Können Fische Schmerzen spüren / empfinden?

Ob Fische Schmerzen fühlen, ist eine berechtigte Frage und seit langem Mittelpunkt einer wissenschaftlichen Kontroverse. Denn die Beantwortung dieser Frage ist nicht ganz so einfach, auch weil Fische anders als der Mensch nicht mitteilen können, ob sie Schmerzen verspüren. Daher hat sich die Wissenschaft dieser Frage indirekt angenähert. Sie hat zum einen geprüft, ob bei Fischen die anatomischen Voraussetzungen für ein Schmerzempfinden vorliegen. Zum anderen hat sie geschaut, ob Fische typische, mit einer Schmerzempfindung einhergehende Verhaltensreaktionen zeigen. Dennoch beantworten die bisherigen Forschungsergebnisse die Frage noch nicht zufriedenstellend. Warum das so ist, erfährst du in diesem Artikel.

Schmerz und seine Funktion

Schmerz ist überlebenswichtig, denn er schützt als Warnsignal vor Verletzungen und Gefahren. Er begrenzt möglichen Schaden und erlaubt Rückschlüsse für zukünftiges Verhalten. In der Schmerzforschung unterscheiden Wissenschaftler zwischen

1. dem Erkennen und Verarbeiten von schädlichen Umweltreizen (= sogenannte Nozizeption) und
2. dem bewussten Empfinden von Schmerzen.

Die Nozizeption beschreibt die biologischen Voraussetzungen zur Wahrnehmung von schädlichen Reizen. Sie bildet die evolutionär gewachsene Grundlage zur Vermeidung von Gewebeschäden. Sie ist aber nicht gleichzusetzen mit einem bewussten Wahrnehmen von Schmerz.

Diese Unterscheidung ist wichtig, wenn du die wissenschaftliche Kontroverse zum Schmerzempfinden bei Fischen verstehen möchtest. Denn Uneinigkeit besteht vor allem beim oben genannten Punkt 2, also in der Frage, ob Fische über die Nozizeption vermittelte Reize auch wirklich bewusst als Schmerz erfahren. Warum das so ist, wirst du folgend Schritt für Schritt anhand der dazu durchgeführten Studien erfahren.

Die biologischen Voraussetzungen

Die Gehirne von Wirbeltieren zeigen prinzipiell einen morphologisch ähnlichen Aufbau, da sie auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückgehen. Da auch Fische zu den Wirbeltieren gehören, liegt die Annahme nahe, dass auch diese über einen biologisch angelegten Schmerzmechanismus verfügen.

Daher haben Forscher in einem ersten Schritt geschaut, ob Fische überhaupt über die anatomischen Voraussetzungen zur Schmerzwahrnehmung wie beispielsweise Schmerzrezeptoren verfügen. Hierzu haben sie das Nervensystem und Gehirn von Mensch und Fisch im Rahmen von Vergleichsstudien miteinander verglichen. So verfügen Menschen über ganz bestimmte Nervenendigungen, die schmerzhafte Reize vom Ort des Schmerzgeschehens an das Gehirn weiterleiten: die sogenannten Nozizeptoren.

Verschiedene biologische, anatomische und neurologische Vergleichsstudien haben gezeigt, dass auch Fische über die neuroanatomischen und physiologischen Voraussetzungen verfügen, um auf schmerzspezifische Reize reagieren zu können. Folgendes haben die Forscher beobachten können:

1. Fische haben Nozizeptoren, die denen der Säugetiere ähneln.
2. Fische zeigen abstammungsgeschichtlich betrachtet die gleichen Hirnregionen auf wie Vögel und Säugetiere.
3. Fischen fehlt die Großhirnrinde (Kortex). Deren Funktion wird aber wie bei Vögeln zum Teil von anderen Hirnregionen übernommen.

Aber führt das Vorhandensein der biologischen Voraussetzungen tatsächlich zu einem bewussten Schmerzempfinden bei Fischen? Dass Fische beispielsweise über Nozizeptoren verfügen, beweist nämlich noch nicht, dass der an das Gehirn weitergeleitete Reiz auch dort als Schmerzempfinden verarbeitet wird. Da Fische anders als der Mensch nicht von Schmerzen berichten können, haben Wissenschaftler das Verhalten von Menschen als Bezugspunkt genommen. Sie haben geschaut, ob Fische nach einem potenziell schmerzhaften Reiz ein ähnliches Verhalten zeigen.

Schmerzverhalten beim Menschen

Menschen zeigen ein ganz bestimmtes Verhalten, wenn sie Schmerzen verspüren. Sie ziehen beispielweise ihre Hand umgehend weg, wenn sie einer heißen Herdplatte zu nahe kommen. Dieser Wegzieh-Reflex tritt ein, bevor du den Schmerz bewusst wahrnimmst. Dieser kommt erst etwas später. Und wenn du diesen spürst, hältst du in der Regel deine schmerzende Hand mit deiner anderen.

Daher haben Wissenschaftler geschaut, ob Fische ein ähnliches Verhalten zeigen, nachdem sie diese einem potenziell schmerzenden Reiz ausgesetzt haben. Verhalten sie sich lediglich reflexartig (wie beim Menschen der Wegzieh-Reflex) oder zeigen sie anschließend noch weitere Verhaltensweisen, die auf einen Schmerz zurückführbar sind?

Schmerzverhalten bei Fischen

Viele Tiere verfügen über kognitive Fähigkeiten, d. h. sie können Umweltinformationen wahrnehmen, verarbeiten, speichern und entsprechend aktiv werden. Auch bei Fischen konnten Forscher komplexe, informationsverarbeitende Prozesse beobachten. Dies haben Wissenschaftler genutzt, um sich über das Verhalten der Fische einem möglichen Schmerzempfinden anzunähern. Sie haben geschaut, ob schädliche Reize zu verändertem Verhalten wie eine Reizvermeidung führen.

Hierzu haben die Wissenschaftler den Versuchstieren (Atlantischer Lachs) gezielt Schmerzen zugeführt. Zum einen haben sie den betäubten Fischen eine Substanz gespritzt, die ähnliche Schmerzen wie eine Brennnessel hervorruft. Die Fische haben anschließend Veränderungen in ihrem Verhalten gezeigt: So haben sich einige Tiere im Kies gewälzt, andere sich ihr Maul an der Wand des Fischtanks gerieben oder sich von einer auf die andere Seite gedreht. Wieder andere Fische haben aufgehört zu fressen. Ein ähnliches Verhalten kannst du auch beim Menschen beobachten. Zudem führte die Gabe von Schmerzmitteln zu einer Unterdrückung dieser Verhaltensänderungen. Dies werten die Wissenschaftler als Hinweis auf eine möglicherweise bewusste Schmerzwahrnehmung bei Fischen.

Die durchgeführten Studien haben gezeigt, dass Fische über Schmerzrezeptoren verfügen und nach einem Schmerz Verhaltensänderungen zeigen. Diese Ergebnisse beweisen allerdings noch nicht, dass Fische bewusst Schmerzen spüren. So weisen Kritiker auf Mängel hinsichtlich der Studienmethoden hin. Insbesondere die Unterscheidung zwischen unbewusster und bewusster Schmerzerkennung und -empfindung bleibe bei der Interpretation der Ergebnisse zumeist unberücksichtigt. Daher seien die Studienergebnisse oftmals falsch interpretiert. Daneben zeigen folgende Gegenargumente, dass die bisherigen Studien für eine endgültige Beantwortung der Frage, ob Fische Schmerzen fühlen, nicht ausreichen.

Gegenargument #1: Fischen fehlt zum Schmerzempfinden die Großhirnrinde

Die Großhirnrinde soll maßgeblich am menschlichen Bewusstsein beteiligt sein. Dass diese bei Fischen fehlt, zeigt für eine Reihe von Wissenschaftlern, dass Fische zwar schädliche Reize erkennen, diese aber nicht als bewusster Schmerz wahrgenommen werden.

Für sie sprechen die beobachteten Unterschiede in der Struktur des Zentralnervensystems vielmehr für ein angeborenes Abwehrverhalten. Sie beweisen dagegen nicht, dass Fische jenseits dieser Rückzugsreflexe über ein bewusstes Schmerzempfinden verfügen.

Gegenargument #2: Fische zeigen nach Operationen keine Verhaltensänderung

Für diese Argumentation spreche auch das Verhalten, das bei Mensch und Fisch nach chirurgischen Eingriffen beobachtet werden kann. So haben Menschen beispielweise nach einer Kraniotomie (= Bohren eines Loches in den Schädel) in aller Regel Schmerzen, die die körperliche Funktion mindern. Fische, bei denen dieser Eingriff auch häufig durchgeführt wird, zeigen dagegen keine Unterdrückung ihres Fress-, Schwimm- oder Paarungsverhaltens. Analoges zeigen Studien zum Catch-and-Release-Angeln. Diese konnten zeigen, dass Fische relativ schnell nach der Freilassung wieder normales Verhalten zeigen. Dies deute darauf hin, dass Fische keine Schmerzen spüren.

Gegenargument #3: Fische haben kaum C-Fasern

Wie bereits beschrieben, erkennen bestimmte Schmerzrezeptoren – die Nozizeptoren -schädliche und Gewebe schädigende Reize. Wirbeltiere verfügen in der Regel über zwei Typen von Nozizeptoren: sogenannte A-Delta-Fasern und C-Fasern. A-Delta-Fasern leiten primäre, als stechend empfundene Schmerzsignale über das Rückenmark ans Gehirn und aktivieren Reflexhandlungen (wie das Wegziehen der Hand). C-Fasern geben dagegen den zweiten Schmerz ans zentrale Nervensystem weiter. Diesen empfinden Menschen als dumpf und bohrend. Er ist sehr viel intensiver und anhaltender als der erste Schmerz und wahrscheinlich für den das bewusste Schmerzempfinden verantwortlich.

Bei Plattenfischen wie Haien und Rochen beispielsweise konnten Forscher C-Fasern bislang nicht nachweisen. Auch bei anderen Fischen sind eher viele A-Delta-Fasern und weniger C-Fasern beobachtbar. Für einige Forscher beweisen diese Beobachtungen, dass die Reaktionen von Fischen auf nozizeptive Reize („Schmerzreize“) begrenzt sind und entsprechend eine Schmerzbewusstsein ausgeschlossen werden muss.

Unbewusst wahrgenommene Schmerzreize seien dagegen einfach evolutionär entstanden, um über Flucht- und Vermeidungsreaktionen mögliche Gewebeschäden zu verringern. Derartige sofortige Rückzugsreflexe werden bei vielen Tierarten beobachtet. Immerhin erfüllen diese auch eine wichtige Funktion, indem sie den Kontakt mit potenziell schädlichen Reizen verhindern oder zumindest einschränken. Diese Schaltkreise haben sich entsprechend entwickelt, um das Überleben zu sichern. Insgesamt seien Fische für das unbewusste gerüstet, für das bewusste bzw. eine emotionale Reaktion dagegen nicht.

Fazit

Fische zeigen angesichts schädlicher Reize unbewusste physiologische Stressreaktionen. Sie können unbewusst Schmerz wahrnehmen, um den Kontakt mit schädlichen Reizen zu verringern. Dies gilt als gesichert. Ob ein Fisch auch tatsächlich über ein Schmerzbewusstsein verfügt, konnten die Wissenschaftler bislang nicht nachweisen. Allerdings verfügt die Wissenschaft heute noch nicht über die Werkzeuge, um experimentell zu beweisen, dass Fische keine Schmerzen empfinden. Selbst beim Menschen ist das Bewusstsein wissenschaftlich nicht klar definiert. Niemand weiß, welche Hirnregionen in welcher Situation zum Bewusstsein beitragen.

Daher sollte generell gelten: Auch wenn die Beantwortung der Frage nach einem Schmerzbewusstsein bislang noch unzureichend beantwortet und Gegenstand eines fortdauernden wissenschaftlichen Diskurses ist, sollte im Umgang mit Fischen versucht werden, schädliche Stressreaktionen weitgehend zu reduzieren.

Häufige Fragen zum Schmerzempfinden bei Fischen

Quellen

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• Rose, J. D. et al. (2013): Can fish really feel pain? Fish and Fisheries, 15(1), S. 1-37
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