(J.W.Alker/Getty) Wir alle wissen, dass Kopffüßer unglaublich schlau sind und dass ihr komplexes Nervensystem in gewisser Weise ihre Fähigkeiten erklärt. Nun, ein Novum seiner Art Magnetresonanztomographie Eine Untersuchung der Gehirne von Tintenfischen bestätigt, wie vielfältig die Verbindungen in ihren Gehirnen tatsächlich sind.
Mit hoher Auflösung MRT und einer Reihe von Färbetechniken haben Forscher bisher unbekannte wichtige Nervenbahnen in Tintenfischen entdeckt und beschrieben.
„Die modernen Kopffüßer, zu denen Kraken, Tintenfische und Tintenfische gehören, haben bekanntermaßen komplexe Gehirne, die denen eines Hundes ähneln und Mäuse und Ratten zumindest in der Anzahl der Neuronen übertreffen.“ sagte der Neurobiologe Wen-Sung Chung des Queensland Brain Institute (QBI) der University of Queensland in Australien.
„Zum Beispiel haben einige Kopffüßer mehr als 500 Millionen Neuronen, verglichen mit 200 Millionen bei einer Ratte und 20.000 bei einem normalen Weichtier.“
Wir alle wissen, dass neuronale Komplexität nicht unbedingt mit der Intelligenz, wie wir sie kennen, korreliert; aber das wissen wir auch Hunde haben eine ziemlich dichte Großhirnrinde Daher ist es erstaunlich zu sehen, wie dicht einige Kopffüßer in Bezug auf die Gehirnverbindungen hinter ihnen her sind.
Um die erste hochauflösende Karte des Gehirns zu erhalten – bekannt als a connectome - eines Großflossen-Riffkalmars ( Sepioteuthis teachingiana ) verwendete das Team zwei Arten von MRT: kontrastverstärkte Magnetresonanzbilder und Diffusions-Magnetresonanzbilder mit hoher Winkelauflösung.
(Chung et al., iScience, 2020)
Konservierte Tintenfischproben wurden mit Silberfarbstoff oder mehrfarbigen fluoreszierenden Nervenmarkern gefärbt, was es den Forschern ermöglichte, die Nervenbahnen zu kartieren. Mit diesen Techniken konnten sie über 99 Prozent der 282 Hauptpfade bestätigen, die bereits identifiziert worden waren.
Sie identifizierten außerdem 145 neue, bisher unbekannte wichtige Nervenbahnen. Davon hängen mehr als 60 Prozent mit dem Seh- und Motorsystem zusammen – was uns helfen könnte, die verrückten Tarnfähigkeiten von Tintenfischen zu verstehen.
„Wir können sehen, dass viele neuronale Schaltkreise der Tarnung und der visuellen Kommunikation gewidmet sind“, sagte Chung .
„[Dies verleiht] dem Tintenfisch die einzigartige Fähigkeit, Raubtieren auszuweichen, zu jagen und mit Artgenossen zu kommunizieren, wobei sich die Farbe dynamisch ändert.“
Wie Kopffüßer sehen ist ein faszinierendes Mysterium. Technisch gesehen sind sie farbenblind, wie Chung und sein Kollege Neurobiologe Justin Marshall, ebenfalls von QBI, zuvor demonstriert 'ohne Zweifel'.
Aber sie scheinen dazu in der Lage zu sein Farbe auf irgendeine Weise wahrnehmen . Schauen Sie sich einfach an, wie Kraken ändern ihre Farbe um perfekt zu ihrer Umgebung zu passen. Oder wie Tintenfische kommunizieren indem man sich gegenseitig mit Farben anblitzt.
Diese Forschung scheint einige der Wege gefunden zu haben, die mit dieser visuellen Verarbeitung und den Verhaltensweisen, die sie ermöglicht, verbunden sind, sowie die mögliche Struktur im Gehirn, die für die Koordination von Sehen und Tarnung verantwortlich ist.
„Die Ähnlichkeit mit dem besser untersuchten Nervensystem von Wirbeltieren ermöglicht es uns, neue Vorhersagen über das Nervensystem von Kopffüßern auf der Verhaltensebene zu treffen.“ sagte Chung .
„Diese Studie schlägt zum Beispiel mehrere neue Netzwerke von Neuronen vor, die für visuell gesteuerte Verhaltensweisen wie Fortbewegung und Gegenschattierungstarnung verantwortlich sind – wenn Tintenfische auf der Ober- und Unterseite ihres Körpers unterschiedliche Farben zeigen, um mit dem Hintergrund zu verschmelzen, unabhängig davon, von wo aus sie betrachtet werden.“ oberhalb oder unterhalb.'
Diese Forschung ist Teil eines langfristigen Projekts, um zu verstehen, wie das geht Gehirne von Kopffüßern und Intelligenzarbeit, da sie sich so sehr von unserem eigenen und dem Gehirn anderer Wirbeltiere unterscheiden.
Wie die Forscher in ihrer Arbeit schrieben, „brauchen die scheinbar komplexen kognitiven Aufgaben, die Kopffüßer ausführen, diese Art von soliden Hintergrundbeweisen, bevor anthropomorphe Spekulationen zu falschen Vorstellungen über diese einzigartigen und wunderbaren Kreaturen führen.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in iScience .