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StartseiteForschung aktuellNavigieren ohne Gehirn09.05.2007

Navigieren ohne Gehirn

Würfelquallen können geschickt Hindernissen ausweichen

Biologie. - Vor zwei Jahren entdeckten schwedische Forscher, dass Würfelquallen über ähnlich komplexe Augen verfügen wie Wirbeltiere. Die Linsenaugen schließen sich wie die von Menschen oder Fischen bei einfallendem Licht. Bei Dunkelheit öffnen sich die Augen wieder. Jetzt haben die gleichen Forscher untersucht, wie die Quallen sehen können, obwohl sie kein Gehirn haben, das die optischen Eindrücke verarbeiten könnte.

Von Michael Stang

Würfelquallen unterscheiden sich deutlich von anderen Quallen. Zum einen sind die nur wenigen Zentimeter großen Tiere exzellente Schwimmer. Sie sind in der Lage, Wasser aufzusaugen und es in einer Art Jetantrieb plötzlich auszustoßen und so mit ruckartigen Bewegungen schnell zu schwimmen, um einen Hindernis auszuweichen. Der größte Unterschied zu den anderen Quallen sind aber ihre 24 Augen, sagt der Biologe Anders Garm.

" Wir wollten herausfinden, warum diese seltsamen Würfelquallen vier verschiedene Augenformen entwickelt haben. Die erste Frage ist dann natürlich: Was können sie mit den 24 Augen überhaupt sehen und wozu brauchen sie sie? Sie haben am unteren Rand ihres Schirms vier Sinneskörper, die mit je sechs Augen ausgestattet sind. Zwei dieser Augentypen sind Linsenaugen. Sie sehen nicht nur nahezu identisch aus, sondern unterscheiden sich im Prinzip kaum von den Augen bei Wirbeltieren, sie sehen tatsächlich wie die von Menschen aus. "

Um herauszufinden, was die Quallen überhaupt mit diesen Linsenaugen wahrnehmen können, obwohl ihnen ein Gehirn als zentrale Schaltstelle fehlt, haben die schwedischen Forscher der Universität Lund die Medusen mit ins Labor genommen und ins Aquarium gesteckt. In einem Versuchstank schwammen die kleinen Quallen mit rund anderthalb Zentimeter Fließgeschwindigkeit pro Sekunde auf künstliche Hindernisse zu. Da die Tiere in den Mangrovensümpfen leben, sind solche Hindernisse meist Baumwurzeln. Diese ahmten Anders Garm und seine Kollegen in verschiedene Formen und Farben nach und filmten alles mit einer Kamera.

" Dabei sahen wir, dass die Quallen den Wurzeln problemlos ausweichen konnten. Das ist sehr wichtig, da ihr Körper aus sehr weicher und verletzbarer Materie besteht. Entscheidend für uns war zu sehen, mit welchen Augen sie auf die Hindernisse reagieren. Erstaunlicherweise wichen sie aber erst immer kurz vor dem Kontakt mit dem Objekt aus. "

Weitsichtig müssen sie auch nicht sein. In den Mangrovensümpfen herrschen trübe Aussichten und die Sichtweite liegt gerade einmal bei einen Meter. Dadurch reicht es aus, dass die Würfelquallen Hindernissen immer im letzten Moment mit einer ruckartigen Bewegung zwischen 120 und 180 Grad ausweichen. Die Biologen sahen auch, dass die Tiere nur auf sichtbare Hindernisse reagierten. Dadurch wissen Anders Garm und seine Kollegen nun, dass die Tiere die künstlichen Wurzeln tatsächlich optisch registrieren und nicht etwa durch Strömungsänderungen oder über Chemorezeptoren wahrnehmen.

" Was wir jetzt nachweisen konnten ist, dass die Würfelquallen mit ihren unteren Linsenaugen die Hindernisse sehen können. Die oberen Linsenaugen spielten dabei keine Rolle. Jeder der vier Augentypen ist anscheinend für eine bestimmte optische Wahrnehmung zuständig, alle anderen Informationen werden einfach herausgefiltert. Dadurch müssen die Quallen nur wenige Informationen verarbeiten und können sich auch ohne ein leistungsfähiges Gehirn orientieren. Wir glauben, dass dieser Prozess einmalig im ganzen Tierreich ist. "

Ein weiterer Grund für die Kurzsichtigkeit der Quallen liegt eben in dieser schlichten Verarbeitung einer komplexen Information. Die Quallen können nicht erkennen, wie weit ein Hindernis noch entfernt ist und wann sie ausweichen müssen. Für solch eine Leistung bedarf es einer Menge Gehirnaktivität, die die gehirnlosen Würfelquallen nicht besitzen. In den nächsten Studien wollen Anders Garm und seine Kollegen die vier Augentypen zusammen testen, um zu sehen, auf welchen Wegen die Informationsverarbeitung bei den Würfelquallen genau funktioniert. Dann werden sie vielleicht messen können, was die Quallen tatsächlich sehen, wenn sie mit ihren 24 Augen auf ein Hindernis zu schwimmen.

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