche entfernten, nicht-chemischen zellulären Interaktionen.

@article{doi103389fphys201500143,
    author = "Funk, Richard H. W.",
    title = "Endogene elektrische Felder als Leitmotiv für Zellmigration",
    year = "2015",
    journal = "Frontiers in Physiology",
    abstract = {Dieser Überblick behandelt zwei Themen: (1) "Membranpotential niedriger Stärke und damit verbundene elektrische Felder (Bioelektro)" und (2) "Zellmigration unter der Leitwirkung elektrischer Felder (EF)." Membranpotenziale für diese "Bioelektro" entstehen durch die Trennung von Ladungen durch spezielle molekulare Maschinen (Pumpen, Transporter, Ionenkanäle), die sich in der Plasmamembran jeder Zellart befinden (einschließlich eukaryotischer nicht-neuraler Tierzellen). Die entstehenden Muster von Ionenkonzentrationsgradienten steuern viele zelluläre und molekulare biologische Prozesse wie Embryonalentwicklung, Wundheilung und Regeneration. Darüber hinaus sind EF als Leitmotiv für die Zellmigration von großer Bedeutung und überschreiten oft chemische oder topographische Hinweise. Bei Osteoblasten beispielsweise wird die Richtungsinformation der EF von geladenen Transportern auf der Zellmembran erfasst und in Signalmechanismen übertragen, die das Zytoskelett und Motorproteine modulieren. Dies führt zu einer anhaltenden gerichteten Migration entlang eines EF-Leitmotivs. Als Ausblick diskutieren wir Fragen zur Schwankung der EF sowie zu Frequenzen und Kartierung des "elektrischen" Zellinneren. Ein weiterer spannender Forschungsgegenstand ist die Modellierung von Feldkonzepten für solche entfernten, nicht-chemischen zellulären Interaktionen.},
    url = "https://doi.org/10.3389/fphys.2015.00143",
    doi = "10.3389/fphys.2015.00143",
    openalex = "W1605126740",
    references = "doi101016jproghi200807001, doi101016s0092824005800084, doi101038nature04925, doi101038nrm3141, doi101038nrn3708, doi101083jcb10162023, doi101083jcb632614, doi101098rstb19520012, doi101098rstb20140218, doi101152physrev000202004"
}

@incollection{doi101016b9780128035924000195,
    author = "Dunlap, Kent D. und Silva, Ana und Smith, G. Troy und Zakon, Harold H.",
    title = "Weakly Electric Fish: Behavior, Neurobiology, and Neuroendocrinology",
    year = "2016",
    booktitle = "Elsevier eBooks",
    url = "https://doi.org/10.1016/b978-0-12-803592-4.00019-5",
    doi = "10.1016/b978-0-12-803592-4.00019-5",
    openalex = "W2584683512",
    references = "doi101242jeb059444"
}

@article{doi101016jjphysparis201610004,
    author = "Waddell, Joseph C. und Rodríguez-Cattáneo, Alejo und Caputi, Ángel A. und Crampton, William G. R.",
    title = "Elektrische Organdischarge und räumlich-zeitliche Muster der elektromotorischen Kraft in einer sympatrischen Assemblage neotropischer elektrischer Schwertfische",
    year = "2016",
    journal = "Journal of Physiology-Paris",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.jphysparis.2016.10.004",
    doi = "10.1016/j.jphysparis.2016.10.004",
    openalex = "W2542456417",
    references = "doi101242jeb082628"
}

@article{doi101016jnanoen201607028,
    author = "Jie, Yang und Jiang, Qian und Zhang, Yue und Wang, Ning und Cao, Xia",
    title = "Ein strukturelles bionisches Design: Von elektrischen Organen zu systematischen triboelektrischen Generatoren",
    year = "2016",
    journal = "Nano Energy",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2016.07.028",
    doi = "10.1016/j.nanoen.2016.07.028",
    openalex = "W2483577093",
    references = "doi101113jphysiol1953sp004849, doi101242jeb082628"
}

Die direkte Erzeugung elektrischer Leistung durch biologische Funktionen hat sich zu einem Forschungsschwerpunkt entwickelt, da sie kostengünstig und umweltfreundlich ist. Im Gegensatz zu den wichtigsten Ansätzen, die Glukose-Brennstoffe oder mikrobielle Brennstoffzellen (MFCs) verwenden, stellen wir ein Generierungsmethode vor, die eine intrinsisch hohe Energieumwandlungseffizienz aufweist und eine Erzeugung mit beliebiger Zeitsteuerung ermöglicht, indem lebende Elektrorgane von Torpedo (Elektrorochen) verwendet werden, die seriell integrierte Elektrozyten sind, die ATP in elektrische Energie umwandeln. Wir haben alternative Nervensysteme entwickelt, die Flüssigkeitsdruck verwenden, um Elektrozyten durch einen Neurotransmitter, Acetylcholin (Ach), zu stimulieren, und haben die elektrische Generierung demonstriert. Die maximale Spannung und der maximale Strom betrugen 1,5 V bzw. 0,64 mA, mit einer Dauerzeit von wenigen Sekunden. Wir haben auch die Energiespeicherung in einem Kondensator demonstriert. Der Strom war weit größer als der bei Verwendung von allgemeinen Zellen außer Elektrozyten (\textasciitilde pA-Bereich). Die Generierungsfähigkeit wurde gegenüber wiederholten Zyklen bestätigt und auch nach einer Lagerung von 1 Tag. Dies ist der erste Schritt hin zu ATP-basierten Energieernte-Geräten.

@article{doi101038srep25899,
    author = "Tanaka, Yo und Funano, Shun-Ichi und Nishizawa, Yohei und Kamamichi, Norihiro und Nishinaka, Masahiro und Kitamori, Takehiko",
    title = "Ein elektrischer Generator, der lebende Torpedo-Elektrorgane nutzt, die durch flüssigkeitsdruckbasierte alternative Nervensysteme gesteuert werden.",
    year = "2016",
    journal = "Scientific reports",
    abstract = "Die direkte Erzeugung elektrischer Leistung durch biologische Funktionen hat sich zu einem Forschungsschwerpunkt entwickelt, da sie kostengünstig und umweltfreundlich ist. Im Gegensatz zu den wichtigsten Ansätzen, die Glukose-Brennstoffe oder mikrobielle Brennstoffzellen (MFCs) verwenden, stellen wir ein Generierungsmethode vor, die eine intrinsisch hohe Energieumwandlungseffizienz aufweist und eine Erzeugung mit beliebiger Zeitsteuerung ermöglicht, indem lebende Elektrorgane von Torpedo (Elektrorochen) verwendet werden, die seriell integrierte Elektrozyten sind, die ATP in elektrische Energie umwandeln. Wir haben alternative Nervensysteme entwickelt, die Flüssigkeitsdruck verwenden, um Elektrozyten durch einen Neurotransmitter, Acetylcholin (Ach), zu stimulieren, und haben die elektrische Generierung demonstriert. Die maximale Spannung und der maximale Strom betrugen 1,5 V bzw. 0,64 mA, mit einer Dauerzeit von wenigen Sekunden. Wir haben auch die Energiespeicherung in einem Kondensator demonstriert. Der Strom war weit größer als der bei Verwendung von allgemeinen Zellen außer Elektrozyten (\textasciitilde pA-Bereich). Die Generierungsfähigkeit wurde gegenüber wiederholten Zyklen bestätigt und auch nach einer Lagerung von 1 Tag. Dies ist der erste Schritt hin zu ATP-basierten Energieernte-Geräten.",
    url = "https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4886531/",
    doi = "10.1038/srep25899",
    openalex = "W2466402301",
    pmcid = "PMC4886531",
    pmid = "27241817",
    references = "doi101038260799a0, doi101038nature01748, doi101038nature08721, doi101038nature11477, doi101038nbt2269, doi101038nmat3606, doi101039c5lc00685f, doi101126science1146885, doi101126science1188302, doi101126science1217412"
}

Schwach elektrisch fisch frische Wasser nutzen selbst erzeugte elektrische Felder, um ihre Welten zu visualisieren und in der Dunkelheit der Nacht und trüben Gewässern zu kommunizieren. Diese aktive sensorische/Kommunikationsmodalität entwickelte sich unabhängig in den Süßgewässern Südamerikas und Afrikas, wo Hunderte von elektrischen Fischarten weit verbreitet und reichlich vorhanden sind. Die adaptiven Vorteile der sensorischen Fähigkeit, in visuell ungünstigen Umgebungen zu jagen und zu kommunizieren und außerhalb der Wahrnehmung von visuell gelenkten Räubern, haben wahrscheinlich zum breiten Erfolg dieser Klade in einer Vielzahl von afrotropischen und neotropischen Lebensräumen beigetragen. Hier betrachten wir die potenziell hohen und limitierenden metabolischen Kosten der aktiven sensorischen und Kommunikationssignale, die die gymnotiformen schwach elektrischen Fische Südamerikas definieren. Neue Erkenntnisse aus zwei gut untersuchten Arten deuten darauf hin, dass die metabolischen Kosten der Elektrogenerierung recht hoch sein können, manchmal mehr als ein Viertel des täglichen Energiebudgets dieser Fische. Die Unterstützung eines so energetisch teuren Systems hat eine Reihe von zellulären, endokrinen und verhaltensbezogenen Anpassungen geformt, um die metabolischen Kosten der Elektrogenerierung im Allgemeinen oder als Reaktion auf metabolischen Stress einzudämmen. Trotz einer Reihe von Anpassungen, die die Elektrogenerierung unterstützen, sind diese schwach elektrischen Fische anfällig für metabolische Belastungen wie Hypoxie und Nahrungsmangel. Unter diesen Bedingungen reduzieren Fische die Signalamplitude wahrscheinlich als Funktion des absoluten Energieausfalls oder als proaktive Maßnahme, um Energie zu sparen. In jedem Fall beeinträchtigt die Reduzierung der Signalamplitude sowohl die sensorische als auch die Kommunikationsleistung. Solche Ergebnisse deuten darauf hin, dass die höheren metabolischen Kosten der aktiven Wahrnehmung und Kommunikation bei schwach elektrischen Fischen im Vergleich zu den sensorischen und Kommunikationssystemen anderer neotropischer Fische bedeuten könnten, dass schwach elektrische Fische unverhältnismäßig anfällig für Schäden durch anthropogene Störungen neotropischer aquatischer Lebensräume sind. Eine vollständige Bewertung dieser Möglichkeit wird jedoch umfassende vergleichende Studien der metabolischen Energetik über die diversen Klade der gymnotiformen elektrischen Fische hinweg und im Vergleich zu anderen nicht elektrischen neotropischen Fischen erfordern.

@article{doi101093icbicw104,
    author = "Markham, Michael R. und Ban, Yue und McCauley, Austin G. und Maltby, Rosalie",
    title = "Energetics of Sensing and Communication in Electric Fish: A Blessing and a Curse in the Anthropocene?",
    year = "2016",
    journal = "Integrative and Comparative Biology",
    abstract = "Schwach elektrisch fisch frische Wasser nutzen selbst erzeugte elektrische Felder, um ihre Welten zu visualisieren und in der Dunkelheit der Nacht und trüben Gewässern zu kommunizieren. Diese aktive sensorische/Kommunikationsmodalität entwickelte sich unabhängig in den Süßgewässern Südamerikas und Afrikas, wo Hunderte von elektrischen Fischarten weit verbreitet und reichlich vorhanden sind. Die adaptiven Vorteile der sensorischen Fähigkeit, in visuell ungünstigen Umgebungen zu jagen und zu kommunizieren und außerhalb der Wahrnehmung von visuell gelenkten Räubern, haben wahrscheinlich zum breiten Erfolg dieser Klade in einer Vielzahl von afrotropischen und neotropischen Lebensräumen beigetragen. Hier betrachten wir die potenziell hohen und limitierenden metabolischen Kosten der aktiven sensorischen und Kommunikationssignale, die die gymnotiformen schwach elektrischen Fische Südamerikas definieren. Neue Erkenntnisse aus zwei gut untersuchten Arten deuten darauf hin, dass die metabolischen Kosten der Elektrogenerierung recht hoch sein können, manchmal mehr als ein Viertel des täglichen Energiebudgets dieser Fische. Die Unterstützung eines so energetisch teuren Systems hat eine Reihe von zellulären, endokrinen und verhaltensbezogenen Anpassungen geformt, um die metabolischen Kosten der Elektrogenerierung im Allgemeinen oder als Reaktion auf metabolischen Stress einzudämmen. Trotz einer Reihe von Anpassungen, die die Elektrogenerierung unterstützen, sind diese schwach elektrischen Fische anfällig für metabolische Belastungen wie Hypoxie und Nahrungsmangel. Unter diesen Bedingungen reduzieren Fische die Signalamplitude wahrscheinlich als Funktion des absoluten Energieausfalls oder als proaktive Maßnahme, um Energie zu sparen. In jedem Fall beeinträchtigt die Reduzierung der Signalamplitude sowohl die sensorische als auch die Kommunikationsleistung. Solche Ergebnisse deuten darauf hin, dass die höheren metabolischen Kosten der aktiven Wahrnehmung und Kommunikation bei schwach elektrischen Fischen im Vergleich zu den sensorischen und Kommunikationssystemen anderer neotropischer Fische bedeuten könnten, dass schwach elektrische Fische unverhältnismäßig anfällig für Schäden durch anthropogene Störungen neotropischer aquatischer Lebensräume sind. Eine vollständige Bewertung dieser Möglichkeit wird jedoch umfassende vergleichende Studien der metabolischen Energetik über die diversen Klade der gymnotiformen elektrischen Fische hinweg und im Vergleich zu anderen nicht elektrischen neotropischen Fischen erfordern.",
    url = "https://doi.org/10.1093/icb/icw104",
    doi = "10.1093/icb/icw104",
    openalex = "W2509763671",
    references = "doi101242jeb059444, doi101242jeb082628"
}

ZUSAMMENFASSUNG Das Messerfisch-Gattung BrachyhypopomusMago-Leccia, 1994, wird durch das Vorhandensein einer scheibenförmigen Ossifikation im vorderen Teil des Palatoquadrate sowie durch folgende äußere Merkmale von anderen Rhamphichthyoidea (Rhamphichthyidae + Hypopomidae) unterschieden: kurzer Schnauzenbereich, 18,7–32,6 % der Kopflänge (im Vergleich zu 33,3–68,6 % in Hypopomus, Gymnorhamphichthys, Iracema und Rhamphichthys), Fehlen eines gepaarten zusätzlichen elektrischen Organs im mentalen oder humeralen Bereich (im Vergleich zu dessen Vorhandensein in Hypopygus und Steatogenys), Vorhandensein von 3–4 proximalen Brustflossenradialen (im Vergleich zu 5 in Akawaio), Vorhandensein des antorbitalen + infraorbitalen sowie des preoperculären kopfwertigen lateralen Linienkanals (im Vergleich zu dessen Fehlen in Racenisia). Brachyhypopomus kann nicht eindeutig von Microsternarchus oder Procerusternarchus allein auf der Grundlage äußerer Merkmale unterschieden werden. Brachyhypopomus umfasst 28 Arten. Hier beschreiben wir 15 neue Arten und geben Neubeschreibungen aller 13 zuvor beschriebenen Arten basierend auf meristischen, morphometrischen und anderen morphologischen Merkmalen. Wir fügen Anmerkungen zur Ökologie und Naturgeschichte jeder Art hinzu und stellen regionale dichotomische Schlüssel und Verbreitungskarten bereit, basierend auf der Untersuchung von 12.279 Exemplaren aus 2.787 Museumsbeständen. Für Brachyhypopomus pinnicaudatus (Hopkins, Comfort, Bastian & Bass, 1990) wird ein Lectotypus bestimmt. Brachyhypopomus-Arten sind in flachen lentic und langsam fließenden Süßwasserhabitaten von südlichem Costa Rica und nördlichem Venezuela bis Uruguay und nördlichem Argentinien weit verbreitet. Die Artenvielfalt ist in der Greater Amazonia am höchsten, wo 20 Arten vorkommen: B. alberti, neue Art, B. arrayae, neue Art, und B. cunia, neue Art, im Oberlauf des Rio Madeira; B. batesi, neue Art, im zentralen Amazonas und im Rio Negro; B. beebei, B. brevirostris, B. regani, neue Art, B. sullivani, neue Art, und B. walteri, weit verbreitet durch die Amazonas- und Orinoco-Becken sowie die Guianas; B. belindae, neue Art, im zentralen Amazonasbecken; B. benjamini, neue Art, und B. verdii, neue Art, im Oberlauf des Amazonasbeckens; B. bennetti, im oberen, mittleren und unteren Amazonas, unteren Tocantins und oberen Madeira-Becken; B. bullocki in den Orinoco-, Negro- und Essequibo-Abflüssen; B. diazi in den Orinoco-Llanos; B. flavipomus, neue Art, und B. hamiltoni, neue Art, im zentralen und oberen Amazonasbecken; B. hendersoni, neue Art, im zentralen Amazonas, unteren Negro und Essequibo-Becken; B. pinnicaudatus im zentralen und unteren Amazonas, unteren, oberen Madeira, unteren Tocantins und Mearim-Becken sowie in der Küstenregion Französisch-Guayanas; und B. provenzanoi, neue Art, im oberen Orinoco und oberen Negro-Becken. Fünf Arten sind aus dem Paraná-Paraguay-Uruguay-Becken und angrenzenden südlichen atlantischen Abflüssen bekannt: B. bombilla im unteren Paraná, oberen, mittleren und unteren Paraguay, Uruguay und Patos-Mirim-Abflüssen; B. brevirostris im oberen Paraguay-Becken; B. draco im unteren Paraná, unteren Paraguay, Uruguay, Patos-Mirim und Tramandaí-Becken; B. gauderio im unteren Paraná, oberen, mittleren und unteren Paraguay, Uruguay, Patos-Mirim und Tramandaí-Becken; und B. walteri im unteren Paraná und oberen Paraguay-Becken. Zwei Arten kommen in kleinen atlantischen Abflüssen südlichen Brasiliens vor: B. janeiroensis in den São João-, Paraíba- und kleinen dazwischenliegenden Abflüssen; und B. jureiae in der Ribeira de Iguape und Una do Prelado. Eine Art kommt im mittleren und oberen São Francisco-Becken vor: B. menezesi, neue Art. Drei Arten kommen in trans-Anden-Abflüssen vor: B. diazi in karibischen Abflüssen nördlichen Venezuelas; B. occidentalis in atlantischen und pazifischen Abflüssen südlichen Costa Ricas und Panamas bis Darién sowie in den Maracaibo-, Magdalena-, Sinú- und Atrato-Abflüssen; und B. palenque, neue Art, in pazifischen Abflüssen Ecuadors.

@article{doi1015901982022420150146,
    author = "Crampton, William G. R. und de Santana, Carlos David und Waddell, Joseph C. und Lovejoy, Nathan R.",
    title = "Eine taxonomische Revision der neotropischen elektrischen Fischgattung Brachyhypopomus (Ostariophysi: Gymnotiformes: Hypopomidae) mit Beschreibungen von 15 neuen Arten",
    year = "2016",
    journal = "Neotropical Ichthyology",
    abstract = "ZUSAMMENFASSUNG Die Gattung der stumpfnasigen Messerfische BrachyhypopomusMago-Leccia, 1994, wird von anderen Rhamphichthyoidea (Rhamphichthyidae + Hypopomidae) durch das Vorhandensein einer scheibenförmigen Ossifikation im vorderen Teil des Palatoquadrats sowie durch folgende äußere Merkmale unterschieden: kurzer Schnauzenbereich, 18,7–32,6 % der Kopflänge (im Vergleich zu 33,3–68,6 % in Hypopomus, Gymnorhamphichthys, Iracema und Rhamphichthys), Fehlen eines gepaarten zusätzlichen elektrischen Organs im mentalen oder humeralen Bereich (im Vergleich zu dessen Vorhandensein in Hypopygus und Steatogenys), Vorhandensein von 3–4 proximalen Brustflossenradialen (im Vergleich zu 5 in Akawaio), Vorhandensein des antorbitalen und infraorbitalen sowie des präoperculären lateralen Kopflinienkanals (im Vergleich zu dessen Fehlen in Racenisia). Brachyhypopomus kann auf der Grundlage alleiniger äußerer Merkmale nicht eindeutig von Microsternarchus oder Procerusternarchus unterschieden werden. Brachyhypopomus umfasst 28 Arten. Hier beschreiben wir 15 neue Arten und geben Neubeschreibungen aller 13 zuvor beschriebenen Arten basierend auf meristischen, morphometrischen und anderen morphologischen Merkmalen. Wir fügen Anmerkungen zur Ökologie und Naturgeschichte jeder Art hinzu und stellen regionale dichotomische Schlüssel und Verbreitungskarten bereit, basierend auf der Untersuchung von 12.279 Exemplaren aus 2.787 Museumsbeständen. Für Brachyhypopomus pinnicaudatus (Hopkins, Comfort, Bastian & Bass, 1990) wird ein Lectotypus bestimmt. Brachyhypopomus-Arten sind in flachen stehenden und langsam fließenden Süßwasserhabitaten von südlichem Costa Rica und nördlichem Venezuela bis Uruguay und nördlichem Argentinien weit verbreitet. Die Artenvielfalt ist am höchsten in der Großen Amazonie, wo 20 Arten vorkommen: B. alberti, neue Art, B. arrayae, neue Art, und B. cunia, neue Art, im Oberlauf des Rio Madeira; B. batesi, neue Art, im zentralen Amazonas und im Rio Negro; B. beebei, B. brevirostris, B. regani, neue Art, B. sullivani, neue Art, und B. walteri, weit verbreitet durch die Amazonas- und Orinoco-Becken sowie die Guianas; B. belindae, neue Art, im zentralen Amazonasbecken; B. benjamini, neue Art, und B. verdii, neue Art, im Oberlauf des Amazonasbeckens; B. bennetti, im oberen, mittleren und unteren Amazonas, unteren Tocantins und oberen Madeira-Becken; B. bullocki in den Orinoco-, Negro- und Essequibo-Abflüssen; B. diazi in den Orinoco-Llanos; B. flavipomus, neue Art, und B. hamiltoni, neue Art, im zentralen und oberen Amazonasbecken; B. hendersoni, neue Art, im zentralen Amazonas, unteren Negro und Essequibo-Becken; B. pinnicaudatus im zentralen und unteren Amazonas, unteren, oberen Madeira, unteren Tocantins und Mearim-Becken sowie in der Küstenregion Französisch-Guayanas; und B. provenzanoi, neue Art, im oberen Orinoco und oberen Negro-Becken. Fünf Arten sind aus dem Paraná-Paraguay-Uruguay-Becken und angrenzenden südlichen atlantischen Abflüssen bekannt: B. bombilla im unteren Paraná, oberen, mittleren und unteren Paraguay, Uruguay und den Abflüssen Patos-Mirim; B. brevirostris im oberen Paraguay-Becken; B. draco im unteren Paraná, unteren Paraguay, Uruguay, Patos-Mirim und Tramandaí-Becken; B. gauderio im unteren Paraná, oberen, mittleren und unteren Paraguay, Uruguay, Patos-Mirim und Tramandaí-Becken; und B. walteri im unteren Paraná und oberen Paraguay-Becken. Zwei Arten kommen in kleinen atlantischen Abflüssen südlichen Brasiliens vor: B. janeiroensis in den São João-, Paraíba- und kleinen dazwischenliegenden Abflüssen; und B. jureiae in der Ribeira de Iguape und Una do Prelado. Eine Art kommt im mittleren und oberen São Francisco-Becken vor: B. menezesi, neue Art. Drei Arten kommen in transandinen Abflüssen vor: B. diazi in karibischen Abflüssen nördlichen Venezuelas; B. occidentalis in atlantischen und pazifischen Abflüssen südlichen Costa Ricas und Panamas bis Darién sowie in den Abflüssen Maracaibo, Magdalena, Sinú und Atrato; und B. palenque, neue Art, in pazifischen Abflüssen Ecuadors.",
    url = "https://doi.org/10.1590/1982-0224-20150146",
    doi = "10.1590/1982-0224-20150146",
    openalex = "W2584841654",
    references = "doi101007s003590050098, doi101242jeb082628"
}

Bei den meisten elektrischen Fischarten leitet sich der elektrische Organ (EO) von gestreiften Muskelzellen ab, die viele Muskelmerkmale unterdrücken. Bei dem Gymnotiform Sternopygus macrurus enthalten reife Elektrozyten, die Strom erzeugenden Zellen des EO, keine Sarkomere, produzieren jedoch weiterhin einige zytoskelettale und sarkomerische Proteine sowie die Muskeltranskriptionsfaktoren (MTFs), die deren Expression induzieren. Um die transkriptionelle Regulation von Genen, die mit der Bildung und Aufrechterhaltung des kontraktilen Sarkomer-Komplexes zusammenhängen, umfassender zu untersuchen, wurden Ergebnisse aus der Expressionsanalyse mittels qRT-PCR durch tiefes RNA-Sequenzieren der Transkriptome und miRNA-Zusammensetzungen von Muskel- und EO-Geweben aus adulten S. macrurus ergänzt. Unsere Daten zeigen, dass: 1) Komponenten, die mit der Homöostase des Sarkomers und der Sarkomer-Sarcolemma-Verbindung verbunden sind, im EO auf ähnlichen Niveaus transkribiert wurden wie im Muskel; 2) MTF-Familien, die mit der Aktivierung des Skelettmuskel-Programms verbunden sind, zwischen diesen Geweben nicht differenziell exprimiert wurden; und 3) eine Gruppe von miRNAs, die an der Regulation des Muskelphänotyps beteiligt sind, im EO angereichert ist. Diese Daten unterstützen die Entwicklung einer einzigartigen und hochspezialisierten nicht-kontraktilen elektrogenen Zelle, die aus einem gestreiften Phänotyp hervorgeht und sich weiter differenziert, wobei die Transkriptzusammensetzung nur geringfügig modifiziert wird. Diese umfassende Analyse paralleler mRNA- und miRNA-Profile ist nicht nur eine Grundlage für funktionelle Studien, die darauf abzielen, Mechanismen zu identifizieren, die dem transkriptionsunabhängigen myogenen Programm in S. macrurus EO zugrunde liegen, sondern hat auch wichtige Implikationen für viele Wirbeltierzelltypen, die unabhängig voneinander spezifische Merkmale des Skelettmuskel-Programms aktivieren oder unterdrücken.

@misc{doi107287peerj1828v01reviews1,
    title = {Peer Review \#1 von "The myogenic electric organ of Sternopygus macrurus: a non-contractile tissue with a skeletal muscle transcriptome (v0.1)"},
    year = "2016",
    abstract = "Bei den meisten elektrischen Fischarten leitet sich der elektrische Organ (EO) von gestreiften Muskelzellen ab, die viele Muskelmerkmale unterdrücken. Bei dem Gymnotiform Sternopygus macrurus enthalten reife Elektrozyten, die Strom erzeugenden Zellen des EO, keine Sarkomere, produzieren jedoch weiterhin einige zytoskelettale und sarkomerische Proteine sowie die Muskeltranskriptionsfaktoren (MTFs), die deren Expression induzieren. Um die transkriptionelle Regulation von Genen, die mit der Bildung und Aufrechterhaltung des kontraktilen Sarkomer-Komplexes zusammenhängen, umfassender zu untersuchen, wurden Ergebnisse aus der Expressionsanalyse mittels qRT-PCR durch tiefes RNA-Sequenzieren der Transkriptome und miRNA-Zusammensetzungen von Muskel- und EO-Geweben aus adulten S. macrurus ergänzt. Unsere Daten zeigen, dass: 1) Komponenten, die mit der Homöostase des Sarkomers und der Sarkomer-Sarcolemma-Verbindung verbunden sind, im EO auf ähnlichen Niveaus transkribiert wurden wie im Muskel; 2) MTF-Familien, die mit der Aktivierung des Skelettmuskel-Programms verbunden sind, zwischen diesen Geweben nicht differenziell exprimiert wurden; und 3) eine Gruppe von miRNAs, die an der Regulation des Muskelphänotyps beteiligt sind, im EO angereichert ist. Diese Daten unterstützen die Entwicklung einer einzigartigen und hochspezialisierten nicht-kontraktilen elektrogenen Zelle, die aus einem gestreiften Phänotyp hervorgeht und sich weiter differenziert, wobei die Transkriptzusammensetzung nur geringfügig modifiziert wird. Diese umfassende Analyse paralleler mRNA- und miRNA-Profile ist nicht nur eine Grundlage für funktionelle Studien, die darauf abzielen, Mechanismen zu identifizieren, die dem transkriptionsunabhängigen myogenen Programm in S. macrurus EO zugrunde liegen, sondern hat auch wichtige Implikationen für viele Wirbeltierzelltypen, die unabhängig voneinander spezifische Merkmale des Skelettmuskel-Programms aktivieren oder unterdrücken.",
    url = "https://doi.org/10.7287/peerj.1828v0.1/reviews/1",
    doi = "10.7287/peerj.1828v0.1/reviews/1",
    openalex = "W4242822385",
    references = "doi101242jeb082404"
}

Bei den meisten elektrischen Fischarten leitet sich der elektrische Organ (EO) von gestreiften Muskelzellen ab, die viele Muskelmerkmale unterdrücken. Beim Gymnotiform Sternopygus macrurus enthalten reife Elektrozyten, die Strom erzeugenden Zellen des EO, keine Sarkomere, produzieren jedoch weiterhin einige zytoskelettale und sarkomerische Proteine sowie die Muskeltranskriptionsfaktoren (MTFs), die deren Expression induzieren. Um die transkriptionelle Regulation von Genen, die mit der Bildung und Aufrechterhaltung des kontraktilen Sarkomer-Komplexes verbunden sind, umfassender zu untersuchen, wurden Ergebnisse aus der Expressionsanalyse mittels qRT-PCR durch eine tiefe RNA-Sequenzierung der Transkriptome und miRNA-Zusammensetzungen von Muskel- und EO-Geweben aus adulten S. macrurus informiert. Unsere Daten zeigen, dass: 1) Komponenten, die mit der Homöostase des Sarkomers und der Sarkomer-Sarcolemma-Verbindung verbunden sind, im EO auf ähnlichen Niveaus wie im Muskel transkribiert wurden; 2) MTF-Familien, die mit der Aktivierung des Skelettmuskel-Programms verbunden sind, zwischen diesen Geweben nicht differenziell exprimiert wurden; und 3) eine Gruppe von miRNAs, die an der Regulation des Muskelphänotyps beteiligt sind, im EO angereichert ist. Diese Daten unterstützen die Entwicklung einer einzigartigen und hochspezialisierten nicht-kontraktilen elektrogenen Zelle, die aus einem gestreiften Phänotyp hervorgeht und sich weiter differenziert, wobei die Transkriptzusammensetzung nur geringfügig modifiziert wird. Diese umfassende Analyse paralleler mRNA- und miRNA-Profile ist nicht nur eine Grundlage für funktionelle Studien, die darauf abzielen, die Mechanismen hinter dem transkriptionsunabhängigen myogenen Programm im S. macrurus EO zu identifizieren, sondern hat auch wichtige Implikationen für viele Wirbeltierzelltypen, die unabhängig voneinander spezifische Merkmale des Skelettmuskel-Programms aktivieren oder unterdrücken.

@misc{doi107287peerj1828v01reviews3,
    author = "Crampton, W",
    title = {Peer Review \#3 von "The myogenic electric organ of Sternopygus macrurus: a non-contractile tissue with a skeletal muscle transcriptome (v0.1)"},
    year = "2016",
    abstract = "Bei den meisten elektrischen Fischarten leitet sich der elektrische Organ (EO) von gestreiften Muskelzellen ab, die viele Muskelmerkmale unterdrücken. Beim Gymnotiform Sternopygus macrurus enthalten reife Elektrozyten, die Strom erzeugenden Zellen des EO, keine Sarkomere, produzieren jedoch weiterhin einige zytoskelettale und sarkomerische Proteine sowie die Muskeltranskriptionsfaktoren (MTFs), die deren Expression induzieren. Um die transkriptionelle Regulation von Genen, die mit der Bildung und Aufrechterhaltung des kontraktilen Sarkomer-Komplexes verbunden sind, umfassender zu untersuchen, wurden Ergebnisse aus der Expressionsanalyse mittels qRT-PCR durch eine tiefe RNA-Sequenzierung der Transkriptome und miRNA-Zusammensetzungen von Muskel- und EO-Geweben aus adulten S. macrurus informiert. Unsere Daten zeigen, dass: 1) Komponenten, die mit der Homöostase des Sarkomers und der Sarkomer-Sarcolemma-Verbindung verbunden sind, im EO auf ähnlichen Niveaus wie im Muskel transkribiert wurden; 2) MTF-Familien, die mit der Aktivierung des Skelettmuskel-Programms verbunden sind, zwischen diesen Geweben nicht differenziell exprimiert wurden; und 3) eine Gruppe von miRNAs, die an der Regulation des Muskelphänotyps beteiligt sind, im EO angereichert ist. Diese Daten unterstützen die Entwicklung einer einzigartigen und hochspezialisierten nicht-kontraktilen elektrogenen Zelle, die aus einem gestreiften Phänotyp hervorgeht und sich weiter differenziert, wobei die Transkriptzusammensetzung nur geringfügig modifiziert wird. Diese umfassende Analyse paralleler mRNA- und miRNA-Profile ist nicht nur eine Grundlage für funktionelle Studien, die darauf abzielen, die Mechanismen hinter dem transkriptionsunabhängigen myogenen Programm im S. macrurus EO zu identifizieren, sondern hat auch wichtige Implikationen für viele Wirbeltierzelltypen, die unabhängig voneinander spezifische Merkmale des Skelettmuskel-Programms aktivieren oder unterdrücken.",
    url = "https://doi.org/10.7287/peerj.1828v0.1/reviews/3",
    doi = "10.7287/peerj.1828v0.1/reviews/3",
    openalex = "W4234383995",
    references = "doi101242jeb082404"
}

Bei den meisten elektrischen Fischarten leitet sich der elektrische Organ (EO) von gestreiften Muskelzellen ab, die viele Muskelmerkmale unterdrücken. Beim Gymnotiform Sternopygus macrurus enthalten reife Elektrozyten, die Strom erzeugenden Zellen des EO, keine Sarkomere, produzieren jedoch weiterhin einige zytoskelettale und sarkomerische Proteine sowie die Muskeltranskriptionsfaktoren (MTFs), die deren Expression induzieren. Um die transkriptionelle Regulation von Genen, die mit der Bildung und Aufrechterhaltung des kontraktilen Sarkomer-Komplexes verbunden sind, umfassender zu untersuchen, wurden Ergebnisse aus Expressionsanalysen mittels qRT-PCR durch tiefes RNA-Sequenzieren von Transkriptomen und miRNA-Zusammensetzungen von Muskel- und EO-Geweben aus adulten S. macrurus informiert. Unsere Daten zeigen: 1) Komponenten, die mit der Homöostase des Sarkomers und der Sarkomer-Sarcolemma-Verbindung verbunden sind, wurden im EO in ähnlichen Mengen wie im Muskel transkribiert; 2) MTF-Familien, die mit der Aktivierung des Skelettmuskel-Programms verbunden sind, wurden zwischen diesen Geweben nicht unterschiedlich exprimiert; und 3) eine Gruppe von miRNAs, die an der Regulation des Muskelphänotyps beteiligt sind, ist im EO angereichert. Diese Daten unterstützen die Entwicklung einer einzigartigen und hochspezialisierten nicht-kontraktilen elektrogenen Zelle, die aus einem gestreiften Phänotyp hervorgeht und sich weiter differenziert, wobei ihre Transkriptzusammensetzung nur geringfügig modifiziert wird. Diese umfassende Analyse paralleler mRNA- und miRNA-Profile ist nicht nur eine Grundlage für funktionelle Studien, die darauf abzielen, die Mechanismen hinter dem transkriptionsunabhängigen myogenen Programm im S. macrurus EO zu identifizieren, sondern hat auch wichtige Implikationen für viele Wirbeltierzelltypen, die unabhängig voneinander spezifische Merkmale des Skelettmuskel-Programms aktivieren oder unterdrücken.

@misc{doi107287peerj1828v02reviews3,
    author = "Crampton, W",
    title = {Peer Review \#3 von "The myogenic electric organ of Sternopygus macrurus: a non-contractile tissue with a skeletal muscle transcriptome (v0.2)"},
    year = "2016",
    abstract = "Bei den meisten elektrischen Fischarten leitet sich der elektrische Organ (EO) von gestreiften Muskelzellen ab, die viele Muskelmerkmale unterdrücken. Beim Gymnotiform Sternopygus macrurus enthalten reife Elektrozyten, die Strom erzeugenden Zellen des EO, keine Sarkomere, produzieren jedoch weiterhin einige zytoskelettale und sarkomerische Proteine sowie die Muskeltranskriptionsfaktoren (MTFs), die deren Expression induzieren. Um die transkriptionelle Regulation von Genen, die mit der Bildung und Aufrechterhaltung des kontraktilen Sarkomer-Komplexes verbunden sind, umfassender zu untersuchen, wurden Ergebnisse aus Expressionsanalysen mittels qRT-PCR durch tiefes RNA-Sequenzieren von Transkriptomen und miRNA-Zusammensetzungen von Muskel- und EO-Geweben aus adulten S. macrurus informiert. Unsere Daten zeigen: 1) Komponenten, die mit der Homöostase des Sarkomers und der Sarkomer-Sarcolemma-Verbindung verbunden sind, wurden im EO in ähnlichen Mengen wie im Muskel transkribiert; 2) MTF-Familien, die mit der Aktivierung des Skelettmuskel-Programms verbunden sind, wurden zwischen diesen Geweben nicht unterschiedlich exprimiert; und 3) eine Gruppe von miRNAs, die an der Regulation des Muskelphänotyps beteiligt sind, ist im EO angereichert. Diese Daten unterstützen die Entwicklung einer einzigartigen und hochspezialisierten nicht-kontraktilen elektrogenen Zelle, die aus einem gestreiften Phänotyp hervorgeht und sich weiter differenziert, wobei ihre Transkriptzusammensetzung nur geringfügig modifiziert wird. Diese umfassende Analyse paralleler mRNA- und miRNA-Profile ist nicht nur eine Grundlage für funktionelle Studien, die darauf abzielen, die Mechanismen hinter dem transkriptionsunabhängigen myogenen Programm im S. macrurus EO zu identifizieren, sondern hat auch wichtige Implikationen für viele Wirbeltierzelltypen, die unabhängig voneinander spezifische Merkmale des Skelettmuskel-Programms aktivieren oder unterdrücken.",
    url = "https://doi.org/10.7287/peerj.1828v0.2/reviews/3",
    doi = "10.7287/peerj.1828v0.2/reviews/3",
    openalex = "W4246405094",
    references = "doi101242jeb082404"
}

Bei den meisten elektrischen Fischarten leitet sich das elektrische Organ (EO) von gestreiften Muskelzellen ab, die viele Muskelmerkmale unterdrücken. Beim Gymnotiform Sternopygus macrurus enthalten reife Elektrozyten, die stromerzeugenden Zellen des EO, keine Sarkomere, produzieren jedoch weiterhin einige zytoskelettale und sarkomerische Proteine sowie die Muskeltranskriptionsfaktoren (MTFs), die deren Expression induzieren. Um die transkriptionelle Regulation von Genen, die mit der Bildung und Aufrechterhaltung des kontraktilen Sarkomer-Komplexes verbunden sind, umfassender zu untersuchen, wurden Ergebnisse aus der Expressionsanalyse mittels qRT-PCR durch tiefes RNA-Sequenzieren von Transkriomen und miRNA-Zusammensetzungen von Muskel- und EO-Geweben aus adulten S. macrurus informiert. Unsere Daten zeigen, dass: (1) Komponenten, die mit der Homöostase des Sarkomers und der Sarkomer-Sarcolemma-Verbindung verbunden sind, im EO auf ähnlichen Ebenen transkribiert wurden wie im Muskel; (2) MTF-Familien, die mit der Aktivierung des Skelettmuskel-Programms verbunden sind, zwischen diesen Geweben nicht differenziell exprimiert wurden; und (3) eine Gruppe von microRNAs, die an der Regulation des Muskelphänotyps beteiligt sind, im EO angereichert ist. Diese Daten unterstützen die Entwicklung eines einzigartigen und hochspezialisierten nicht-kontraktilen elektrogenen Zells, der aus einem gestreiften Phänotyp hervorgeht und sich weiter differenziert, wobei seine Transkriptzusammensetzung nur geringfügig modifiziert wird. Diese umfassende Analyse paralleler mRNA- und miRNA-Profile ist nicht nur eine Grundlage für funktionelle Studien, die darauf abzielen, die Mechanismen zu identifizieren, die dem transkriptionsunabhängigen myogenen Programm in S. macrurus EO zugrunde liegen, sondern hat auch wichtige Implikationen für viele Wirbeltierzelltypen, die unabhängig voneinander spezifische Merkmale des Skelettmuskel-Programms aktivieren oder unterdrücken.

@article{doi107717peerj1828,
    author = "Pinch, Matthew und Güth, Robert und Samanta, Manoj P. und Chaidez, Alexander und Unguez, Graciela A.",
    title = "The myogenic electric organ of Sternopygus macrurus: a non-contractile tissue with a skeletal muscle transcriptome",
    year = "2016",
    journal = "PeerJ",
    abstract = "In most electric fish species, the electric organ (EO) derives from striated muscle cells that suppress many muscle properties. In the gymnotiform Sternopygus macrurus, mature electrocytes, the current-producing cells of the EO, do not contain sarcomeres, yet they continue to make some cytoskeletal and sarcomeric proteins and the muscle transcription factors (MTFs) that induce their expression. In order to more comprehensively examine the transcriptional regulation of genes associated with the formation and maintenance of the contractile sarcomere complex, results from expression analysis using qRT-PCR were informed by deep RNA sequencing of transcriptomes and miRNA compositions of muscle and EO tissues from adult S. macrurus. Our data show that: (1) components associated with the homeostasis of the sarcomere and sarcomere-sarcolemma linkage were transcribed in EO at levels similar to those in muscle; (2) MTF families associated with activation of the skeletal muscle program were not differentially expressed between these tissues; and (3) a set of microRNAs that are implicated in regulation of the muscle phenotype are enriched in EO. These data support the development of a unique and highly specialized non-contractile electrogenic cell that emerges from a striated phenotype and further differentiates with little modification in its transcript composition. This comprehensive analysis of parallel mRNA and miRNA profiles is not only a foundation for functional studies aimed at identifying mechanisms underlying the transcription-independent myogenic program in S. macrurus EO, but also has important implications to many vertebrate cell types that independently activate or suppress specific features of the skeletal muscle program.",
    url = "https://doi.org/10.7717/peerj.1828",
    doi = "10.7717/peerj.1828",
    openalex = "W2338337517",
    references = "doi101186s1286401512888, doi101242jeb082404"
}

Konvergente Evolution wird weithin als starker Beleg für den Einfluss der natürlichen Selektion auf den Ursprung des phänotypischen Designs angesehen. Die sich entwickelnde Evo-Devo-Synthese hat jedoch andere Prozesse hervorgehoben, die die phänotypische Evolution in Anwesenheit von Umwelt- und genetischer Variation beeinflussen und lenken können. Entwicklungsbedingte Verzerrungen bei der Produktion phänotypischer Variation können die Evolution konvergenter Formen kanalisieren, indem sie den Bereich der während der Ontogenie produzierten Phänotypen begrenzen. Hier untersuchen wir die Evolution und Konvergenz von brachycephalen und dolichocephalen Schädelformen bei 133 Arten neotropischer elektrischer Fische (Gymnotiformes: Teleostei) und identifizieren potenzielle entwicklungsbedingte Verzerrungen der phänotypischen Evolution. Wir plotten die ontogenetischen Trajektorien neurokranialer Phänotypen bei 17 Arten und dokumentieren die entwicklungsbedingte Modularität zwischen den Gesichtsbereichen und dem Schädeldach des Schädels. Wir stellen eine signifikante Beziehung zwischen entwicklungsbedingter Kovariation und relativer Schädelgröße sowie eine signifikante Beziehung zwischen entwicklungsbedingter Kovariation und ontogenetischer Disparität fest. Wir zeigen, dass Modularität und Integration die Produktion von Phänotypen entlang der brachycephalen und dolichocephalen Schädelachse beeinflussen und zu mehreren, unabhängigen evolutionären Transformationen zu stark brachycephalen und dolichocephalen Schädelmorphologien beitragen.

@article{doi101002ece32704,
    author = "Evans, Kory M. und Waltz, Brandon T. und Tagliacollo., Victor Alberto und Chakrabarty, Prosanta und Albert, James S.",
    title = "Warum das kurze Gesicht? Die entwicklungsbedingte Disintegration des Neurokraniums treibt die konvergente Evolution bei neotropischen elektrischen Fischen an",
    year = "2017",
    journal = "Ecology and Evolution",
    abstract = "Konvergente Evolution wird weithin als starker Beleg für den Einfluss der natürlichen Selektion auf den Ursprung des phänotypischen Designs angesehen. Die sich entwickelnde Evo-Devo-Synthese hat jedoch andere Prozesse hervorgehoben, die die phänotypische Evolution in Anwesenheit von Umwelt- und genetischer Variation beeinflussen und lenken können. Entwicklungsbedingte Verzerrungen bei der Produktion phänotypischer Variation können die Evolution konvergenter Formen kanalisieren, indem sie den Bereich der während der Ontogenie produzierten Phänotypen begrenzen. Hier untersuchen wir die Evolution und Konvergenz von brachycephalen und dolichocephalen Schädelformen bei 133 Arten neotropischer elektrischer Fische (Gymnotiformes: Teleostei) und identifizieren potenzielle entwicklungsbedingte Verzerrungen der phänotypischen Evolution. Wir plotten die ontogenetischen Trajektorien neurokranialer Phänotypen bei 17 Arten und dokumentieren die entwicklungsbedingte Modularität zwischen den Gesichtsbereichen und dem Schädeldach des Schädels. Wir stellen eine signifikante Beziehung zwischen entwicklungsbedingter Kovariation und relativer Schädelgröße sowie eine signifikante Beziehung zwischen entwicklungsbedingter Kovariation und ontogenetischer Disparität fest. Wir zeigen, dass Modularität und Integration die Produktion von Phänotypen entlang der brachycephalen und dolichocephalen Schädelachse beeinflussen und zu mehreren, unabhängigen evolutionären Transformationen zu stark brachycephalen und dolichocephalen Schädelmorphologien beitragen.",
    url = "https://doi.org/10.1002/ece3.2704",
    doi = "10.1002/ece3.2704",
    openalex = "W2588416571",
    references = "doi101016c20100662092, doi101093bioinformaticsbtg412, doi101093oso97801951223430010001, doi101093oso97801985052350010001, doi101111j001438202003tb00285x, doi101111j13652435200701283x, doi101111j155856461985tb00420x, doi101111j17550998201002924x, doi101111j251761611996tb02080x, kirschbaum2008ontogeny, openalexw2611511275"
}

Ostariophysi ist ein Überordnung knochiger Fische, die mehr als 10.300 Arten in 1100 Gattungen und 70 Familien umfasst. Diese Überordnung wird traditionell in fünf Hauptgruppen (Ordnungen) unterteilt: Gonorynchiformes (Milchfische und Sandfische), Cypriniformes (Karpfen und Gämse), Characiformes (Tetras und ihre Verbündeten), Siluriformes (Welse) und Gymnotiformes (elektrische Messerfische). Eine unmissverständliche Klärung der Beziehungen zwischen diesen Linien bleibt unerreichbar, wobei frühere molekulare und morphologische Analysen keinen konsensuellen Phylogenie erzeugten. In dieser Studie verwenden wir über 350 ultraconserved Element (UCEs) Loci, die 5 Millionen Basenpaare umfassen und über 35 repräsentative ostariophysische Arten gesammelt wurden, um eine der datenreichsten Phylogenien von Fischen bis heute zu erstellen. Wir verwenden diese Daten, um höhere (interordinale) Beziehungen zwischen ostariophysischen Fischen zu erschließen, wobei wir uns auf die Monophylie der Characiformes konzentrieren – eine der am kontroversesten diskutierten Gruppen in der Fischsystematik. Wie bei den meisten früheren molekularen Studien stellen wir eine nicht-monophyletische Characiformes wieder her, wobei die beiden monophyletischen Unterordnungen, Citharinoidei und Characoidei, enger mit anderen ostariophysischen Klades verwandt sind als untereinander. Wir untersuchen auch Inkongruenzen zwischen Ergebnissen aus verschiedenen UCE-Datensätzen, Fragen der Orthologie und die Verwendung morphologischer Merkmale in Kombination mit unseren molekularen Daten. [Erhaltene Sequenz; Ichthyologie; massiv parallele Sequenzierung; Morphologie; Next-Generation Sequencing; UCEs.].

@article{doi101093sysbiosyx038,
    author = "Chakrabarty, Prosanta und Faircloth, Brant C. und Alda, Fernando und Ludt, William B. und McMahan, Caleb D. und Near, Thomas J. und Dornburg, Alex und Albert, James S. und Arroyave, Jairo und Stiassny, Melanie L. J. und Sorenson, Laurie und Alfaro, Michael E.",
    title = "Phylogenomische Systematik ostariophysischer Fische: Ultraconserved Elemente unterstützen die überraschende Nicht-Monophylie der Characiformes",
    year = "2017",
    journal = "Systematic Biology",
    abstract = "Ostariophysi ist ein Überordnung knochiger Fische, die mehr als 10.300 Arten in 1100 Gattungen und 70 Familien umfasst. Diese Überordnung wird traditionell in fünf Hauptgruppen (Ordnungen) unterteilt: Gonorynchiformes (Milchfische und Sandfische), Cypriniformes (Karpfen und Gämse), Characiformes (Tetras und ihre Verbündeten), Siluriformes (Welse) und Gymnotiformes (elektrische Messerfische). Eine unmissverständliche Klärung der Beziehungen zwischen diesen Linien bleibt unerreichbar, wobei frühere molekulare und morphologische Analysen keinen konsensuellen Phylogenie erzeugten. In dieser Studie verwenden wir über 350 ultraconserved Element (UCEs) Loci, die 5 Millionen Basenpaare umfassen und über 35 repräsentative ostariophysische Arten gesammelt wurden, um eine der datenreichsten Phylogenien von Fischen bis heute zu erstellen. Wir verwenden diese Daten, um höhere (interordinale) Beziehungen zwischen ostariophysischen Fischen zu erschließen, wobei wir uns auf die Monophylie der Characiformes konzentrieren – eine der am kontroversesten diskutierten Gruppen in der Fischsystematik. Wie bei den meisten früheren molekularen Studien stellen wir eine nicht-monophyletische Characiformes wieder her, wobei die beiden monophyletischen Unterordnungen, Citharinoidei und Characoidei, enger mit anderen ostariophysischen Klades verwandt sind als untereinander. Wir untersuchen auch Inkongruenzen zwischen Ergebnissen aus verschiedenen UCE-Datensätzen, Fragen der Orthologie und die Verwendung morphologischer Merkmale in Kombination mit unseren molekularen Daten. [Erhaltene Sequenz; Ichthyologie; massiv parallele Sequenzierung; Morphologie; Next-Generation Sequencing; UCEs.].",
    url = "https://doi.org/10.1093/sysbio/syx038",
    doi = "10.1093/sysbio/syx038",
    openalex = "W2594557998",
    references = "doi1011861471214811275, openalexw63312880"
}

) ist unter elektrischen Fischen ungewöhnlich, da es drei Paare elektrischer Organe besitzt, die mehrere biologische Funktionen erfüllen: Für die Navigation und Kommunikation sendet es kontinuierliche Impulse schwacher elektrischer Entladung (<1 V) aus, aber für die Beutefang und Verteidigung sendet es intermittierend tödliche starke elektrische Entladungen (10 bis 600 V) aus. Wir haben die Hypothese aufgestellt, dass diese beiden elektrogenen Ausgänge unterschiedliche energetische Anforderungen haben, die sich in Unterschieden ihres Proteoms und Phosphoproteoms widerspiegeln. Wir berichten über die Verwendung von isotope-gestützter quantitativer Massenspektrometrie, um diese Hypothese zu testen. Wir beobachteten neue Phosphorylierungsstellen in Natriumtransportern und identifizierten einen Kaliumkanal mit einzigartigen Unterschieden in der Proteinkonzentration zwischen den elektrischen Organen. Darüber hinaus fanden wir Transkriptionsfaktoren und Proteinkinasen, die eine unterschiedliche Häufigkeit in den starken versus schwachen elektrischen Organen aufweisen. Unsere Ergebnisse unterstützen die Hypothese, dass proteomische Unterschiede zwischen elektrischen Organen die Unterschiede in den energetischen Bedürfnissen begründen und einen Kompromiss zwischen der kontinuierlichen Erzeugung schwacher Spannungen und der intermittierenden Erzeugung starker Spannungen widerspiegeln.

@article{doi101126sciadv1700523,
    author = "Traeger, Lindsay L. und Sabat, Grzegorz und Barrett‐Wilt, Gregory A. und Wells, Gregg B. und Sussman, Michael R.",
    title = "A tail of two voltages: Proteomic comparison of the three electric organs of the electric eel",
    year = "2017",
    journal = "Science Advances",
    abstract = ") ist unter elektrischen Fischen ungewöhnlich, da es drei Paare elektrischer Organe besitzt, die mehrere biologische Funktionen erfüllen: Für die Navigation und Kommunikation sendet es kontinuierliche Impulse schwacher elektrischer Entladung (<1 V) aus, aber für die Beutefang und Verteidigung sendet es intermittierend tödliche starke elektrische Entladungen (10 bis 600 V) aus. Wir haben die Hypothese aufgestellt, dass diese beiden elektrogenen Ausgänge unterschiedliche energetische Anforderungen haben, die sich in Unterschieden ihres Proteoms und Phosphoproteoms widerspiegeln. Wir berichten über die Verwendung von isotope-gestützter quantitativer Massenspektrometrie, um diese Hypothese zu testen. Wir beobachteten neue Phosphorylierungsstellen in Natriumtransportern und identifizierten einen Kaliumkanal mit einzigartigen Unterschieden in der Proteinkonzentration zwischen den elektrischen Organen. Darüber hinaus fanden wir Transkriptionsfaktoren und Proteinkinasen, die eine unterschiedliche Häufigkeit in den starken versus schwachen elektrischen Organen aufweisen. Unsere Ergebnisse unterstützen die Hypothese, dass proteomische Unterschiede zwischen elektrischen Organen die Unterschiede in den energetischen Bedürfnissen begründen und einen Kompromiss zwischen der kontinuierlichen Erzeugung schwacher Spannungen und der intermittierenden Erzeugung starker Spannungen widerspiegeln.",
    url = "https://doi.org/10.1126/sciadv.1700523",
    doi = "10.1126/sciadv.1700523",
    openalex = "W2727348908",
    references = "doi101186s1286401512888"
}

Zusammenfassung Die Evolution geschlechtsdimorpher Merkmale wird als mit markanten Auswirkungen auf zugrundeliegende Muster der statischen Allometrie verbunden angesehen. Diese Merkmale können die Überlebensfähigkeit von Organismen negativ beeinflussen, indem sie Kompromisse zwischen Merkmalgröße und Leistung schaffen. Hier verwenden wir dreidimensionale geometrische Morphometrie, um die statische Allometrie zweier Arten geschlechtsdimorpher elektrischer Fische (Apteronotus rostratus und Compsaraia samueli) zu untersuchen, bei denen erwachsene Männchen verlängerte Kiefer entwickeln, die in agonistischen Männchen-Männchen-Interaktionen verwendet werden. Wir schätzen zudem die Kieferschließleistung zwischen den Geschlechtern beider Arten, um Veränderungen in der kinematischen Übertragung im Zusammenhang mit der Entwicklung sexueller Waffen zu verfolgen. Wir finden signifikant unterschiedliche Muster der statischen Allometrie zwischen den Geschlechtern beider Arten, wobei die Männchen im Vergleich zu den Weibchen positivere allometrische Steigungen aufweisen. Wir finden zudem einen negativen Zusammenhang zwischen Schädelform und mandibulärer kinematischer Übertragung bei C. samueli, was auf einen Kompromiss hindeutet, bei dem Männchen mit längeren Gesichtern geringere mechanische Vorteile aufweisen, was auf schwächere Kieferhebelwirkung hindeutet. Im Gegensatz dazu zeigen Männchen und Weibchen von A. rostratus keinen Unterschied zwischen den Geschlechtern im mechanischen Vorteil, der mit der Gesichtsverlängerung verbunden ist.

@article{doi101093zoolinneanzly076,
    author = "Evans, Kory M und Bernt, Maxwell J. und Kolmann, Matthew A. und Ford, Kassandra und Albert, James S.",
    title = "Why the long face? Static allometry in the sexually dimorphic phenotypes of Neotropical electric fishes",
    year = "2018",
    journal = "Zoological Journal of the Linnean Society",
    abstract = "Zusammenfassung Die Evolution geschlechtsdimorpher Merkmale wird als mit markanten Auswirkungen auf zugrundeliegende Muster der statischen Allometrie verbunden angesehen. Diese Merkmale können die Überlebensfähigkeit von Organismen negativ beeinflussen, indem sie Kompromisse zwischen Merkmalgröße und Leistung schaffen. Hier verwenden wir dreidimensionale geometrische Morphometrie, um die statische Allometrie zweier Arten geschlechtsdimorpher elektrischer Fische (Apteronotus rostratus und Compsaraia samueli) zu untersuchen, bei denen erwachsene Männchen verlängerte Kiefer entwickeln, die in agonistischen Männchen-Männchen-Interaktionen verwendet werden. Wir schätzen zudem die Kieferschließleistung zwischen den Geschlechtern beider Arten, um Veränderungen in der kinematischen Übertragung im Zusammenhang mit der Entwicklung sexueller Waffen zu verfolgen. Wir finden signifikant unterschiedliche Muster der statischen Allometrie zwischen den Geschlechtern beider Arten, wobei die Männchen im Vergleich zu den Weibchen positivere allometrische Steigungen aufweisen. Wir finden zudem einen negativen Zusammenhang zwischen Schädelform und mandibulärer kinematischer Übertragung bei C. samueli, was auf einen Kompromiss hindeutet, bei dem Männchen mit längeren Gesichtern geringere mechanische Vorteile aufweisen, was auf schwächere Kieferhebelwirkung hindeutet. Im Gegensatz dazu zeigen Männchen und Weibchen von A. rostratus keinen Unterschied zwischen den Geschlechtern im mechanischen Vorteil, der mit der Gesichtsverlängerung verbunden ist.",
    url = "https://doi.org/10.1093/zoolinnean/zly076",
    doi = "10.1093/zoolinnean/zly076",
    openalex = "W2903976749",
    references = "doi101002ece32704"
}

, zeigt ein klares Beispiel für nicht fortpflanzungsbezogene territoriale Aggression. Die Asymmetrie im Verhalten von Dominanten und Subordinaten ist auffällig. Dominanten sind hochgradig aggressiv, während Subordinaten Unterwerfung in einer präzisen Sequenz von motorischen und elektrischen Merkmalen signalisieren: Rückzug, Verringerung der Entladungsrate ihres elektrischen Organs und Aussenden transienter elektrischer Signale. Das hypothalamische Neuropeptid Arginin-Vasotocin (AVT) und sein mammalisches Homolog Arginin-Vasopressin sind Schlüsselmodulatoren des sozialen Verhaltens, die bekanntermaßen ihre Aktionen an unterschiedliche Kontexte anpassen. Durch die Analyse der Auswirkungen pharmakologischer Manipulationen des AVT-Systems sowohl bei Dominanten als auch bei Subordinaten zeigen wir Hinweise auf unterschiedliche statusabhängige Wirkungen von AVT. Wir demonstrieren eine endogene Wirkung von AVT auf die Aggressionsniveaus von Dominanten: Das Blockieren des V1a-AVT-Rezeptors führte zu einer signifikanten Verringerung der Angriffsrate der Dominanten. AVT, das Subordinaten verabreicht wurde, verstärkte die Expression der elektrischen Signale der Unterwerfung, ohne die motorischen Darbietungen der Subordinaten zu beeinflussen. Diese Studie liefert ein klares Beispiel für die statusabhängige AVT-Modulation agonistischen Verhaltens bei Teleostern und offenbart unterschiedliche Aktivierungsmuster des AVT-Systems zwischen Dominanten und Subordinaten.

@article{doi103389fnbeh201800001,
    author = "Perrone, Rossana und Silva, Ana",
    title = "Status-abhängige Vasotocin-Modulation von Dominanz und Subordination beim schwach elektrischen Fisch Gymnotus omarorum",
    year = "2018",
    journal = "Frontiers in Behavioral Neuroscience",
    abstract = ", zeigt ein klares Beispiel für nicht fortpflanzungsbezogene territoriale Aggression. Die Asymmetrie im Verhalten von Dominanten und Subordinaten ist auffällig. Dominanten sind hochgradig aggressiv, während Subordinaten Unterwerfung in einer präzisen Sequenz von motorischen und elektrischen Merkmalen signalisieren: Rückzug, Verringerung der Entladungsrate ihres elektrischen Organs und Aussenden transienter elektrischer Signale. Das hypothalamische Neuropeptid Arginin-Vasotocin (AVT) und sein mammalisches Homolog Arginin-Vasopressin sind Schlüsselmodulatoren des sozialen Verhaltens, die bekanntermaßen ihre Aktionen an unterschiedliche Kontexte anpassen. Durch die Analyse der Auswirkungen pharmakologischer Manipulationen des AVT-Systems sowohl bei Dominanten als auch bei Subordinaten zeigen wir Hinweise auf unterschiedliche statusabhängige Wirkungen von AVT. Wir demonstrieren eine endogene Wirkung von AVT auf die Aggressionsniveaus von Dominanten: Das Blockieren des V1a-AVT-Rezeptors führte zu einer signifikanten Verringerung der Angriffsrate der Dominanten. AVT, das Subordinaten verabreicht wurde, verstärkte die Expression der elektrischen Signale der Unterwerfung, ohne die motorischen Darbietungen der Subordinaten zu beeinflussen. Diese Studie liefert ein klares Beispiel für die statusabhängige AVT-Modulation agonistischen Verhaltens bei Teleostern und offenbart unterschiedliche Aktivierungsmuster des AVT-Systems zwischen Dominanten und Subordinaten.",
    url = "https://doi.org/10.3389/fnbeh.2018.00001",
    doi = "10.3389/fnbeh.2018.00001",
    openalex = "W2793318989",
    references = "doi101016s0066185670800012"
}

@incollection{doi10100797830302910514,
    author = "Gallant, Jason R.",
    title = "Evolution und Entwicklung elektrischer Organe",
    year = "2019",
    booktitle = "Springer-Handbuch der Hörforschung",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-030-29105-1\_4",
    doi = "10.1007/978-3-030-29105-1\_4",
    openalex = "W2988330838",
    references = "doi101002jez10157, doi101007bf01099098, doi101016jbiomaterials201510076, doi101016s0928425703000044, doi1010179781316106280006, doi101126science1254432, doi101152physrev1997773699, doi101186s1286401512888, doi101242dev122113371, doi101242jeb082404, doi101242jeb082628, doi101534genetics115178137, doi1023072485224, kirschbaum2008ontogeny"
}

Mosaik-Evolution bezieht sich auf das Muster, bei dem verschiedene Organismenmerkmale unterschiedliche Evolutionsraten aufweisen, typischerweise aufgrund reduzierter Niveaus der Merkmals-Kovariation über lange Zeiträume (d. h. Modularität). Diese Unterschiede in den Raten können auf Variationen in den Reaktionen auf Selektionsdrücke zwischen einzelnen Merkmalen zurückgeführt werden. Unterschiedliche Reaktionen auf Selektionsdrücke haben auch das Potenzial, die funktionelle Spezialisierung zu erleichtern, wodurch bestimmte Merkmale Umweltreize enger verfolgen können als andere. Der Knochenfischschädel ist eine multifunktionale Struktur, die ein komplexes Netzwerk von Knochen umfasst und somit ein hervorragendes System darstellt, um die mosaikartige Evolution zu untersuchen. Hier erstellen wir eine ultrametrische Phylogenie für eine Klade neotropischer elektrischer Fische (Apteronotidae: Gymnotiformes) und verwenden dreidimensionale geometrische Morphometrie, um Muster der mosaikartigen Evolution im Schädel und im Kiefer zu untersuchen. Wir finden starke Unterstützung für eine entwicklungsbiologische, dreimoduläre Hypothese, die aus dem Gesicht, dem Schädeldach und dem Unterkiefer besteht, und wir finden, dass der Unterkiefer viermal schneller evolviert ist als seine benachbarten Module. Wir hypothesieren, dass die funktionelle Spezialisierung des Unterkiefers in dieser Gruppe von Fischen es ermöglicht hat, das Gesicht und das Schädeldach zu überholen und sich in einer stärker entkoppelten Weise zu entwickeln. Wir hypothesieren auch, dass dieses Muster der Mosaikbildung möglicherweise weit verbreitet ist über andere Klade von Knochenfischen.

@article{doi101093icbicz026,
    author = "Evans, Kory M. und Vidal‐García, Marta und Tagliacollo., Victor Alberto und Taylor, Samuel J und Fenolio, Danté B.",
    title = "Bony Patchwork: Mosaic Patterns of Evolution in the Skull of Electric Fishes (Apteronotidae: Gymnotiformes)",
    year = "2019",
    journal = "Integrative and Comparative Biology",
    abstract = "Mosaic evolution refers to the pattern whereby different organismal traits exhibit differential rates of evolution typically due to reduced levels of trait covariation through deep time (i.e., modularity). These differences in rates can be attributed to variation in responses to selective pressures between individual traits. Differential responses to selective pressures also have the potential to facilitate functional specialization, allowing certain traits to track environmental stimuli more closely than others. The teleost skull is a multifunctional structure comprising a complex network of bones and thus an excellent system for which to study mosaic evolution. Here we construct an ultrametric phylogeny for a clade of Neotropical electric fishes (Apteronotidae: Gymnotiformes) and use three-dimensional geometric morphometrics to investigate patterns of mosaic evolution in the skull and jaws. We find strong support for a developmental, three-module hypothesis that consists of the face, braincase, and mandible, and we find that the mandible has evolved four times faster than its neighboring modules. We hypothesize that the functional specialization of the mandible in this group of fishes has allowed it to outpace the face and braincase and evolve in a more decoupled manner. We also hypothesize that this pattern of mosaicism may be widespread across other clades of teleost fishes.",
    url = "https://doi.org/10.1093/icb/icz026",
    doi = "10.1093/icb/icz026",
    openalex = "W2944658967",
    references = "doi101002ece32704"
}

Elektrorezeption, die Fähigkeit, externe Unterwasser-Elektrische Felder mit spezialisierten Rezeptoren zu detektieren, ist eine phylogenetisch weit verbreitete Sinnesmodalität bei Fischen und Amphibien. Bei der passiven Elektrorezeption, einer Fähigkeit, die von ca. 16 % der Fischarten besessen wird, nutzt ein Tier niederfrequenz-tuned ampulläre Elektrorezeptoren, um Mikrovolt-Bioelektrische Felder von Beute zu detektieren, ohne die Notwendigkeit, sein eigenes elektrisches Feld zu erzeugen. Bei der aktiven Elektrorezeption (Elektrolokation), die nur in den Teleost-Stämmen Mormyroidea und Gymnotiformes vorkommt, nimmt ein Tier seine Umgebung wahr, indem es schwache (50 V) EODs erzeugt, die Kommunikation oder Prädation erleichtern, aber nicht die Elektrolokation. Ca. 1,5 % der Fischarten besitzen elektrische Organe. Diese Übersicht hat zwei Ziele. Erstens, unser Wissen über die funktionelle Biologie und die phylogenetische Verteilung der Elektrorezeption und Elektrogenerierung bei Fischen zu synthetisieren, mit einem Fokus auf Süßwasser-Taxa und mit Betonung auf den proximalen (morphologischen, physiologischen und genetischen) Grundlagen von EOD und Elektrorezeptor-Diversität. Zweitens, die Diversität, Biogeographie, Ökologie und elektrische Signal-Diversität der Mormyroiden und Gymnotiformen zu beschreiben und die ultimativen (evolutionären) Grundlagen der Signal- und Rezeptor-Diversität in ihren konvergenten elektrogenen-elektrosensorischen Systemen zu erforschen. Vier Sätze potenzieller Treiber oder Moderatoren der Signal-Diversität werden diskutiert. Erstens, selektive Kräfte einer abiotischen (umweltbedingten) Natur für optimale Elektrolokation und Kommunikationsleistung des EOD. Zweitens, selektive Kräfte einer biotischen Natur, die die Kommunikationsfunktion des EOD zielen, einschließlich sexueller Selektion, reproduktiver Interferenz von syntopischen Heterospezies und Selektion durch lauschende Räuber. Drittens, nicht-adaptive Drift und schließlich phylogenetische Trägheit, die aus stabilisierender Selektion für optimale Signal-Rezeptor-Anpassung entstehen kann.

@article{doi101111jfb13922,
    author = "Crampton, William G. R.",
    title = "Elektrorezeption, Elektrogenerierung und die Evolution elektrischer Signale",
    year = "2019",
    journal = "Journal of Fish Biology",
    abstract = "Elektrorezeption, die Fähigkeit, externe Unterwasser-Elektrische Felder mit spezialisierten Rezeptoren zu detektieren, ist eine phylogenetisch weit verbreitete Sinnesmodalität bei Fischen und Amphibien. Bei der passiven Elektrorezeption, einer Fähigkeit, die von ca. 16\% der Fischarten besessen wird, nutzt ein Tier niederfrequenz-tuned ampulläre Elektrorezeptoren, um Mikrovolt-Bioelektrische Felder von Beute zu detektieren, ohne die Notwendigkeit, sein eigenes elektrisches Feld zu erzeugen. Bei der aktiven Elektrorezeption (Elektrolokation), die nur in den Teleost-Stämmen Mormyroidea und Gymnotiformes vorkommt, nimmt ein Tier seine Umgebung wahr, indem es schwache (50 V) EODs erzeugt, die Kommunikation oder Prädation erleichtern, aber nicht die Elektrolokation. Ca. 1,5\% der Fischarten besitzen elektrische Organe. Diese Übersicht hat zwei Ziele. Erstens, unser Wissen über die funktionelle Biologie und die phylogenetische Verteilung der Elektrorezeption und Elektrogenerierung bei Fischen zu synthetisieren, mit einem Fokus auf Süßwasser-Taxa und mit Betonung auf den proximalen (morphologischen, physiologischen und genetischen) Grundlagen von EOD und Elektrorezeptor-Diversität. Zweitens, die Diversität, Biogeographie, Ökologie und elektrische Signal-Diversität der Mormyroiden und Gymnotiformen zu beschreiben und die ultimativen (evolutionären) Grundlagen der Signal- und Rezeptor-Diversität in ihren konvergenten elektrogenen-elektrosensorischen Systemen zu erforschen. Vier Sätze potenzieller Treiber oder Moderatoren der Signal-Diversität werden diskutiert. Erstens, selektive Kräfte einer abiotischen (umweltbedingten) Natur für optimale Elektrolokation und Kommunikationsleistung des EOD. Zweitens, selektive Kräfte einer biotischen Natur, die die Kommunikationsfunktion des EOD zielen, einschließlich sexueller Selektion, reproduktiver Interferenz von syntopischen Heterospezies und Selektion durch lauschende Räuber. Drittens, nicht-adaptive Drift und schließlich phylogenetische Trägheit, die aus stabilisierender Selektion für optimale Signal-Rezeptor-Anpassung entstehen kann.",
    url = "https://doi.org/10.1111/jfb.13922",
    doi = "10.1111/jfb.13922",
    openalex = "W2911749405",
    references = "doi101007bf01047569, doi101016jympev200909017, doi101016s0065345402800092, doi101016s1546509808600515, doi101038167201a0, doi101073pnas1011803107, doi101113jphysiol1953sp004849, doi101242jeb059444, doi101242jeb082404, doi101242jeb082628, doi101242jeb2043543, doi101371journalpone0036287"
}

, und der zugehörige kritische Sauerstoffpartialdruck betrug 14,34 mmHg. Die Routine-EOD-Frequenz betrug 5,68 Hz mit einem zugehörigen kritischen Druck von 15,14 mmHg. Diese metabolischen Indikatoren der Hypoxietoleranz, die in dieser Studie gemessen wurden, stimmten mit denen in früheren Studien zu M. victoriae und anderen schwach elektrischen Fischen überein. Darüber hinaus deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass einige aerobe Prozesse zugunsten der Aufrechterhaltung der EOD-Rate unter extremer Hypoxie reduziert sein können. Diese Befunde unterstreichen die Bedeutung der aktiven elektrosensorischen Modalität für diese hypoxietoleranten Fische.

@article{doi101111jfb14234,
    author = "Moulton, Tyler L. und Chapman, Lauren J. und Krahe, Rüdiger",
    title = "Effects of hypoxia on aerobic metabolism and active electrosensory acquisition in the African weakly electric fish Marcusenius victoriae",
    year = "2019",
    journal = "Journal of Fish Biology",
    abstract = ", und der zugehörige kritische Sauerstoffpartialdruck betrug 14,34 mmHg. Die Routine-EOD-Frequenz betrug 5,68 Hz mit einem zugehörigen kritischen Druck von 15,14 mmHg. Diese metabolischen Indikatoren der Hypoxietoleranz, die in dieser Studie gemessen wurden, stimmten mit denen in früheren Studien zu M. victoriae und anderen schwach elektrischen Fischen überein. Darüber hinaus deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass einige aerobe Prozesse zugunsten der Aufrechterhaltung der EOD-Rate unter extremer Hypoxie reduziert sein können. Diese Befunde unterstreichen die Bedeutung der aktiven elektrosensorischen Modalität für diese hypoxietoleranten Fische.",
    url = "https://doi.org/10.1111/jfb.14234",
    doi = "10.1111/jfb.14234",
    openalex = "W2995207679",
    references = "doi101242jeb059444"
}

Der Elektroaal ist eine einzigartige Art, die drei elektrische Organe entwickelt hat. Seit den 1950er Jahren wurde allgemein angenommen, dass Elektroaale diese drei Organe nutzen, um zwei Formen der elektrischen Organentladung (EOD) zu erzeugen: Hochspannungs-EOD für Beutefang und Verteidigung sowie Niederspannungs-EOD für Elektrolokation und Kommunikation. Allerdings war bis jetzt unklar, warum Elektroaale drei elektrische Organe entwickelt haben, um zwei Formen von EOD zu erzeugen, und wie diese drei Organe zusammenarbeiten, um diese zwei Formen von EOD zu erzeugen. Hier präsentieren wir die dritte Form der unabhängigen EOD von Elektroaalen: Mittelspannungs-EOD. Wir schlagen vor, dass jede Form von EOD unabhängig von einem elektrischen Organ erzeugt wird und enthüllen die typische Entladungsreihenfolge der drei elektrischen Organe. Wir diskutieren auch hybride EODs, die Kombinationen dieser drei unabhängigen EODs sind. Diese neue Erkenntnis zeigt, dass das Entladungsverhalten und die Physiologie des Elektroaals sowie der evolutionäre Zweck der drei elektrischen Organe komplexer sind als zuvor angenommen. Der Zweck der Mittelspannungs-EOD bedarf noch der Klärung.

@article{doi101038s41598021857153,
    author = "Xu, Jun und Cui, Xiang und Zhang, Huiyuan",
    title = "Die dritte Form der elektrischen Organentladung von Elektroaalen",
    year = "2021",
    journal = "Scientific Reports",
    abstract = "Der Elektroaal ist eine einzigartige Art, die drei elektrische Organe entwickelt hat. Seit den 1950er Jahren wurde allgemein angenommen, dass Elektroaale diese drei Organe nutzen, um zwei Formen der elektrischen Organentladung (EOD) zu erzeugen: Hochspannungs-EOD für Beutefang und Verteidigung sowie Niederspannungs-EOD für Elektrolokation und Kommunikation. Allerdings war bis jetzt unklar, warum Elektroaale drei elektrische Organe entwickelt haben, um zwei Formen von EOD zu erzeugen, und wie diese drei Organe zusammenarbeiten, um diese zwei Formen von EOD zu erzeugen. Hier präsentieren wir die dritte Form der unabhängigen EOD von Elektroaalen: Mittelspannungs-EOD. Wir schlagen vor, dass jede Form von EOD unabhängig von einem elektrischen Organ erzeugt wird und enthüllen die typische Entladungsreihenfolge der drei elektrischen Organe. Wir diskutieren auch hybride EODs, die Kombinationen dieser drei unabhängigen EODs sind. Diese neue Erkenntnis zeigt, dass das Entladungsverhalten und die Physiologie des Elektroaals sowie der evolutionäre Zweck der drei elektrischen Organe komplexer sind als zuvor angenommen. Der Zweck der Mittelspannungs-EOD bedarf noch der Klärung.",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41598-021-85715-3",
    doi = "10.1038/s41598-021-85715-3",
    openalex = "W3139350093",
    references = "doi101186s1286401512888"
}

. Durch die Kopplung der vorgeschlagenen Methoden mit einem Randelementmodellierungsansatz können wir die während agonistischer Begegnungen gewonnenen und bereitgestellten Informationen modellieren. Die Daten deuten darauf hin, dass der passive elektrosensorische Input insbesondere ausreichende Informationen liefert, um einen Konkurrenten während der Vor-Kampf-Phase zu lokalisieren; die Fische nutzten oder stützten sich jedoch nicht auf die theoretisch ebenfalls verfügbare sensorische Information über die zwischen den Konkurrenten bestehende Größenunterschiede, die das Ergebnis des Kampfes bestimmen, bevor sie in agonistisches Verhalten eintraten.

@article{doi103389fnbeh2021718491,
    author = "Pedraja, Federico und Herzog, Hendrik und Engelmann, Jacob und Jung, Sarah Nicola",
    title = "The Use of Supervised Learning Models in Studying Agonistic Behavior and Communication in Weakly Electric Fish",
    year = "2021",
    journal = "Frontiers in Behavioral Neuroscience",
    abstract = ". Coupling of the proposed methods with a boundary element modeling approach, we are thereby able to model the information gained and provided during agonistic encounters. The data indicate that the passive electrosensory input, in particular, provides sufficient information to localize a contender during the pre-contest phase, fish did not use or rely on the theoretically also available sensory information of the contest outcome-determining size difference between contenders before engaging in agonistic behavior.",
    url = "https://doi.org/10.3389/fnbeh.2021.718491",
    doi = "10.3389/fnbeh.2021.718491",
    openalex = "W3205629474",
    references = "doi10100797830302910514"
}

Zusammenfassung Die DNA-Barcoding ist ein nützliches Werkzeug zur Identifizierung von Arten; jedoch erfordert eine erfolgreiche Identifizierung auf Basis von Barcodes eine Referenzbibliothek von Barcode-Sequenzen von genau identifizierten Exemplaren. Hier stellen wir eine Referenzbibliothek von COI-Barcode-Sequenzen für neotropische elektrische Messerfische, Ordnung Gymnotiformes (Teleostei: Ostariophysi), vor, ein Modelltaxon für Studien zur tropischen Diversifizierung und Biogeographie, Genomik, Verhalten und Neurobiologie. Unsere Bibliothek enthält Barcodes für 167 der c. 270 gültigen Arten von Gymnotiformen, die aus geo-referenzierten Museums-Voucher-Exemplaren abgeleitet wurden, und umfasst Sequenzen von 26 Typusexemplaren und 21 Exemplaren aus Typuslokalitäten, von denen die meisten von uns gesammelt wurden. Um den Zustand der Gymnotiform-Barcodes in zwei Hauptöffentlichen Barcode-Repositories, GenBank und BOLD, zu bewerten, verglichen wir die Barcodes in diesen Datenbanken mit unserer Referenzbibliothek. Unsere Analyse zeigt, dass ein beträchtlicher Anteil der Gymnotiform-Barcodes in GenBank und BOLD falsch oder nicht identifiziert sind. Wir ermutigen Taxonomen, Barcode-Referenzbibliotheken zu entwickeln und zu veröffentlichen, die aus sorgfältig kuratierten Barcode-Sequenzen bestehen.

@article{doi101093zoolinneanzlac039,
    author = "Janzen, Francesco H. und Crampton, William G. R. und Lovejoy, Nathan R.",
    title = "Eine neue von Taxonomen kuratierte Referenzbibliothek von DNA-Barcodes für neotropische elektrische Fische (Teleostei: Gymnotiformes)",
    year = "2022",
    journal = "Zoological Journal of the Linnean Society",
    abstract = "Zusammenfassung Die DNA-Barcoding ist ein nützliches Werkzeug zur Identifizierung von Arten; jedoch erfordert eine erfolgreiche Identifizierung auf Basis von Barcodes eine Referenzbibliothek von Barcode-Sequenzen von genau identifizierten Exemplaren. Hier stellen wir eine Referenzbibliothek von COI-Barcode-Sequenzen für neotropische elektrische Messerfische, Ordnung Gymnotiformes (Teleostei: Ostariophysi), vor, ein Modelltaxon für Studien zur tropischen Diversifizierung und Biogeographie, Genomik, Verhalten und Neurobiologie. Unsere Bibliothek enthält Barcodes für 167 der c. 270 gültigen Arten von Gymnotiformen, die aus geo-referenzierten Museums-Voucher-Exemplaren abgeleitet wurden, und umfasst Sequenzen von 26 Typusexemplaren und 21 Exemplaren aus Typuslokalitäten, von denen die meisten von uns gesammelt wurden. Um den Zustand der Gymnotiform-Barcodes in zwei Hauptöffentlichen Barcode-Repositories, GenBank und BOLD, zu bewerten, verglichen wir die Barcodes in diesen Datenbanken mit unserer Referenzbibliothek. Unsere Analyse zeigt, dass ein beträchtlicher Anteil der Gymnotiform-Barcodes in GenBank und BOLD falsch oder nicht identifiziert sind. Wir ermutigen Taxonomen, Barcode-Referenzbibliotheken zu entwickeln und zu veröffentlichen, die aus sorgfältig kuratierten Barcode-Sequenzen bestehen.",
    url = "https://doi.org/10.1093/zoolinnean/zlac039",
    doi = "10.1093/zoolinnean/zlac039",
    openalex = "W4225346292",
    references = "doi10100797830302910514"
}

Südamerikanische und afrikanische schwach elektrische Fische entwickelten unabhängig voneinander elektrische Organe aus Muskeln. In beiden Gruppen verlor ein spannungsgesteuerter Natriumkanal-Gen unabhängig die Expression im Muskel und gewann sie im elektrischen Organ, wodurch der Kanal sich für die Erzeugung elektrischer Signale spezialisieren konnte. Es ist unbekannt, wie dieses spannungsgesteuerte Natriokanal-Gen in irgendeinem Wirbeltier auf den Muskel gerichtet wird. Wir beschreiben einen Enhancer, der die Expression des Natriokanals selektiv auf den Muskel richtet. Anschließend zeigen wir, wie der Verlust dieses Enhancers, aber nicht von trans-aktivierenden Faktoren, den Verlust der Natriokanal-Genexpression im Muskel bei südamerikanischen elektrischen Fischen bewirkte. Obwohl dieser Enhancer auch bei afrikanischen elektrischen Fischen verändert ist, bleiben wichtige Transkriptionsfaktor-Bindungsstellen und Enhancer-Aktivität erhalten, was darauf hindeutet, dass der konvergente Verlust der Natriokanal-Expression im Muskel bei diesen beiden elektrischen Fischlinien über unterschiedliche Prozesse erfolgte.

@article{doi101126sciadvabm2970,
    author = "LaPotin, Sarah und Swartz, Mary E. und Luecke, David und Constantinou, Savvas J. und Gallant, Jason R. und Eberhart, Johann K. und Zakon, Harold H.",
    title = "Divergente cis-regulatorische Evolution liegt der konvergenten Verlust der Natriokanal-Expression bei elektrischen Fischen zugrunde",
    year = "2022",
    journal = "Science Advances",
    abstract = "Südamerikanische und afrikanische schwach elektrische Fische entwickelten unabhängig voneinander elektrische Organe aus Muskeln. In beiden Gruppen verlor ein spannungsgesteuerter Natriokanal-Gen unabhängig die Expression im Muskel und gewann sie im elektrischen Organ, wodurch der Kanal sich für die Erzeugung elektrischer Signale spezialisieren konnte. Es ist unbekannt, wie dieses spannungsgesteuerte Natriokanal-Gen in irgendeinem Wirbeltier auf den Muskel gerichtet wird. Wir beschreiben einen Enhancer, der die Expression des Natriokanals selektiv auf den Muskel richtet. Anschließend zeigen wir, wie der Verlust dieses Enhancers, aber nicht von trans-aktivierenden Faktoren, den Verlust der Natriokanal-Genexpression im Muskel bei südamerikanischen elektrischen Fischen bewirkte. Obwohl dieser Enhancer auch bei afrikanischen elektrischen Fischen verändert ist, bleiben wichtige Transkriptionsfaktor-Bindungsstellen und Enhancer-Aktivität erhalten, was darauf hindeutet, dass der konvergente Verlust der Natriokanal-Expression im Muskel bei diesen beiden elektrischen Fischlinien über unterschiedliche Prozesse erfolgte.",
    url = "https://doi.org/10.1126/sciadv.abm2970",
    doi = "10.1126/sciadv.abm2970",
    openalex = "W4281720259",
    references = "doi101186s1286401512888"
}

Die Gymnotiformes, auch als südamerikanische oder neotropische Messernfische bekannt, umfassen den stark elektrischen Electrophorus electricus und viele andere schwach elektrisch spezialisierte Arten. Diese Fische besitzen spezialisierte elektrische Organe, die in der Lage sind, elektrische Entladungen ins Wasser abzugeben, zur Elektrolokation und Kommunikation, und manchmal auch zur Beutejagd und Verteidigung. Alle Gymnotiform-Arten besitzen ein myogenes elektrisches Organ (mEO), das aus Muskelgewebe abgeleitet ist, und Mitglieder der Familie Apteronotidae besitzen einzigartig ein neurogenes elektrisches Organ (nEOs), das aus Nervengewebe abgeleitet ist. Ein mEO kann aus 'Typ A'-Elektrozyten bestehen, die innerhalb des Schwanzmuskels entwickeln (zum Beispiel in Apteronotus leptorhynchus), oder 'Typ B'-Elektrozyten, die unterhalb des Schwanzmuskels entwickeln (zum Beispiel in Brachyhypopomus gauderio). In diesem Überblicksdiskurs diskutieren wir die Vielfalt in der Anatomie, der elektrischen Entladung und der Entwicklung elektrischer Organe, die bei verschiedenen Gymnotiform-Arten gefunden wurden, sowie die ökologischen und Umweltfaktoren, die wahrscheinlich zu dieser Vielfalt beigetragen haben. Wir beschreiben dann verschiedene Hypothesen bezüglich der Evolution elektrischer Organe und diskutieren den potenziellen evolutionären Ursprung des nEO: ein Paar Nervenstränge, die auf beiden Seiten der Aorta in B. gauderio liegen und die sich möglicherweise während der Evolution von einer gemeinsamen Vorfahrenart aus in der Familie Apteronotidae zu einem nEO erweitert und entwickelt haben. Schließlich vergleichen wir potenzielle Gymnotiform-Phylogenien und ihre unterstützenden Beweise.

@article{doi101186s13227022001945,
    author = "Bray, Isabelle E. and Alshami, Ilham J. J. and Kudoh, Tetsuhiro",
    title = "The diversity and evolution of electric organs in Neotropical knifishes",
    year = "2022",
    journal = "EvoDevo",
    abstract = "Die Gymnotiformes, auch als südamerikanische oder neotropische Messernfische bekannt, umfassen den stark elektrischen Electrophorus electricus und viele andere schwach elektrisch spezialisierte Arten. Diese Fische besitzen spezialisierte elektrische Organe, die in der Lage sind, elektrische Entladungen ins Wasser abzugeben, zur Elektrolokation und Kommunikation, und manchmal auch zur Beutejagd und Verteidigung. Alle Gymnotiform-Arten besitzen ein myogenes elektrisches Organ (mEO), das aus Muskelgewebe abgeleitet ist, und Mitglieder der Familie Apteronotidae besitzen einzigartig ein neurogenes elektrisches Organ (nEOs), das aus Nervengewebe abgeleitet ist. Ein mEO kann aus 'Typ A'-Elektrozyten bestehen, die innerhalb des Schwanzmuskels entwickeln (zum Beispiel in Apteronotus leptorhynchus), oder 'Typ B'-Elektrozyten, die unterhalb des Schwanzmuskels entwickeln (zum Beispiel in Brachyhypopomus gauderio). In diesem Überblicksdiskurs diskutieren wir die Vielfalt in der Anatomie, der elektrischen Entladung und der Entwicklung elektrischer Organe, die bei verschiedenen Gymnotiform-Arten gefunden wurden, sowie die ökologischen und Umweltfaktoren, die wahrscheinlich zu dieser Vielfalt beigetragen haben. Wir beschreiben dann verschiedene Hypothesen bezüglich der Evolution elektrischer Organe und diskutieren den potenziellen evolutionären Ursprung des nEO: ein Paar Nervenstränge, die auf beiden Seiten der Aorta in B. gauderio liegen und die sich möglicherweise während der Evolution von einer gemeinsamen Vorfahrenart aus in der Familie Apteronotidae zu einem nEO erweitert und entwickelt haben. Schließlich vergleichen wir potenzielle Gymnotiform-Phylogenien und ihre unterstützenden Beweise.",
    url = "https://doi.org/10.1186/s13227-022-00194-5",
    doi = "10.1186/s13227-022-00194-5",
    openalex = "W4221059480",
    references = "doi10100797830302910514"
}

Der elektrische Aal gilt als das leistungsfähigste Lebewesen zur Stromerzeugung mit einer Entladungsspannung von bis zu 860 V und einem Spitzenstrom von bis zu 1 A. Diese überraschenden Eigenschaften sind das Ergebnis von Milliarden Jahren Evolution der elektrischen biologischen Struktur und Masse und haben nun großes Forschungsinteresse an elektrisch-aalinspirierter Biomimetik für das Design innovierter Konfigurationen und Komponenten von Energiespeicher- und -umwandlungsgeräten ausgelöst. In diesem Review wird zunächst das bioelektrische Verhalten elektrischer Aale untersucht, gefolgt von der physiologischen Struktur, um die Entladungseigenschaften und Prinzipien elektrischer Organe und Elektrozyten aufzudecken. Darüber hinaus werden zugrundeliegende elektrochemische Mechanismen und Modelle zur Berechnung des Potentials und des Stroms von Elektrozyten vorgestellt. Im Mittelpunkt dieses Reviews steht der jüngste Fortschritt bei elektrisch-aalinspirierten Innovationen und Anwendungen für die Energiespeicherung und -umwandlung, insbesondere einschließlich neuer Stromquellen, triboelektrischer Nanogeneratoren und Nanokanal-Ionenselektivmembranen für die Gewinnung von Energie aus Salinitätsgradienten. Schließlich werden Erkenntnisse zu den aktuellen Herausforderungen und Perspektiven für zukünftige Forschungsmöglichkeiten kritisch zusammengefasst. Es wird empfohlen, dass energiebezogene Biomimetik elektrischer Aale die Entwicklung der nächsten Generation von Hochleistungs-, grünen und funktionalen Elektronikgeräten erheblich vorantreiben wird.

@article{doi101002smtd202201435,
    author = "Xiao, Xiangting und Mei, Yu und Deng, Wentao und Zou, Guoqiang und Hou, Hongshuai und Ji, Xiaobo",
    title = "Electric Eel Biomimetics für Energiespeicherung und -umwandlung",
    year = "2023",
    journal = "Small Methods",
    abstract = "Der elektrische Aal gilt als das leistungsfähigste Lebewesen zur Stromerzeugung mit einer Entladungsspannung von bis zu 860 V und einem Spitzenstrom von bis zu 1 A. Diese überraschenden Eigenschaften sind das Ergebnis von Milliarden Jahren Evolution der elektrischen biologischen Struktur und Masse und haben nun großes Forschungsinteresse an elektrisch-aalinspirierter Biomimetik für das Design innovierter Konfigurationen und Komponenten von Energiespeicher- und -umwandlungsgeräten ausgelöst. In diesem Review wird zunächst das bioelektrische Verhalten elektrischer Aale untersucht, gefolgt von der physiologischen Struktur, um die Entladungseigenschaften und Prinzipien elektrischer Organe und Elektrozyten aufzudecken. Darüber hinaus werden zugrundeliegende elektrochemische Mechanismen und Modelle zur Berechnung des Potentials und des Stroms von Elektrozyten vorgestellt. Im Mittelpunkt dieses Reviews steht der jüngste Fortschritt bei elektrisch-aalinspirierten Innovationen und Anwendungen für die Energiespeicherung und -umwandlung, insbesondere einschließlich neuer Stromquellen, triboelektrischer Nanogeneratoren und Nanokanal-Ionenselektivmembranen für die Gewinnung von Energie aus Salinitätsgradienten. Schließlich werden Erkenntnisse zu den aktuellen Herausforderungen und Perspektiven für zukünftige Forschungsmöglichkeiten kritisch zusammengefasst. Es wird empfohlen, dass energiebezogene Biomimetik elektrischer Aale die Entwicklung der nächsten Generation von Hochleistungs-, grünen und funktionalen Elektronikgeräten erheblich vorantreiben wird.",
    url = "https://doi.org/10.1002/smtd.202201435",
    doi = "10.1002/smtd.202201435",
    openalex = "W4321996891",
    references = "doi101186s1286401512888"
}

Die elektrischen Organentladungen (EODs), die von schwach elektrischen Fischen produziert werden, waren lange Zeit eine Quelle wissenschaftlicher Faszination und Inspiration. Die Erforschung dieser Arten hat zu unserem Verständnis der Organisation von fixierten Aktionsmustern beigetragen und die allgemeine Bildgebungstheorie bereichert, indem sie den doppelten Einfluss der Handlungen eines Akteurs auf die Umwelt und sein eigenes Sinnesystem während des Bildgebungsprozesses enthüllt. Diese Jahrhundert-Übersicht vergleicht zunächst, wie schwach elektrische Fische artspezifische und geschlechtsspezifische stereotypisierte elektrische Felder erzeugen, indem sie folgende Aspekte betrachten: (1) periphere Mechanismen, einschließlich der Geometrie, des Kanalrepertoires und der Innervation der elektrogenen Einheiten; (2) die Organisation der elektrischen Organe (EOs); und (3) neuronale Koordinationsmechanismen. Zweitens diskutiert die Übersicht die dreifache Funktion der fischzentrierten elektrischen Felder: (1) die Erzeugung elektrischer Signale, die das Material, die Geometrie und den Abstand naher Objekte kodieren und als kurzreichweitige Sinnesmodalität oder 'elektrischer Tastsinn' dienen; (2) die Kennzeichnung der Identität und des Standorts des Senders; und (3) die Übermittlung sozialer Botschaften, die in stereotypen Modulationen des elektrischen Feldes kodiert sind und als artspezifische Kommunikationssymbole betrachtet werden könnten. Schließlich betrachtet diese Übersicht eine Reihe potenzieller Forschungsrichtungen, die in Zukunft wahrscheinlich fruchtbar sein werden.

@article{doi101242jeb246060,
    author = "Caputi, Ángel A.",
    title = "Living life with an electric touch",
    year = "2023",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "The electric organ discharges (EODs) produced by weakly electric fish have long been a source of scientific intrigue and inspiration. The study of these species has contributed to our understanding of the organization of fixed action patterns, as well as enriching general imaging theory by unveiling the dual impact of an agent's actions on the environment and its own sensory system during the imaging process. This Centenary Review firstly compares how weakly electric fish generate species- and sex-specific stereotyped electric fields by considering: (1) peripheral mechanisms, including the geometry, channel repertoire and innervation of the electrogenic units; (2) the organization of the electric organs (EOs); and (3) neural coordination mechanisms. Secondly, the Review discusses the threefold function of the fish-centered electric fields: (1) to generate electric signals that encode the material, geometry and distance of nearby objects, serving as a short-range sensory modality or 'electric touch'; (2) to mark emitter identity and location; and (3) to convey social messages encoded in stereotypical modulations of the electric field that might be considered as species-specific communication symbols. Finally, this Review considers a range of potential research directions that are likely to be productive in the future.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.246060",
    doi = "10.1242/jeb.246060",
    openalex = "W4389056873",
    references = "doi10100797830302910514"
}

Die adaptive-Shift-Hypothese für die Evolution von Höhlenspezies besagt, dass Vorfahrenarten in oberirdischen Lebensräumen Exaptationen für das Leben unter der Erde besaßen, die ausgenutzt wurden, als Individuen Höhlen besiedelten. Schwach elektrisch aktive Gymnotiform-Fische, nächtliche südamerikanische Teleostenfische, weisen Merkmale auf, die wahrscheinlich Exaptationen für das troglobitische Leben zu sein scheinen. Diese Fische besitzen aktive elektrosensorische Systeme, bei denen Fische schwache elektrische Felder erzeugen, die von spezialisierten Elektrorezeptoren detektiert werden. Gymnotiform-Fische nutzen ihre elektrischen Felder für die Navigation, die Beutefang (Szeneanalyse) und die soziale Kommunikation. Obwohl aktive elektrosensorische Systeme als Exaptationen für das troglobitische Leben erscheinen, da Fische diese Systeme nutzen, um „im Dunkeln zu sehen", ist die Erzeugung elektrischer Felder energetisch kostspielig. Höhlenlebensräume, die oft an Ressourcen arm sind, können möglicherweise nicht solche hohen energetischen Anforderungen unterstützen. Eigenmannia vicentespelaea, eine Art von schwach elektrischem Fisch, die endemisch für die São Vicente II-Höhle im zentralen Brasilien ist, erzeugt überraschenderweise stärkere elektrische Felder als ihre oberirdischen Verwandten. Die Zunahme der Stärke der elektrischen Felder kann einfach auf Größenunterschiede zwischen Höhlen- und oberirdischen Populationen zurückzuführen sein, kann aber auch auf den Mangel an Prädationsdruck in der Höhle oder auf Zunahmen der „sensorischen Volumina" und der Schärfe zurückzuführen sein, die die Lokalisierung und den Fang von Beute verbessern. Eigenmannia vicentespelaea zeigt die klassischen Phänotypen jedes troglobitischen Fisches: Diese Fische haben kleine bis nicht existierende Augen und einen Verlust der Pigmentierung. Der nächstverwandte lebende oberirdische Verwandte, Eigenmannia trilineata, bewohnt nahegelegene Bäche und hat Augen und Pigmentierung. Das elektrosensorische und motorische Verhalten beider Fischarten wurde in ihren natürlichen Lebensräumen mit einem Gitteraufzeichnungssystem gemessen. Oberirdische Eigenmannia zeigten dramatische zirkadiane Veränderungen im Sozialverhalten, wie das Verstecken unter Felsen tagsüber und das Gruppensuchen nachts, während Höhlen-Eigenmannia territoriales Verhalten ohne ersichtliche zirkadiane Modulationen zeigten. Das territoriale Verhalten beinhaltete elektrische und bewegungsbasierte Interaktionen, die eine Form der Grenzpatrouille sein könnten. Elektrosoziales Verhalten und Szeneanalyse sind mechanistisch miteinander verknüpft, da beide von aktiven Sensoriktaktiken stammen.

@article{doi103389fevo20231180506,
    author = "Soares, Daphne und Gallman, Kathryn und Bichuette, Maria Elina und Fortune, Eric S.",
    title = "Adaptive shift of active electroreception in weakly electric fish for troglobitic life",
    year = "2023",
    journal = "Frontiers in Ecology and Evolution",
    abstract = "Die adaptive-Shift-Hypothese für die Evolution von Höhlenspezies besagt, dass Vorfahrenarten in oberirdischen Lebensräumen Exaptationen für das Leben unter der Erde besaßen, die ausgenutzt wurden, als Individuen Höhlen besiedelten. Schwach elektrisch aktive Gymnotiform-Fische, nächtliche südamerikanische Teleostenfische, weisen Merkmale auf, die wahrscheinlich Exaptationen für das troglobitische Leben zu sein scheinen. Diese Fische besitzen aktive elektrosensorische Systeme, bei denen Fische schwache elektrische Felder erzeugen, die von spezialisierten Elektrorezeptoren detektiert werden. Gymnotiform-Fische nutzen ihre elektrischen Felder für die Navigation, die Beutefang (Szeneanalyse) und die soziale Kommunikation. Obwohl aktive elektrosensorische Systeme als Exaptationen für das troglobitische Leben erscheinen, da Fische diese Systeme nutzen, um „im Dunkeln zu sehen", ist die Erzeugung elektrischer Felder energetisch kostspielig. Höhlenlebensräume, die oft an Ressourcen arm sind, können möglicherweise nicht solche hohen energetischen Anforderungen unterstützen. Eigenmannia vicentespelaea, eine Art von schwach elektrischem Fisch, die endemisch für die São Vicente II-Höhle im zentralen Brasilien ist, erzeugt überraschenderweise stärkere elektrische Felder als ihre oberirdischen Verwandten. Die Zunahme der Stärke der elektrischen Felder kann einfach auf Größenunterschiede zwischen Höhlen- und oberirdischen Populationen zurückzuführen sein, kann aber auch auf den Mangel an Prädationsdruck in der Höhle oder auf Zunahmen der „sensorischen Volumina" und der Schärfe zurückzuführen sein, die die Lokalisierung und den Fang von Beute verbessern. Eigenmannia vicentespelaea zeigt die klassischen Phänotypen jedes troglobitischen Fisches: Diese Fische haben kleine bis nicht existierende Augen und einen Verlust der Pigmentierung. Der nächstverwandte lebende oberirdische Verwandte, Eigenmannia trilineata, bewohnt nahegelegene Bäche und hat Augen und Pigmentierung. Das elektrosensorische und motorische Verhalten beider Fischarten wurde in ihren natürlichen Lebensräumen mit einem Gitteraufzeichnungssystem gemessen. Oberirdische Eigenmannia zeigten dramatische zirkadiane Veränderungen im Sozialverhalten, wie das Verstecken unter Felsen tagsüber und das Gruppensuchen nachts, während Höhlen-Eigenmannia territoriales Verhalten ohne ersichtliche zirkadiane Modulationen zeigten. Das territoriale Verhalten beinhaltete elektrische und bewegungsbasierte Interaktionen, die eine Form der Grenzpatrouille sein könnten. Elektrosoziales Verhalten und Szeneanalyse sind mechanistisch miteinander verknüpft, da beide von aktiven Sensoriktaktiken stammen.",
    url = "https://doi.org/10.3389/fevo.2023.1180506",
    doi = "10.3389/fevo.2023.1180506",
    openalex = "W4386373334",
    references = "doi10100797830302910514"
}

@incollection{mcguigan2023nature,
    author = "McGuigan, F. J.",
    title = "Natur bioelektrischer Phänomene",
    year = "2023",
    booktitle = "Psychophysiologische Messung von verborgenen Verhaltensweisen",
    url = "https://doi.org/10.4324/9781003455608-4",
    doi = "10.4324/9781003455608-4",
    openalex = "W4385838279",
    pages = "9-10"
}

Mormyroidea ist eine Überfamilie schwach elektrischer afrikanischer Fische mit großem Potenzial als Modell in einer Vielzahl von biomedizinischen Forschungsgebieten, einschließlich Systemneurobiologie, Muskelzell- und kraniofazialer Entwicklung, Ionenkanal-Biophysik und Flagellen-/Zilienbiologie. Allerdings sind sie derzeit im Labor schwer zu züchten, was für jedes handhabbare Modellorganismus unerlässlich ist. Daher besteht die Notwendigkeit, die Reproduktionsbiologie der Mormyroiden besser zu verstehen, um sie im Labor zuverlässiger zu züchten und sie effektiv als biomedizinisches Forschungsmodell zu nutzen. Diese Übersicht zielt darauf ab, (1) die biomedizinisch relevanten Phänotypen der Mormyroiden kurz hervorzuheben und (2) Informationen über die Reproduktion der Mormyroiden zusammenzustellen, einschließlich Geschlechtsunterschieden, Zuchtzeitraum, sexueller Reife, Gonaden, Gameten und Balz-/Laichverhalten. Wir heben auch Bereiche der Reproduktionsbiologie der Mormyroiden hervor, die derzeit unerforscht sind und/oder Potenzial für weitere Untersuchungen bieten, die Einblicke in erfolgreichere Methoden zur Laborzüchtung von Mormyroiden liefern könnten.

@article{doi101002jezb23242,
    author = "Saunders, Alyssa N. und Gallant, Jason R.",
    title = "A review of the reproductive biology of mormyroid fishes: An emerging model for biomedical research",
    year = "2024",
    journal = "Journal of Experimental Zoology Part B Molecular and Developmental Evolution",
    abstract = "Mormyroidea ist eine Überfamilie schwach elektrischer afrikanischer Fische mit großem Potenzial als Modell in einer Vielzahl von biomedizinischen Forschungsgebieten, einschließlich Systemneurobiologie, Muskelzell- und kraniofazialer Entwicklung, Ionenkanal-Biophysik und Flagellen-/Zilienbiologie. Allerdings sind sie derzeit im Labor schwer zu züchten, was für jedes handhabbare Modellorganismus unerlässlich ist. Daher besteht die Notwendigkeit, die Reproduktionsbiologie der Mormyroiden besser zu verstehen, um sie im Labor zuverlässiger zu züchten und sie effektiv als biomedizinisches Forschungsmodell zu nutzen. Diese Übersicht zielt darauf ab, (1) die biomedizinisch relevanten Phänotypen der Mormyroiden kurz hervorzuheben und (2) Informationen über die Reproduktion der Mormyroiden zusammenzustellen, einschließlich Geschlechtsunterschieden, Zuchtzeitraum, sexueller Reife, Gonaden, Gameten und Balz-/Laichverhalten. Wir heben auch Bereiche der Reproduktionsbiologie der Mormyroiden hervor, die derzeit unerforscht sind und/oder Potenzial für weitere Untersuchungen bieten, die Einblicke in erfolgreichere Methoden zur Laborzüchtung von Mormyroiden liefern könnten.",
    url = "https://doi.org/10.1002/jez.b.23242",
    doi = "10.1002/jez.b.23242",
    openalex = "W4391880700",
    references = "doi10100797830302910514"
}

-ATPase ist auf der Stalklet-Membran angereichert. Stalklets sind auf der posterioren Fläche des Elektrozyt-Diskus verteilt und organisiert in einem recht einheitlichen Muster und verschmelzen zu terminalen Stalks. Letztere vereinigen sich dann in einem meist dichotomen Modus zu Stalks zunehmender Dicke, wobei der Hauptstamm einen Durchmesser von etwa 100 µm aufweist. Wir analysieren ferner die strukturelle Organisation von Stalklets und Stalks, mit einem charakteristischen Zytoskelett-System aus gebündelten Aktinfilamenten in der Mitte und Kernen in subzellulärer Position. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Stalklet/Stalk-System in seiner strukturellen Anordnung angepasst ist, um ein Aktionspotential zu erzeugen, das über den gesamten Diskus-Bereich des Elektrozyns hoch synchronisiert ist, was die kurze elektrische Organentladung in dieser Art erklärt. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Aktin-verwandte Proteine, die in Elektrozynen überexprimiert sind, wie zuvor durch Transkriptom-Analyse gezeigt, an der Organisation des einzigartigen F-Aktin-Systems in Stalklets und Stalks beteiligt sein können.

@article{doi101007s0044102403938y,
    author = "Baumann, Otto und Cheng, Feng und Kirschbaum, Frank und Tiedemann, Ralph",
    title = "Organization of the stalk system on electrocytes in mormyrid weakly electric fish Campylomormyrus compressirostris",
    year = "2024",
    journal = "Cell and Tissue Research",
    abstract = "-ATPase ist auf der Stalklet-Membran angereichert. Stalklets sind auf der posterioren Fläche des Elektrozyt-Diskus verteilt und organisiert in einem recht einheitlichen Muster und verschmelzen zu terminalen Stalks. Letztere vereinigen sich dann in einem meist dichotomen Modus zu Stalks zunehmender Dicke, wobei der Hauptstamm einen Durchmesser von etwa 100 µm aufweist. Wir analysieren ferner die strukturelle Organisation von Stalklets und Stalks, mit einem charakteristischen Zytoskelett-System aus gebündelten Aktinfilamenten in der Mitte und Kernen in subzellulärer Position. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Stalklet/Stalk-System in seiner strukturellen Anordnung angepasst ist, um ein Aktionspotential zu erzeugen, das über den gesamten Diskus-Bereich des Elektrozyns hoch synchronisiert ist, was die kurze elektrische Organentladung in dieser Art erklärt. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Aktin-verwandte Proteine, die in Elektrozynen überexprimiert sind, wie zuvor durch Transkriptom-Analyse gezeigt, an der Organisation des einzigartigen F-Aktin-Systems in Stalklets und Stalks beteiligt sein können.",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00441-024-03938-y",
    doi = "10.1007/s00441-024-03938-y",
    openalex = "W4405649150",
    references = "doi10100797830302910514"
}

@article{doi101016jest2024111739,
    author = "Bütün, İsmail und Çelik, Süleyman und Dönmez, Koray Bahadır und Yürüm, Alp und Gürsel, Selmiye Alkan und Koşar, Ali",
    title = "Der Einfluss von Stromsammlern auf polymerbasierte energieerzeugende Einheiten, die von den elektrischen Organen von Aalen inspiriert sind",
    year = "2024",
    journal = "Journal of Energy Storage",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.est.2024.111739",
    doi = "10.1016/j.est.2024.111739",
    openalex = "W4396631405",
    references = "doi101038srep25899"
}

Zusammenfassung Elektroaale (Electrophorus) sind berühmt für ihre Fähigkeit, elektrische Entladungen zu erzeugen, die zur Beutefang und Verteidigung genutzt werden. Ihre elektrischen Organe (EOs) befinden sich entlang der lateralen–ventralen Region des Schwanzes und enthalten Elektrozellen, die mehrkernige Syncytium-Zellen sind. Der entwicklungsbiologische Ursprung der Elektrozelle sind mesodermale Stammzellen, die im ventralen Teil des Myotoms beobachtet werden. Es ist jedoch unklar, ob diese Vorläuferzellen auch in späteren Stadien aufrechterhalten werden und zum Wachstum des elektrischen Organs im Erwachsenenalter beitragen. In dieser Studie berichten wir über regionale Unterschiede in der Zellmorphologie innerhalb des Haupt-EO (mEO) und identifizieren eine Kandidatenzellpopulation für Elektrozellen-Vorläufer in den jugendlichen Stadien von Electrophorus. Die Zellmorphologie und Verteilung vom ventralen Terminal bis zur dorsalen Region des mEO deuten auf die Segregation von Vorläufern aus dem ventralen Cluster und ihre allmähliche Transformation in reife mehrkernige Elektrozellen durch Zellfusion und Schichtung entlang der dorsalen Achse hin. Immunhistochemie zeigte eine starke Expression von Natrium-Kalium-Adenosintriphosphatase (Na+/K+-ATPase), einem Schlüsselkomponente bei der Erzeugung elektrischer Entladungen im mEO, in den meisten mEO-Regionen, außer in den Zellen des ventralen Clusters. Basierend auf diesen Beobachtungen schlagen wir vor, dass Elektrozellen-Vorläufer sich aus Zellen des ventralen Clusters im mEO entwickeln und sich in reife mehrkernige Zellen differenzieren, während sie dorsal wandern. Dies ist der erste Bericht, der den Entwicklungsprozess von Electrophorus-Elektrozellen aus Zellmorphologie und genetischen Profilen untersucht. Unsere Erkenntnisse stellen einen Durchbruch im Verständnis der Differenzierung von Elektrozellen während der Wachstumsstadien von Electrophorus dar.

@misc{doi10110120240821606117,
    author = "Senarat, Sinlapachai und Matsumoto, Ayako und Nagasawa, Tatsuki und Sakaki, Shintaro und Tsuzuki, Daichi und Uchida, Kazuko und Kuwahara, Makoto und Nikaido, Masato und Hondo, Eiichi und Iida, Atsuo",
    title = "Ventral-zu-dorsale Entwicklung von Elektrozellen in den elektrischen Organen des Elektroaals (Electrophorus)",
    year = "2024",
    booktitle = "bioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory)",
    abstract = "Zusammenfassung Elektroaale (Electrophorus) sind berühmt für ihre Fähigkeit, elektrische Entladungen zu erzeugen, die zur Beutefang und Verteidigung genutzt werden. Ihre elektrischen Organe (EOs) befinden sich entlang der lateralen–ventralen Region des Schwanzes und enthalten Elektrozellen, die mehrkernige Syncytium-Zellen sind. Der entwicklungsbiologische Ursprung der Elektrozelle sind mesodermale Stammzellen, die im ventralen Teil des Myotoms beobachtet werden. Es ist jedoch unklar, ob diese Vorläuferzellen auch in späteren Stadien aufrechterhalten werden und zum Wachstum des elektrischen Organs im Erwachsenenalter beitragen. In dieser Studie berichten wir über regionale Unterschiede in der Zellmorphologie innerhalb des Haupt-EO (mEO) und identifizieren eine Kandidatenzellpopulation für Elektrozellen-Vorläufer in den jugendlichen Stadien von Electrophorus. Die Zellmorphologie und Verteilung vom ventralen Terminal bis zur dorsalen Region des mEO deuten auf die Segregation von Vorläufern aus dem ventralen Cluster und ihre allmähliche Transformation in reife mehrkernige Elektrozellen durch Zellfusion und Schichtung entlang der dorsalen Achse hin. Immunhistochemie zeigte eine starke Expression von Natrium-Kalium-Adenosintriphosphatase (Na+/K+-ATPase), einem Schlüsselkomponente bei der Erzeugung elektrischer Entladungen im mEO, in den meisten mEO-Regionen, außer in den Zellen des ventralen Clusters. Basierend auf diesen Beobachtungen schlagen wir vor, dass Elektrozellen-Vorläufer sich aus Zellen des ventralen Clusters im mEO entwickeln und sich in reife mehrkernige Zellen differenzieren, während sie dorsal wandern. Dies ist der erste Bericht, der den Entwicklungsprozess von Electrophorus-Elektrozellen aus Zellmorphologie und genetischen Profilen untersucht. Unsere Erkenntnisse stellen einen Durchbruch im Verständnis der Differenzierung von Elektrozellen während der Wachstumsstadien von Electrophorus dar.",
    url = "https://doi.org/10.1101/2024.08.21.606117",
    doi = "10.1101/2024.08.21.606117",
    openalex = "W4401737795",
    references = "doi10100797830302910514"
}

-ATPase), ein Schlüsselkomponente bei der Erzeugung elektrischer Entladungen in den mEO, in den meisten mEO-Regionen, mit Ausnahme der ventralen Clusterzellen. Basierend auf diesen Beobachtungen schlagen wir vor, dass Elektrozyten-Vorstufen sich aus ventralen Clusterzellen in den mEO entwickeln und sich in reife mehrkernige Zellen differenzieren, während sie dorsal wandern. Dies ist der erste Bericht, der den Entwicklungsprozess von Elektroaals-Elektrozyten aus Zellmorphologie und genetischen Profilen untersucht. Unsere Ergebnisse stellen einen Durchbruch im Verständnis der Differenzierung von Elektrozyten während der Wachstumsstadien des Elektroaals dar.

@article{doi101016jydbio202505003,
    author = "Senarat, Sinlapachai und Matsumoto, Ayako und Nagasawa, Tatsuki und Sakaki, Shintaro und Tsuzuki, Daichi und Uchida, Kazuko und Kuwahara, Makoto und Nikaido, Masato und Hondo, Eiichi und Iida, Atsuo",
    title = "Ventral-zu-dorsale Entwicklung von Elektrozyten in den elektrischen Organen des Elektroaals (Electrophorus)",
    year = "2025",
    journal = "Developmental Biology",
    abstract = "-ATPase), ein Schlüsselkomponente bei der Erzeugung elektrischer Entladungen in den mEO, in den meisten mEO-Regionen, mit Ausnahme der ventralen Clusterzellen. Basierend auf diesen Beobachtungen schlagen wir vor, dass Elektrozyten-Vorstufen sich aus ventralen Clusterzellen in den mEO entwickeln und sich in reife mehrkernige Zellen differenzieren, während sie dorsal wandern. Dies ist der erste Bericht, der den Entwicklungsprozess von Elektroaals-Elektrozyten aus Zellmorphologie und genetischen Profilen untersucht. Unsere Ergebnisse stellen einen Durchbruch im Verständnis der Differenzierung von Elektrozyten während der Wachstumsstadien des Elektroaals dar.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.ydbio.2025.05.003",
    doi = "10.1016/j.ydbio.2025.05.003",
    openalex = "W4410214392",
    references = "doi10100797830302910514"
}

Großflächige, flexible pyroelektrische Sensoren haben in einer Reihe von Anwendungen, einschließlich elektronischer Haut, Robotik und Militärwesen, zunehmende Aufmerksamkeit erhalten. Allerdings bestehende flexible pyroelektrische Sensoren haben Schwierigkeiten, gleichzeitig sowohl hohe pyroelektrische Leistung als auch hervorragende mechanische Eigenschaften zu erreichen. Hier schlagen wir eine universelle Insel-Brücken-Perkulationsstruktur vor, die von dem elektrischen Organ des elektrischen Rays inspiriert ist, die es flexiblen nichtpyroelektrischen Substraten mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften ermöglicht, einen pyroelektrischen Effekt zu erzeugen. Die Insel-Brücken-Perkulationsnetzwerkstruktur aus pyroelektrischen Partikeln (Insel) und carboxyl-funktionalisierten mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren (Brücke) erreichte die Übertragung und Überlagerung des pyroelektrischen Effekts durch die Filmpolarisation und den Perkulationseffekt. Der pyroelektrische Sensor, der auf der Insel-Brücken-Perkulationsnetzwerkstruktur basiert, vererbt nicht nur die pyroelektrischen Eigenschaften der pyroelektrischen Partikel, sondern vererbt auch die hervorragenden mechanischen Eigenschaften der nichtpyroelektrischen Substrate. Die flexiblen pyroelektrischen Sensoren, die aus Polydimethylsiloxan (PDMS)-Substraten hergestellt wurden, zeigen einen guten pyroelektrischen Effekt und hervorragende mechanische Zuverlässigkeit selbst bei 30% Dehnungsrate und 5.000 Dehnungs-Rückzug-Zyklen, und diejenigen, die aus Polyimid (PI)-Substraten hergestellt wurden, können als elektronische Haut für Roboter dienen, um Wärmequellen zu erkennen und Infrarot-Eigenschaften mit einer maximalen Distanz von 8 cm besitzen. Diese Studie bietet Ideen zur Herstellung flexibler pyroelektrischer Sensoren mit hochflexiblen und leistungsstarken Eigenschaften.

@article{doi101021acssensors4c02974,
    author = "Cheng, Peng und Hong, Jinhua und Zhu, Xiaohui und Bao, Cheng und Song, Lei und Zhou, Xu und Wen, Peng",
    title = "Electric-Ray-Inspirierte Universelle Insel-Brücken-Struktur zur Umwandlung von nichtpyroelektrischen Substraten in pyroelektrische Sensoren",
    year = "2025",
    journal = "ACS Sensors",
    abstract = "Großflächige, flexible pyroelektrische Sensoren haben in einer Reihe von Anwendungen, einschließlich elektronischer Haut, Robotik und Militärwesen, zunehmende Aufmerksamkeit erhalten. Allerdings bestehende flexible pyroelektrische Sensoren haben Schwierigkeiten, gleichzeitig sowohl hohe pyroelektrische Leistung als auch hervorragende mechanische Eigenschaften zu erreichen. Hier schlagen wir eine universelle Insel-Brücken-Perkulationsstruktur vor, die von dem elektrischen Organ des elektrischen Rays inspiriert ist, die es flexiblen nichtpyroelektrischen Substraten mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften ermöglicht, einen pyroelektrischen Effekt zu erzeugen. Die Insel-Brücken-Perkulationsnetzwerkstruktur aus pyroelektrischen Partikeln (Insel) und carboxyl-funktionalisierten mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren (Brücke) erreichte die Übertragung und Überlagerung des pyroelektrischen Effekts durch die Filmpolarisation und den Perkulationseffekt. Der pyroelektrische Sensor, der auf der Insel-Brücken-Perkulationsnetzwerkstruktur basiert, vererbt nicht nur die pyroelektrischen Eigenschaften der pyroelektrischen Partikel, sondern vererbt auch die hervorragenden mechanischen Eigenschaften der nichtpyroelektrischen Substrate. Die flexiblen pyroelektrischen Sensoren, die aus Polydimethylsiloxan (PDMS)-Substraten hergestellt wurden, zeigen einen guten pyroelektrischen Effekt und hervorragende mechanische Zuverlässigkeit selbst bei 30\% Dehnungsrate und 5.000 Dehnungs-Rückzug-Zyklen, und diejenigen, die aus Polyimid (PI)-Substraten hergestellt wurden, können als elektronische Haut für Roboter dienen, um Wärmequellen zu erkennen und Infrarot-Eigenschaften mit einer maximalen Distanz von 8 cm besitzen. Diese Studie bietet Ideen zur Herstellung flexibler pyroelektrischer Sensoren mit hochflexiblen und leistungsstarken Eigenschaften.",
    url = "https://doi.org/10.1021/acssensors.4c02974",
    doi = "10.1021/acssensors.4c02974",
    openalex = "W4407391824",
    references = "doi101038srep25899"
}

@incollection{roth2025bioelectrical,
    author = "Roth, Fabian Christoph und Numberger, Markus und Draguhn, Andreas",
    title = "Bioelektrische Phänomene und ihre Messung",
    year = "2025",
    booktitle = "Beherrschen der Patch-Clamp-Technik: Ein praktischer Leitfaden",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-662-70745-6\_2",
    doi = "10.1007/978-3-662-70745-6\_2",
    pages = "15-28"
}

Die Erforschung der biologischen Leitfähigkeit hat sich von ihrer klassischen Grundlage, die auf ionischen Flüssen beruht, welche die Erregbarkeit von Herz und Nervensystem unterstützen, zu einem mehrdimensionalen Regulator der zellulären Physiologie entwickelt. Herkömmliche Ansätze zur Untersuchung elektrischer Ereignisse in lebender Materie konzentrierten sich weitgehend auf die Aufzeichnung von Aktionspotentialen. Bioelektrizität in nicht-exzitablen Zellen steuert jedoch Schlüsselphänomene, einschließlich der Entwicklungsmusterbildung, Gewebehomöostase und Krankheitsprogression. Pionierstudien haben endogene Bioelektrizität in vielen Aspekten der Morphogenese, Wundheilung, Regeneration und Krebs involviert. Frühe Erkenntnisse legten den Grundstein für die Betrachtung der Bioelektrizität als Mittel, um Zellbestimmung, Zellzyklusprogression, Differenzierung und Seneszenz zu beeinflussen. Kürzlich wurde festgestellt, dass räumliche Variationen des Membranpotentials innerhalb von Tumormikroumgebungen mit metastatischem Potenzial korrelieren. Parallel dazu wurden erhebliche Durchbrüche bei der Entwicklung fortschrittlicher bioelektrischer Schnittstellen für die Untersuchung neuronaler Netzwerke und Herzfunktion erzielt. Diese Perspektive verbindet die Ingenieur- und biologischen Domänen, indem sie untersucht, wie solche Technologien neue Einblicke in elektrische Ereignisse nicht-exzitabler Zellen auf verschiedenen Betriebsstufen ermöglichen können, um schließlich zelluläre Pfade bei Krebs-Umprogrammierung, Anti-Aging-Interventionen und Genexpressionsmodulation zu manipulieren.

@misc{cadinu2026bioelectrical,
    author = "Cadinu, Paolo und Burgess, Matthew K. und Franco Jones, Catarina Franco und Iarossi, Marzia und Schröter, Manuel und Nakatsuka, Nako und Djamgoz, Mustafa B.A. und Gonçalves, Gil und Abayzeed, Sidahmed und Sanjuán-Alberte, Paola und Mendes, Paula M. und Rawson, Frankie J. und Nair, Malavika und Levin, Michael und Moreddu, Rosalia",
    title = "Bioelectrical Interfaces Beyond Excitable Cells: Cancer, Aging, and Gene Expression Modulation",
    year = "2026",
    publisher = "Wiley-VCH",
    abstract = "Die Erforschung der biologischen Leitfähigkeit hat sich von ihrer klassischen Grundlage, die auf ionischen Flüssen beruht, welche die Erregbarkeit von Herz und Nervensystem unterstützen, zu einem mehrdimensionalen Regulator der zellulären Physiologie entwickelt. Herkömmliche Ansätze zur Untersuchung elektrischer Ereignisse in lebender Materie konzentrierten sich weitgehend auf die Aufzeichnung von Aktionspotentialen. Bioelektrizität in nicht-exzitablen Zellen steuert jedoch Schlüsselphänomene, einschließlich der Entwicklungsmusterbildung, Gewebehomöostase und Krankheitsprogression. Pionierstudien haben endogene Bioelektrizität in vielen Aspekten der Morphogenese, Wundheilung, Regeneration und Krebs involviert. Frühe Erkenntnisse legten den Grundstein für die Betrachtung der Bioelektrizität als Mittel, um Zellbestimmung, Zellzyklusprogression, Differenzierung und Seneszenz zu beeinflussen. Kürzlich wurde festgestellt, dass räumliche Variationen des Membranpotentials innerhalb von Tumormikroumgebungen mit metastatischem Potenzial korrelieren. Parallel dazu wurden erhebliche Durchbrüche bei der Entwicklung fortschrittlicher bioelektrischer Schnittstellen für die Untersuchung neuronaler Netzwerke und Herzfunktion erzielt. Diese Perspektive verbindet die Ingenieur- und biologischen Domänen, indem sie untersucht, wie solche Technologien neue Einblicke in elektrische Ereignisse nicht-exzitabler Zellen auf verschiedenen Betriebsstufen ermöglichen können, um schließlich zelluläre Pfade bei Krebs-Umprogrammierung, Anti-Aging-Interventionen und Genexpressionsmodulation zu manipulieren.",
    url = "https://www.research-collection.ethz.ch/handle/20.500.11850/798890",
    doi = "10.3929/ethz-c-000798890"
}

@incollection{alexanderNoneelectric,
    author = "Alexander, James B.",
    title = "Elektrische Organe.",
    year = "None",
    booktitle = "The dynamic theory of life and mind: An attempt to show that all organic beings are both constructed and operated by the dynamic agencies of their respective environments.",
    url = "https://doi.org/10.1037/12949-055",
    doi = "10.1037/12949-055",
    openalex = "W4236579962",
    pages = "526-533"
}

@inproceedings{smithNonedirect,
    author = "Smith, W.M.",
    title = "Direkte Abbildung bioelektrischer Phänomene",
    year = "None",
    booktitle = "Proceedings of the 20th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Vol.20 Biomedical Engineering Towards the Year 2000 and Beyond (Cat. No.98CH36286)",
    url = "https://doi.org/10.1109/iembs.1998.745808",
    doi = "10.1109/iembs.1998.745808",
    pages = "5-9"
}