Wir alle wissen, dass Kopffüßer verdammt schlau sind, und ihre komplexen Nervensysteme erklären ihre Fähigkeiten zum Teil. Jetzt bestätigt eine erstmals durchgeführte Magnetresonanztomographie-Studie der Gehirne von Tintenfischen, wie reichhaltig die Verbindungen in ihren Gehirnen wirklich sind.

Mit hochauflösender 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 Kalmare gehören, haben bekanntlich komplexe Gehirne, die denen eines Hundes nahe kommen und die von Mäusen und Ratten übertreffen, zumindest was die Anzahl der Neuronen angeht“, so der Neurobiologe Wen-Sung Chung vom Queensland Brain Institute (QBI) der Universität Queensland in Australien.

„Einige Kopffüßer haben zum Beispiel mehr als 500 Millionen Neuronen, verglichen mit 200 Millionen bei einer Ratte und 20.000 bei einem normalen Weichtier.“

Wir alle wissen, dass die neuronale Komplexität nicht unbedingt mit der Intelligenz, wie wir sie kennen, korreliert; aber wir wissen auch, dass Hunde ziemlich dichte Großhirnrinden haben, daher ist es erstaunlich zu sehen, wie dicht einige Kopffüßer ihnen in Bezug auf Gehirnverbindungen folgen.

Um die erste hochauflösende Karte des Gehirns – bekannt als Konnektom – eines Großflossen-Riffkalmars (Sepioteuthis lessoniana) zu erhalten, verwendete das Team zwei Arten von MRT, kontrastverstärkte Magnetresonanzbilder und hochwinkelauflösende Diffusions-Magnetresonanzbilder.

Konservierte Tintenfischproben wurden mit Silberfarbstoff oder mehrfarbigen fluoreszierenden neuronalen Tracern angefärbt, die es den Forschern ermöglichten, die neuronalen Bahnen zu kartieren. Mit diesen Techniken konnten sie über 99 Prozent der 282 bereits identifizierten Hauptbahnen bestätigen.

Sie identifizierten auch 145 neue, bisher unbekannte Hauptnervenbahnen. Von diesen sind mehr als 60 Prozent mit dem Seh- und Bewegungssystem verbunden – was uns helfen könnte, die verrückten Tarnfähigkeiten der Tintenfische zu verstehen.

„Wir können sehen, dass viele neuronale Schaltkreise der Tarnung und der visuellen Kommunikation gewidmet sind“, sagte Chung.

„Der Tintenfisch besitzt die einzigartige Fähigkeit, Fressfeinden auszuweichen, zu jagen und mit dynamischen Farbwechseln mit Artgenossen zu kommunizieren.“

Wie Kopffüßer sehen, ist ein faszinierendes Geheimnis. Technisch gesehen sind sie farbenblind, wie Chung und sein Kollege, der Neurobiologe Justin Marshall, ebenfalls vom QBI, zuvor „zweifelsfrei“ nachgewiesen haben.

Aber sie scheinen in der Lage zu sein, Farben auf irgendeine Weise wahrzunehmen. Sehen Sie sich nur an, wie Kraken ihre Farbe ändern, um sich perfekt an ihre Umgebung anzupassen.

Diese Forschung scheint einige der Bahnen gefunden zu haben, die mit dieser visuellen Verarbeitung und den dadurch ermöglichten Verhaltensweisen 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 erlaubt uns, neue Vorhersagen über das Nervensystem von Kopffüßern auf der Verhaltensebene zu treffen“, so Chung.

„Zum Beispiel schlägt diese Studie mehrere neue Netzwerke von Neuronen vor, die für visuell gesteuertes Verhalten wie Fortbewegung und Gegenschatten-Tarnung verantwortlich sind – wenn Tintenfische unterschiedliche Farben auf der Ober- und Unterseite ihres Körpers zeigen, um mit dem Hintergrund zu verschmelzen, egal ob sie von oben oder unten betrachtet werden.“

Diese Forschung ist Teil eines Langzeitprojekts, um zu verstehen, wie die Gehirne und die Intelligenz von Kopffüßern funktionieren, da sie sich so sehr von unseren Gehirnen und den Gehirnen anderer Wirbeltiere unterscheiden.

Die Forscher schreiben in ihrer Arbeit: „Die scheinbar komplexen kognitiven Aufgaben, die Kopffüßer ausführen, benötigen diese Art von soliden Hintergrundnachweisen, bevor anthropomorphe Spekulationen zu falschen Vorstellungen über diese einzigartigen und wunderbaren Lebewesen führen.“

Die Forschung wurde in iScience veröffentlicht.