Mit einem flexiblen Verstand, veränderlicher Haut und weichen Körpern, die von drei Herzen gespeist werden, können Tintenfische alle Arten von Streiche spielen. Ihre Beherrschung der Verkleidung kann es ihnen ermöglichen, verborgen zu bleiben, während sie ihre Umgebung diskret mit Gliedmaßen erkunden, von denen jedes seinen eigenen Mini-Geist hat.
Wir können jetzt eine Vorstellung davon haben, wie diese Fähigkeit der Berührung funktioniert.
Während sich ihre Tentakel über den Meeresboden erstrecken und Tausende von sich unabhängig bewegenden, fingerartigen Saugnäpfen erforschen, stellt sich heraus, dass Kraken ihren Geschmackssinn sowie einzigartige Sinneszellen verwenden, um ihre Umgebung abzubilden.
Die Molekularbiologin Lena van Giesen und ihre Kollegen von der Harvard University haben diese chemosensorischen Zellen – Zellen, die Moleküle erkennen, die unseren Geruchs- und Geschmackszellen ähnlich sind – in der Haut der Saugnäpfe eines kalifornischen Zweipunkt-Oktopus (Octopus bimaculoides) identifiziert.
Chemotactylzellen mit dünnen, verzweigten Enden können kontinuierlich signalisieren (tonische Erregung), aber sie hängen davon ab, dass sie nahe genug sind, wie unsere Zunge. Chemosensorische Zellen können auf verschiedene Gerüche reagieren, einschließlich Chemikalien in Kopffüßertinte und Warnchemikalien, die von potenziell toxischen Beutetieren freigesetzt werden.
Angriff auf kalifornische Zweipunktkrake. (Peter Kilian)
In der Haut der Saugnäpfe fand das Team auch die erwarteten und bekannteren mechanosensorischen Zellen mit kurzen, verzweigten Enden. Diese Zellen werden nur zu Beginn des Kontakts ausgelöst, bevor das Signal endet (Phasenantwort).
Diese Art der Signalisierung ermöglicht es Oktopussen zu bestimmen, ob sie leblose Objekte berühren (wo das Signal stoppt, wenn der Kontakt stationär ist) oder sich um das Opfer winden, wo das Signal als Reaktion auf den Verlust und die Wiederherstellung des Kontakts erneut ausgelöst wird.
“Wir stellen fest, dass Kraken ihre Umgebung mit stereotypen Berührungsbewegungen erkunden, die sich beim Kontakt mit verschiedenen [Molekülen, die Chemotaktylrezeptoren auslösen] deutlich ändern”, erklären die Forscher in ihrem Artikel.
Sie identifizierten diese Fähigkeiten, indem sie Kraken beobachteten, Tests durchführten und untersuchten, welche Proteine von Genen in bestimmten Saugzellen exprimiert werden. Diese Technik wird als Transkriptomik bezeichnet und ermöglicht es Forschern zu sehen, was eine Zelle tut, indem sie analysiert, welche Proteine in ihr aktiv verwendet werden.
Das Team stellte fest, dass einige der Chemotactylzellen als Reaktion auf Fisch- und Krabbenextrakte stark aktiviert waren. Sie legen jedoch nahe, dass diese Fähigkeit, durch Berührung zu schmecken, nicht nur Beute erkennen, sondern auch einen raschen Rückzug von abstoßenden Gerüchen bewirken kann, die auf eine Gefahr hinweisen. Sie beobachteten auch, wie Tintenfischtinte die Geschmacksfähigkeit der Gliedmaßen blockiert.
“Unsere Ergebnisse waren unerwartet, da die Chemosensitivität auf Wasserbasis seit langem mit der Fernsignalisierung durch Wasser durch wasserlösliche Chemikalien verbunden ist”, sagte Bellono. “Unsere Forschung zeigt, dass Kraken und möglicherweise andere Wassertiere auch schwerlösliche Moleküle in kontaktabhängiger Weise nachweisen können.”
Der Tintenfisch schmeckt die Tasse. (Lena van Giesen).
Chemotactylrezeptorgene wurden in drei verschiedenen Oktopusarten gefunden, die das Team untersuchte, aber die Biologin Rebecca Tarvin von der Universität von Kalifornien, die nicht an der Studie beteiligt war, erklärt, dass andere Kopffüßer wie Tintenfische ihre Saugnäpfe nicht für den Geschmack zu verwenden scheinen.
“Wir sind wirklich daran interessiert, wie sich dieses einzigartige sensomotorische System bei anderen Kopffüßern entwickelt hat”, erklärte Bellono, dass es viele Fragen zu seiner Entwicklung, Physiologie und Verwendung gibt.
Obwohl sie nur wenige Gene, die mit spezialisierten Geschmackszellen assoziiert sind, genau untersucht haben, gibt es Hinweise auf eine große Anzahl von Zellen im Rest des Genoms, wobei fast 100 Gene mit Sensation assoziiert sind, die noch charakterisiert werden müssen.
Bellono sagte, dass das Mini-Gehirn in den Tentakeln des Oktopus die außergewöhnliche Fähigkeit haben muss, Informationen aus einer Vielzahl hochspezialisierter Rezeptoren zu filtern. Dies könnte erklären, warum zwei Drittel der Neuronen eines Oktopus in seinen Tentakeln liegen.
Oktopusse haben in der Tat acht kluge und geschickte Sprachen, mit denen sie unabhängig von ihrem Hauptkörper in den dunklen Tiefen des Ozeans Lebensmittel probieren können. Wie viel seltsamer kann das Leben sein?
Diese Studie wurde in Cell veröffentlicht.
