Seeschlange „atmet“ durch ihren Kopf

Statt Kiemen: Forscher haben bei einer Seeschlange ein bisher unbekanntes Atmungsorgan entdeckt. Das giftige Tier verfügt über ein komplexes System aus Blutgefäßen im Kopf, das dicht unter der Haut verläuft. Darüber nimmt die Schlange beim Tauchen wahrscheinlich zusätzlichen Sauerstoff aus dem Wasser auf. Das Prinzip sei ähnlich wie bei den Kiemen von Fischen, berichtet das Team.

Schlangen haben sich im Laufe der Evolution als enorm anpassungsfähig erwiesen: Die Reptilien kommen heute in so unterschiedlichen Lebensräumen wie heißen Wüsten, dichten Urwäldern und sogar im Meer vor. Die ans Leben im Wasser angepassten Seeschlangen (Hydrophiinae) bewohnen die tropischen Meeresregionen und tummeln sich dort bevorzugt in Korallenriffen oder Seegraswiesen.

Obwohl die Schlangen regelmäßig an die Oberfläche kommen müssen, um Luft zu holen, wurden sie bereits bei Tauchgängen in bis zu 245 Meter Tiefe beobachtet. Bei der hochgiftigen Streifenruderschlange (Hydrophis cyanocinctus) haben Forscher nun ein bisher unbekanntes Organ entdeckt, dass den Reptilien dabei offenbar nützliche Dienste leistet.

Zusätzliche Sauerstoffzufuhr

Alessandro Palci von der Flinders University in Adelaide und sein Team nutzten die Röntgenmikrotomografie, um den Kopf der Seeschlange zu durchleuchten – und stießen auf etwas Unerwartetes: ein komplexes System von Blutgefäßen. Diese Gefäße verlaufen direkt unterhalb der Haut und finden sich vor allem im Bereich von Stirn und Schnauze.

Die Wissenschaftler vermuten, dass die Schlange mithilfe dieser Adern in ihrem Kopf zusätzlichen Sauerstoff aus dem umgebenden Wasser aufnimmt. „Zum ersten Mal beschreiben wir dieses spezielle vaskuläre Netzwerk, das das Gehirn der Seeschlange während ihrer Tauchgänge mit Sauerstoff versorgt“, sagt Palci.

Längere Tauchgänge möglich?

Vom Prinzip her funktioniert die neu entdeckte Struktur wie die von Fischen bekannten Atmungsorgane: „Die Seeschlange nutzt ihren Kopf quasi als Kieme, um unter Wasser zu atmen“, erklärt Palci. Zwar unterschieden sich beide Atmungsorgane strukturell deutlich. Ihre Funktion sei jedoch ähnlich: „Sie bilden eine große Oberfläche mit Gefäßen, die sehr effizient Sauerstoff aus dem Wasser aufnehmen können“, so der Forscher.

Die Ergebnisse zeigen wieder einmal, wie gut Seeschlangen an ihren Lebensraum angepasst sind. „Seeschlangen haben sich erfolgreich an die marine Lebensweise angepasst, unter anderem können sie Sauerstoff über die Haut aufnehmen“, sagt Mitautorin Kate Sanders von der University of Adelaide. „Nun haben wir diese interessante Struktur bei Hydrophis cyanocinctus entdeckt.“

Die Wissenschaftler glauben, dass die Schlange mithilfe dieses Gefäßnetzwerks Sauerstoff noch effizienter aufnehmen kann. „Dies erlaubt ihr wahrscheinlich, längere Zeit unter Wasser zu bleiben. Weitere Studien könnten dies testen“, so ihr Fazit. (Royal Society Open Science, 2019; doi: 10.1098/rsos.191099)

Quelle: Flinders University