Knurrhähne sind generell geschickt darin, mit ihren sechs beinartigen Anhängseln über den Boden zu laufen und dort nach Beute zu stochern. Manche Knurrhahnarten sind jedoch besonders an diese bodennahe Lebensweise angepasst: Ihre Beine sind mit sensorischen Papillen bedeckt, die es den Fischen ermöglichen, sowohl auf mechanische als auch auf chemische Reize zu reagieren. So können sie sogar im Meeresboden verborgene Nahrung aufspüren, wie Forscherinnen und Forscher erstmals in zwei in »Current Biology« veröffentlichten Studien zeigen.

Das Forschungsteam um Nicholas Bellono von der Harvard University in Cambridge untersuchte zunächst, wie Knurrhähne der Art Prionotus carolinus ihre Nahrung finden. Dazu vergruben sie im Boden kleine Kapseln, die gemahlene und gefilterte Muschelextrakte oder sogar nur einzelne Aminosäuren enthielten. Die Knurrhähne konnten diese zielsicher mit ihren Beinen detektieren und frei legen. Versteckte Kontrollkapseln, die nur mit Meerwasser gefüllt waren, ignorierten die Fische.

Vertreter einer zweiten Knurrhahnart namens P. evolans waren hingegen nicht in der Lage, die versteckte Beute aufzustöbern. Sie nutzen ihre beinartigen Anhängsel lediglich dazu, sich fortzubewegen und sichtbare Nahrung aufzunehmen. Ein Vergleich der beiden Arten zeigte schließlich: Die Beine von P. carolinus sind schaufelförmig und mit Papillen versehen, die unseren menschlichen Geschmacksknospen ähneln und empfindlich auf chemische Signale reagieren. An den stabförmigen Beinen der nicht grabenden Art sitzen dagegen keine Papillen. Die Beine von P. carolinus haben sich also im Lauf der Evolution spezialisiert.

Das Forschungsteam untersuchte zudem, welche molekularen Prozesse zu dieser Spezialisierung geführt haben. So fand es heraus, dass bei Jungfischen ein altes, konserviertes Gen tbx3a in den sich entwickelnden Beinen stark exprimiert wird. Die Rolle von tbx3a für das Beinwachstum haben die Forscher in weiteren Untersuchungen ermittelt: Wurde das Gen mittels der Genschere CRISPR-Cas9 gezielt modifiziert, kam es zu einer Fehlentwicklung der Beine. Sie ähnelten dann eher normalen Flossen. Außerdem beeinflusst tbx3a auch wichtige Strukturen im Nervensystem der Fische, die für die korrekte Bewegung der Beine und das Graben wichtig sind. Fische mit verändertem tbx3a waren weniger gut darin, vergrabene Nahrung zu finden.

Knurrhähne sind Meeresfische, die vor allem in den Küstengewässern des Atlantiks und des Mittelmeers vorkommen und vornehmlich am Boden in bis zu 400 Meter Tiefe leben. Ihr Name leitet sich von den knurrenden und grunzenden Geräuschen ab, die diese Fische erzeugen, um etwa in einer bedrohlichen Situation Feinde abzuschrecken. Dazu bringen spezielle Muskeln die Schwimmblase zum Vibrieren.