Ich bin kein Monster

Die Wissenschaft hat Tintenfische von Monstern, denen Märchen erzählt werden, zu einem Wunder gemacht

Mit Antikörpern gefärbte Chromatophore auf adulter Tintenfischhaut. Radiale Linien sind Muskeln, der Rest der Verbindungslinien sind höchstwahrscheinlich Nerven. Alles, was auf dem Foto zu sehen ist, hat in Wirklichkeit eine Größe von anderthalb mm

Kopffüßer nehmen in kulturellen Mythen einen hohen Stellenwert ein. Ihre langen Tentakel, großen, nicht blinzelnden Augen und einfach die Größe eines riesigen Tintenfischs erschreckten uns zumindest seit dem Mittelalter, als Geschichten die Händler mit Monstern erschreckten, die in der dunklen See auf sie warteten und bereit waren, ganze Schiffe mit Besatzungen zu verschlingen.

Aber die Wissenschaft hat viel getan, um diese schrecklichen Geschichten zu zerstreuen und gleichzeitig unser Erstaunen darüber zu nähren, wie erstaunlich stark sich Kopffüßer von uns unterscheiden. Wir wissen bereits, dass diese Kreaturen ziemlich schlau sind und dass ihr Gehirn überhaupt nicht wie unser organisiert ist. Einige Tintenfischarten können ihre Gene vorübergehend zur Anpassung transkodieren. Tintenfische verändern die Farbe und das Muster ihrer Haut, entweder um sich vor Raubtieren zu verstecken oder um miteinander zu kommunizieren. "Wir ändern manchmal gerne unser Aussehen mit Tätowierungen oder Kosmetika, aber wir haben nichts in der Nähe von Tintenfischen, was Tintenfische haben", sagt Steve Senft, Neurowissenschaftler am Woods Hall Marine Biological Laboratory, PC. Massachusetts


Die Kultillustration aus der 1870er Ausgabe von „Twenty Thousand Leagues Under the Sea“ von Jules Verne prägte das Bild des Killerkalmars für viele kommende Generationen

Senft untersucht die Art Doryteuthis pealeii ( Langküstenkalmar ), deren Vertreter etwa 30 cm lang sind und in den westlichen Regionen des Atlantiks von Neufundland bis Venezuela leben. Winzige einzigartige Zellen, Chromatophore und Iridophore sind in ihre Haut eingebettet, wie Senft erklärt. "Diese Körper sind überraschend detailliert und aus unserer Sicht völlig fremd", sagt er. - Chromatophore absorbieren Licht verschiedener Wellenlängen und werden von Iridophoren reflektiert. Chromatophore werden direkt vom Gehirn des Tieres gesteuert, und hier spielt das Nervensystem eine Rolle. Tintenfisch kann viele verschiedene Muster erzeugen. Sie können Flossen, Tentakeln, Köpfe und Körperteile beflecken, die als Mantel bezeichnet werden. "Sie können verschiedene Teile des Mantels auf unterschiedliche Weise färben, und einige Tiere können Reflexionswellen durch den Körper senden, und dies ist ein bezaubernder Anblick."

Laut Senft können Tintenfische Dutzende von Mustern erzeugen. Und was können sie sich sagen? "Ich persönlich kenne ihre Sprache nicht", sagt Senft. "Aber es ist klar, dass sie ein Kommunikationssystem haben." Wenn der Tintenfisch in einem Pfosten schwimmt, zeigt er unterschiedliche Muster für verschiedene Tintenfische. Sie können oft sehen, wie der Tintenfisch an verschiedenen Körperteilen unterschiedliche Muster zeigt. Er zeigt ein Muster einer Frau, die neben ihm schwimmt, und ein anderes einem Mann auf der anderen Seite. Jeder kann seine eigenen Schlussfolgerungen ziehen, aber ich denke, dies ist das offensichtlichste Beispiel für eine Reihe von Verhaltensweisen, die in einer Schule oder in einer Gruppe von Tieren fein organisiert sind. “

Senft arbeitet mit einem Mikroskop und trifft auf Bilder, die an sich schön sind. "Manchmal überschattet ihre Schönheit Informationen", sagt er. Senft lieferte uns mehrere Bilder, die er vom Tintenfisch erhalten hatte. Sie demonstrieren die Umwandlung eines Monsters in ein Wunder. "Es scheint mir, dass je mehr Menschen Geduld zeigen und die Natur um sich herum betrachten, desto mehr werden sie überrascht sein", sagt er.



Mit Antikörpern gefärbte Chromatophore auf adulter Tintenfischhaut. Radiale Linien sind Muskeln, der Rest der Verbindungslinien sind höchstwahrscheinlich Nerven. Alles, was auf dem Foto zu sehen ist, hat in Wirklichkeit eine Größe von anderthalb mm, enthält jedoch so viele Informationen, dass der Neurowissenschaftler Steve Senft das Bild eines Bündels von Nervenfasern vergrößern und einzelne Axone fast unterscheiden kann. "Wir können noch nicht jeden von ihnen verfolgen, aber das ist unser Ziel", sagt Senft. "Dies ist aus diesem Bild nicht ersichtlich, aber wenn Sie Hunderte von ihnen durchsehen, werden Sie beginnen zu verstehen, wie dieses System funktioniert."



Dieses Bild, das an die Arbeit der französischen Impressionisten erinnert, enthält kleine blattförmige Strukturen in Blau, Grün und Lila - dies sind Iridophore, Zellen, die für die Fähigkeit des Tintenfischs verantwortlich sind, Farbe und Muster zu ändern. Iridophore befinden sich in Form überlappender Platten und reflektieren je nach ihrer relativen Position unterschiedliche Farben. Die verzweigten Äste sind Nerven, die Informationen vom Gehirn an die Iridophoren übertragen, wie sie lokalisiert werden sollen. „Diese Bilder sind nur ein Blick in das Schlüsselloch im Vergleich zu der Vielfalt, die in der Natur existiert - und dies ist ein weiterer Grund für die Versuchung der Forschung. Nach jeder Präparation sehe ich etwas Neues “, sagt Senft.



Tintenfischembryo unter dem Mikroskop. Einige Farben werden durch die Reflexion von Laserstrahlen vom Material oder von Farbstoffen erhalten, die von Senft in den Stoff eingeführt werden. Rote und gelbe Punkte sind Chromatophore, die für die roten, gelben und braunen Tintenfischtöne verantwortlich sind. Sie sind auf dem Foto nicht sichtbar, aber die Chromatophoren sind von Muskeln in der Art der Speichen im Rad umgeben, die durch Kontraktion und Entspannung den Durchmesser der Chromatophore und ihre scheinbare Größe verändern.



Diese Kabel sind Nerven, von denen jedes aus winzigen Drähten und Axonen besteht. Axone verzweigen sich zu verschiedenen Zielen wie Chromatophoren und Iridophoren. Bei Aktivierung kann ein Neuron einen ganzen Satz von Chromatophoren verändern und dem Tintenfisch eine rote Farbe verleihen oder ein fleckiges Muster wie die Farbe von Wachteleiern bilden. „Unter dem Mikroskop habe ich Dutzende solcher Axone gesehen, und die Geometrie einiger Zweige ist erstaunlich“, sagt Senft.



Kürzlich geschlüpfter Tintenfisch mit einem fast durchsichtigen Körper. Die rot-rosa Röhre in der Mitte ist ein „Stift“, eine feste Struktur, die den weichen Körper des Tintenfischs versteift, und ein dunkelgrünes Verdauungssystem ist teilweise dahinter sichtbar. Schwarze Flecken sind Chromatophore. Gelbe Bereiche, sternförmige Ganglien , bilden das Nervensystem. "Dies sind die Schnittpunkte vieler Ein- und Ausgänge, und es ist wie ein kleiner Computer außerhalb des Haupthirns", sagt Senft. "Sie können sehen, wo die Nerven sind, das sind durchscheinende grüne Linien."



Jeder schwarze Kreis ist ein Chromatophor, und die beleuchteten Stängel, die aus ihnen hervorgehen, sind die Nervenfasern eines erwachsenen Tintenfischs, den Senft mit einem speziellen Farbstoff getönt hat. "Dieses Kommunikationsnetz vermittelt den Eindruck eines chaotischen Webs", sagt Senft. Ähnliche Bilder helfen ihm, die Komplexität des Tintenfischsignalsystems zu verstehen.