Drei Herzen und blaues Blut: Das seltsame Überlebensgeheimnis des Oktopus

(Dan Tri) – Oktopusse faszinieren Forscher seit Langem. Sie besitzen nicht nur drei Herzen, blaues Blut und acht unabhängige Tentakel, sondern auch ein hochentwickeltes Gehirn.

Der Oktopus besticht nicht nur durch seine acht weichen Tentakel und seine hervorragende Tarnfähigkeit, sondern verblüfft Wissenschaftler auch mit seinem komplexen Kreislaufsystem: drei gleichzeitig arbeitende Herzen und kupferreiches blaues Blut.

Es ist eine wundersame Anpassung an die kalten, sauerstoffarmen Ozeane.

3 Herzen: Überlebenslösungen in der Tiefsee

Während die meisten Tiere nur ein Herz besitzen, hat 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.

Oktopusse haben eine besondere Körperstruktur (Foto: Getty).

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

Zwei kleinere Kiemenherzen, die direkt mit jeder Kieme verbunden sind, pumpen sauerstoffarmes Blut durch das Atmungssystem zum Gasaustausch. Diese Funktionstrennung ermöglicht es dem Oktopus, die Blutzirkulation unter den niedrigen Druck- und Temperaturbedingungen am Meeresboden zu optimieren.

„Diese drei Herzen erfüllen die gleiche Aufgabe wie ein vierkammeriges Herz beim Menschen. Sie erzeugen unterschiedliche Drücke, damit das Blut effizient zu den lebenswichtigen Organen zirkulieren kann“, erklärte Onthank in der Sendung Live Science .

Eine Studie aus dem Jahr 1962 über den Pazifischen Riesenkrake ( Enteroctopus dofleini ) enthüllte ein weiteres seltsames Phänomen: Das Herz des Oktopus kann beim Ruhen oder Schwimmen vorübergehend aufhören zu schlagen.

Genauer gesagt: Während sich Oktopusse durch das Ausstoßen von Wasser aus ihrem Körper fortbewegen – ähnlich dem Mechanismus, bei dem Luft aus einem Ballon herausgedrückt wird –, führt der hohe Druck dazu, dass der Kreislauf vorübergehend aussetzt, um das Herz vor Schäden zu schützen. Daher kriechen Oktopusse oft mehr, als dass sie schwimmen.

Blaues Blut: Besondere adaptive Farbe

Nicht nur das Herz-Kreislauf-System des Oktopus ist einzigartig, auch sein Blut hat eine unverwechselbare blaue Farbe, die sich deutlich vom roten Blut des Menschen unterscheidet. Die Ursache liegt im Hämocyanin, einem kupferhaltigen Protein, anstelle des eisenhaltigen Hämoglobins wie bei Säugetieren.

Laut einer in Frontiers in Zoology veröffentlichten Studie ist Hämocyanin in sauerstoffarmen und kalten Umgebungen, wie sie für Tiefseehabitate geeignet sind, besonders wirksam.

Darüber hinaus ist dieses Molekül auch hochgradig kooperativ. Sobald ein Hämocyaninmolekül an ein Sauerstoffmolekül gebunden ist, erhöht sich die Fähigkeit, weitere Sauerstoffmoleküle zu binden, wodurch die Effizienz des Gastransports verbessert wird.

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

Dieser Mechanismus erschwert es Oktopussen jedoch auch, sich an das Leben an Land anzupassen. Hämocyanin wird durch Schwankungen der Temperatur und der Sauerstoffkonzentration leicht destabilisiert, was seine Anpassungsfähigkeit im Ozean einschränkt.

Lehren für künstliche Intelligenz und Medizin

Oktopusse faszinieren Forscher seit langem. Sie besitzen nicht nur drei Herzen, blaues Blut und acht unabhängige Tentakel, sondern auch ein unglaublich entwickeltes Gehirn: Zwei Drittel ihrer Neuronen befinden sich in den Tentakeln, wodurch sie Entscheidungen für jede einzelne Extremität treffen können, ohne dass ein zentrales Gehirn diese steuert.

Das Magazin Nature bezeichnete den Oktopus einst als „außerirdisches Wesen des Ozeans“, nicht nur wegen seiner ungewöhnlichen Form, sondern auch, weil seine biologische Struktur fast nichts mit der von Wirbeltieren gemeinsam hat.

Die dreifache Herzkreislaufstruktur des Oktopus hat zahlreiche Forschungen auf den Gebieten der Medizin und des Bioingenieurwesens angeregt.

Laut dem Journal of Biomechanics and Modeling in Mechanobiology ist der Mechanismus, den Blutfluss in mehrere Äste aufzuteilen und separate "Pumpen" zur Druckerhöhung zu verwenden, ein optimales Modell für die Konstruktion künstlicher Herzen oder biologischer Pumpsysteme in Robotern.

Darüber hinaus werden die Eigenschaften von Hämocyanin von Wissenschaftlern auch als Grundlage 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