3 Herzen und blaues Blut: Das seltsame Überlebensgeheimnis des Oktopus

(Dan Tri) – Kraken faszinieren Forscher schon seit langem. Sie haben nicht nur drei Herzen, blaues Blut und acht unabhängige Tentakeln, sondern auch ein extrem entwickeltes Gehirn.

Der Oktopus fällt nicht nur durch seine acht weichen Tentakeln und seine hervorragenden Tarnfähigkeiten auf, er versetzt Wissenschaftler auch mit seinem komplexen Kreislaufsystem in Erstaunen: drei gleichzeitig arbeitende Herzen und kupferreiches blaues Blut.

Es handelt sich um eine wundersame Anpassung an die kalten, sauerstoffarmen Ozeane.

3 Herzen: Überlebenslösungen in der Tiefsee

Während die meisten Tiere nur ein Herz besitzen, besitzt der Oktopus drei. Laut dem Biologen Kirt Onthank von der Walla Walla University (USA) sind diese drei Herzen in zwei Gruppen mit unterschiedlichen Aufgaben unterteilt.

Kraken haben einen besonderen Körperbau (Foto: Getty).

Das größte Herz – das sogenannte systemische Herz – ist dafür verantwortlich, sauerstoffreiches Blut durch den Körper zu pumpen.

Zwei kleinere Kiemenherzen, die direkt mit jeder Kieme verbunden sind, sind dafür verantwortlich, sauerstoffarmes Blut zum Gasaustausch durch die Atemwege zu pumpen. Diese Funktionstrennung ermöglicht es dem Oktopus, die Blutzirkulation bei niedrigem Druck und niedrigen Temperaturen am Meeresboden zu optimieren.

„Diese drei Herzen erfüllen die gleiche Aufgabe wie das vierkammerige Herz des Menschen. Sie erzeugen einen separaten Druck, damit das Blut effizient zu den lebenswichtigen Organen zirkulieren kann“, erklärte Onthank auf Live Science .

Eine Studie aus dem Jahr 1962 über den Pazifischen Riesenkrake ( Enteroctopus dofleini ) brachte ein weiteres merkwürdiges Phänomen ans Licht: Das Herz des Kraken kann beim Ausruhen oder Schwimmen vorübergehend aufhören zu schlagen.

Insbesondere während der Fortbewegung durch das Ausstoßen von Wasser aus dem Körper – ähnlich wie beim Luftdruck in einem Ballon – führt der hohe Druck dazu, dass das Kreislaufsystem vorübergehend seine Arbeit einstellt, um das Herz vor Schäden zu schützen. Daher kriechen Kraken oft mehr, als dass sie schwimmen.

Blaues Blut: Spezielle adaptive Farbe

Nicht nur das Herz-Kreislauf-System ist einzigartig, das Blut des Oktopus hat auch eine charakteristische blaue Farbe, die sich völlig vom roten Blut des Menschen unterscheidet. Die Ursache liegt im Hämocyanin, einem kupferhaltigen Protein, anstelle von eisenhaltigem Hämoglobin wie bei Säugetieren.

Einer in Frontiers in Zoology veröffentlichten Studie zufolge funktioniert Hämocyanin in sauerstoffarmen und temperaturarmen Umgebungen, die für Tiefseelebensräume geeignet sind, effektiver.

Darüber hinaus ist dieses Molekül auch äußerst kooperativ. Wenn sich ein Hämocyaninmolekül an ein Sauerstoffmolekül bindet, erhöht sich die Fähigkeit, weitere Sauerstoffmoleküle anzubinden, wodurch die Effizienz des Gastransports verbessert wird.

„Kurz gesagt, unter Tiefseebedingungen ist Hämocyanin dem Hämoglobin nicht unterlegen und in Bezug auf die Überlebenschancen sogar überlegen“, sagte Onthank.

Dieser Mechanismus erschwert es Kraken jedoch auch, sich an die terrestrische Umwelt anzupassen. Hämocyanin wird durch Temperaturschwankungen und Veränderungen der Sauerstoffkonzentration leicht destabilisiert, was seine Anpassungsfähigkeit im Ozean einschränkt.

Lehren für künstliche Intelligenz und Medizin

Kraken faszinieren Forscher schon lange. Sie haben nicht nur drei Herzen, blaues Blut und acht unabhängige Tentakeln, sondern auch ein unglaublich gut entwickeltes Gehirn: Zwei Drittel der Neuronen befinden sich in den Tentakeln. So können sie Entscheidungen für jedes Glied treffen, ohne dass ein zentrales Gehirn sie steuern muss.

Das Magazin „Nature“ bezeichnete den Oktopus einst als „Alien des Ozeans“, nicht nur wegen seiner ungewöhnlichen Form, sondern auch, weil sein biologischer Aufbau fast nichts mit dem von Wirbeltieren gemeinsam hat.

Die dreifache Herzkreislaufstruktur des Oktopus hat zahlreiche Forschungsarbeiten in den Bereichen Medizin und Biotechnik inspiriert.

Laut dem Journal of Biomechanics and Modeling in Mechanobiology ist der Mechanismus, den Blutfluss in mehrere Zweige aufzuteilen und den Druck mithilfe separater „Pumpen“ zu erhöhen, ein optimales Modell für die Entwicklung künstlicher Herzen oder biologischer Pumpsysteme in Robotern.

Darüber hinaus werden die Eigenschaften von Hämocyanin von Wissenschaftlern auch als Anregung für die Entwicklung künstlicher Sauerstoffträger betrachtet, insbesondere in der Herzchirurgie oder in sauerstoffarmen Umgebungen wie dem Weltraum.

Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/3-trai-tim-va-mau-xanh-bi-quyet-sinh-ton-ky-la-cua-bach-tuoc-20250903071654265.htm