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Montag, 12. November 2007

Kraken machen uns was vor

Kraken und ihre nahe Kopffüßer-Verwandtschaft, Tintenfische und Kalmare, sind Meister der Tarnung. Ihre Haut mit der hohen Anpassungsfähigkeit ist aus verschiedenen, spezialisierten Tarnfarbenlagen aufgebaut. ForscherInnen ist noch weitgehend unklar, wie die Tiere das komplexe System steuern, aber sie sind den Reflexinen, reflektierenden Proteinen aus der mittleren Tarnschicht auf der Spur.

Ein eindrucksvolles Beispiel der perfekten Tarnstrategie eines Kraken ist in dem kurzen Video der Arbeitsgruppe Roger Hanlon vom Meeresbiologie-Laboratorium Woods Hole, Massachusetts/USA zu beobachten. Die Enttarnung des Kraken aus dem bewegten Algenbüschel verläuft blitzschnell. Deshalb wird sie rückwärts laufend in Zeitlupe wiederholt. Auf den Seiten von Chemical & Engeneering News sind der englischsprachige Bericht und das Video zu sehen.

Kraken können nicht nur ihre Färbung sondern auch die Struktur ihrer Umgebung nachahmen und ihnen fremde Verhaltensweisen anderer Organismen imitieren, ob Tier oder Pflanze. So verheimlichen sie ihren potenziellen Fressfeinden erfolgreich ihre Anwesenheit. Von denen wimmelt es im Meer nur so, denn Kraken stellen eine schmackhafte Beute dar ohne Nichtverdauliches wie Skelett oder harte Schalen, im Prinzip "ein Klumpen Protein draußen im Meer", so Lydia Mäthger vom Meeresbiolgie-Laboratorium Woods Hole.

Wie tarnen sich Kraken?

Die innerste Tarnschicht erzeugt mit ihren reflektierenden Leukophoren eine Art Grundfärbung, die dem Umgebungslicht angepasst wird. Die äußerste Hautschicht beherbergt Chromatophoren. Ihre pigmentgefüllten Beutelchen werden über direkt vom Hirn gesteuerte Muskelzellen an die Oberfläche gedrückt oder im entspannten Zustand verborgen. Es gibt Chromatophoren in Rot, Braun und Gelb. Die Farbbeutelchen sind ungefähr einen Millimeter groß. Bei Tiefsee-Kalmaren sind rund vierzig Chromatophoren in der Haut untergebracht, während ihre Anzahl bei oberflächennah lebenden Kraken in die Millionen geht.

Zwischen den genannten Schichten liegt eine Hautschicht mit Iridophoren. Diese enthalten hochspezialisierte Proteine, die Licht reflektieren und den Lichteinfall manipulieren können, so genannte Reflektine. Die Iridophoren erzeugen blaue, grüne, goldene und silberne Farbtöne in der Haut. Die Reflektine sind einzigartig in ihrer Aminosäurezusammensetzung (Proteine/Eiweiße bestehen hauptsächlich aus aneinandergelagerten Aminosäureketten). Man weiß wenig über ihre genaue Anordnung in der Krakenhaut.

Was versteht der Mensch davon?

BiotechnologInnen des Luftwaffen-Forschungslaboratoriums Dayton, Ohio/USA haben festgestellt, dass sich Reflektine zu dünnen Filmen anlagern lassen, die je nach umgebendem Lösemittel eine unterschiedliche Färbung aufweisen. Die Proteine lagern sich in ionischen Lösungen zu einem Gitter zusammen. Reflektine weisen den höchsten Licht-Brechungsindex auf, den man in Proteinen in der Natur finden kann.

Die Forschung ist noch weit davon entfernt, den Mechanismus und die Regulierung der spezialisierten Hautzellen der natürlichen Tarnspezialisten zu verstehen. Aber bestimmte Eigenschaften der beteiligten Naturmaterialien können schon heute biotechnologisch ausgenutzt werden.

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