Oktopus bimaculoides. (Tom Kleindinst/Marine Biological Laboratory) Kraken sind dazu verdammt, Waisen zu sein schon in jungen Jahren. Nachdem ein Oktopusweibchen seine Eier gelegt hat, hört es auf zu fressen und beginnt, sich selbst zu verstümmeln, indem es sich die Haut abreißt und die Spitzen seiner Tentakel abbeißt.
Wenn ein junger Oktopus aus seinem Ei schlüpft, ist seine Mutter bereits tot. Einige Monate später wird auch sein Vater sterben.
Das kurze und düstere Leben des Oktopus fasziniert Wissenschaftler seit langem. Im Jahr 1944 stellten Forscher die Hypothese auf, dass die Paarung irgendwie einen molekularen „Selbstzerstörungs“-Knopf innerhalb der Meeresbewohner betätigt.
Es hat fast 80 Jahre gedauert, aber diese vage Hypothese nimmt endlich Gestalt an. Forscher haben kürzlich herausgefunden, dass die Paarung bei weiblichen Kraken offenbar mehrere wichtige biochemische Wege, die auf Cholesterin basieren, in verschiedene Hormone umwandelt.
„Wir wissen, dass Cholesterin aus ernährungsphysiologischer Sicht und auch innerhalb verschiedener Signalsysteme im Körper wichtig ist.“ erklärt Der Molekularbiologe Z. Yan Wang, der die Forschung während seines Aufenthalts an der University of Chicago durchführte.
„Es ist an allem beteiligt, von der Flexibilität der Zellmembranen bis zur Produktion von Stresshormonen, aber es war eine große Überraschung, dass es auch in diesem Lebenszyklusprozess eine Rolle spielt.“
Beim Menschen sind einige Vorstufen von Cholesterin in hohen Konzentrationen giftig. Genetische Störungen, die den Cholesterinstoffwechsel erhöhen, können daher zu schwerwiegenden Entwicklungs- und Verhaltensproblemen führen, einschließlich wiederholter Selbstverletzungen Essstörungen . Schwere Fälle können sogar lebensbedrohlich sein.
Die Symptome erinnern seltsamerweise an weibliche Kraken in ihren letzten Tagen, was darauf hindeutet, dass die Forscher etwas auf der Spur sein könnten.
Es hat Jahre gedauert, bis es soweit kam, und das liegt zu einem großen Teil an einem kleinen und unterschätzten Organ, das in Oktopussen und Tintenfischen vorkommt.
Im Jahr 1977 Forscher herausgefunden dass die optische Drüse spielt irgendwie eine Rolle beim programmierten Tod eines Oktopus.
Dieses Organ ähnelt dem Hypophysenorgan des Menschen. Es sitzt zwischen den Augen des Oktopus und ist mit der sexuellen Entwicklung und dem Altern bei Kopffüßern verbunden. Wenn es einem Oktopusweibchen entnommen wird, lebt das Lebewesen noch mehrere Monate nach der Eiablage.
Im Jahr 2018 nutzten Wissenschaftler dieses Wissen und sequenzierte die RNA zweier Sehnervendrüsen von zwei weiblichen Kraken in unterschiedlichen Stadien des Verfalls.
Als ein Oktopus kurz vor dem Tod stand, stellten die Autoren eine höhere Aktivität mehrerer Gene fest, die Sexualhormone, insulinähnliche Hormone und den Cholesterinstoffwechsel steuern.
Jetzt, einige Jahre später, haben einige der gleichen Forscher die von diesem Organ abgesonderten Moleküle sowohl bei begatteten als auch bei unbegatteten Weibchen direkt analysiert.
Nach der Paarung scheint es, dass die Sehdrüse tatsächlich mehr Sexualhormone, insulinähnliche Hormone und Vorläufer von Cholesterin absondert.
Alle drei dieser Moleküle könnten letztendlich zu Signalsystemen beitragen, die den Tod auslösen. Oder vielleicht ist es einfach die Ansammlung dieser Moleküle im Körper des Oktopus, die tödlich ist, wie es beim Menschen der Fall ist.
Während die Sehdrüse bereits früher mit der Produktion von Sexualhormonen bei Kopffüßern in Verbindung gebracht wurde, wurden die beiden anderen Wege im Rahmen der „Selbstzerstörungs“-Sequenz erst kürzlich identifiziert.
In Zukunft hoffen Wang und ihre Kollegen, weiter „flussabwärts“ zu schauen, um herauszufinden, welche anderen Moleküle an diesem seltsam zeitlich abgestimmten Tod beteiligt sind.
„Was auffällt, ist, dass [Tintenfische] eine Reihe von Veränderungen durchlaufen, bei denen sie kurz vor ihrem Tod verrückt zu werden scheinen.“ sagt Neurobiologe Clifton Ragsdale von der University of Chicago.
„Vielleicht sind das zwei Prozesse, vielleicht sind es drei oder vier.“ „Jetzt verfügen wir über mindestens drei scheinbar unabhängige Wege zu Steroidhormonen, die für die vielfältigen Wirkungen dieser Tiere verantwortlich sein könnten.“
Wang sagt, sie freue sich besonders darüber, dass zwei der von ihrem Team identifizierten Wege aus anderen Studien an Nagetieren bekannt seien.
„[N]uns gibt es nun Hinweise aus unserer Studie, dass diese Signalwege wahrscheinlich auch bei Kraken vorhanden sind.“ sagt Wang.
„Es war wirklich aufregend, die Ähnlichkeit zwischen so unterschiedlichen Tieren zu sehen.“
Die Studie wurde veröffentlicht in Aktuelle Biologie .