Schön und schlau zugleich: Dieser Riffkalmar besticht nicht nur durch seine Fähigkeit zum Farbwechsel und seine große Anpassungsfähigkeit – er besitzt auch ein überraschend komplexes Gehirn. Denn Kopffüßer besitzen mehr als 500 Millionen Neuronen, die auf komplexe Weise miteinander verknüpft sind, wie jüngst eine Studie enthüllte. Damit kommt ihr Denkorgan sogar dem von Hunden nahe.
Ob Oktopus, Tintenfisch oder Riesenkalmar: Kopffüßer gehören zu den intelligentesten und anpassungsfähigsten Vertretern der wirbellosen Tiere. Sie können zählen, sind Meister der Camouflage und imitieren auch im Verhalten andere Meerestiere. Beim Beutefang setzen einige von ihnen raffinierte Tricks ein und nutzen sogar Werkzeuge. Darüber hinaus erweisen sich Tintenfisch und Co auch in Experimenten als sehr lernfähig und innovativ.
Das Ungewöhnliche daran: Kopffüßer gehören wie Muscheln und Schnecken zu den Mollusken – den wirbellosen Weichtieren. Diese besitzen kein hochentwickeltes Gehirn mit Großhirnrinde, wie wir Menschen oder Säugetiere, sondern nur Nervenknoten, die die Funktion einer Steuerzentrale übernehmen. Bei den Kopffüßern sind diese Nervenknoten allerdings besonders groß und zu einer komplexen Struktur verschmolzen.
Faszinierend komplex
Wie genau es im Gehirn eines solchen Kopffüßers aussieht, haben Forscher um Wen-Sung Chung von der University of Queensland jetzt erstmals genauer sichtbar gemacht. Für ihre Studie unterzogen sie einen Großflossen-Riffkalmar (Sepioteuthis lessoniana) einer Magnetresonanz-Tomografie (MRT). Unser Foto zeigt den Kopf dieses Kalmars. Mithilfe dieser Hirnscans konnten sie die neuronalen Verbindungen im Gehirn dieses Kopffüßers kartieren und so die Komplexität dieses leistungsfähigen Denkorgans ergründen.
Die Aufnahmen ergaben Erstaunliches: „Die modernen Cephalopoden, zu denen Oktopusse, Kalmare und Tintenfische gehören, haben unglaublich komplexe Gehirne, die denen von Hunden nahekommen und die von Ratten und Mäusen sogar übertreffen“, berichtet Chung. „Einige Kopffüßer besitzen mehr als 500 Millionen Neuronen – verglichen mit rund 200 Millionen bei einer Ratte und 20.000 bei normalen Mollusken.“
Die MRT-Aufnahmen enthüllten zudem ein dichtes Netz von Verbindungen zwischen den Nervenknoten. Besonders dicht und komplex ist die Vernetzung bei den für das Sehen und die Bewegungssteuerung zuständigen Hirnbereichen. „Wir können sehen, dass eine Menge dieser Schaltkreise mit der Tarnung und visuellen Kommunikation verbunden sind“, sagt Chung. „Dies gibt den Kalmaren ihre einzigartige Fähigkeit, Prädatoren zu entkommen, zu jagen und durch dynamische Farbwechsel mit Artgenossen zu kommunizieren.“
Die neuen Einblicke ermöglichen nun auch einen besseren Vergleich des Kopffüßer-Gehirns mit dem von Säugetieren. Das lässt unter anderem erkennen, welche Funktionen sich bei beiden Tiergruppen parallel entwickelt haben und wie die Evolution diese Funktionalitäten neuroanatomisch umgesetzt hat. (iScience, 2020; doi: 10.1016/j.isci.2019.100816)
Quelle: University of Queensland
