Dieses Bild zeigt einen Tintenfisch im aktiven Schlaf. Bildnachweis: Sylvia LS Madeiros
Es ist bekannt, dass Kraken schlafen und dabei ihre Farbe ändern. Nun wurde eine Studie am 25. März 2021 in der Zeitschrift veröffentlicht iScience stellt fest, dass diese Farbänderungen für zwei sich stark verändernde Schlafzustände charakteristisch sind: eine Phase des „aktiven Schlafes“ und eine Phase des „erholsamen Schlafes“. Die Forscher sagen, dass die Ergebnisse Auswirkungen auf die Entwicklung des Schlafes haben und möglicherweise darauf hinweisen, dass Tintenfische etwas erleben können, das Träumen ähnelt.
Wissenschaftler dachten früher, dass nur Säugetiere und Vögel zwei Schlafpositionen hatten. In jüngerer Zeit wurde gezeigt, dass einige Reptilien auch Nicht-REM- und REM-Schlaf aufweisen. Ein REM-ähnlicher Schlafmodus wurde auch bei Tintenfischen berichtet, einem Kopffüßer, der mit dem Tintenfisch verwandt ist.
„Das hat uns zu der Frage geführt, ob wir auch bei Tintenfischen Hinweise auf zwei Schlafzustände sehen können“, sagte die leitende Autorin Sidarta Ribeiro vom Brain Institute der Bundesuniversität von Rio Grande do Norte, Brasilien. „Kraken haben das zentralste Nervensystem aller Wirbellosen und sind dafür bekannt, dass sie eine hohe Lernfähigkeit haben.“
Um dies herauszufinden, nahmen die Forscher im Labor Videoaufnahmen von Tintenfischen auf. Sie fanden heraus, dass die Tiere während des „ruhigen Schlafes“ still und still waren und sich blasse Haut und Augenpupillen zu einem Schlitz zusammenzogen. Während des „aktiven Schlafes“ war es eine andere Geschichte. Die Tiere veränderten dynamisch ihre Hautfarbe und Textur. Sie bewegten auch ihre Augen, als sie ihre Saugnäpfe und ihren Körper mit Zuckungen zusammenzogen.
„Was es interessanter macht, ist, dass dieser ‚aktive Schlaf‘ normalerweise nach einem langen ‚ruhigen Schlaf‘ auftritt – normalerweise länger als 6 Minuten – und eine charakteristische Periodizität aufweist“, sagt Ribeiro.
Der Zyklus wiederholt sich in Intervallen von etwa 30 bis 40 Minuten. Um festzustellen, dass diese Zustände tatsächlich Schlaf darstellten, maßen die Forscher die Erregungsschwelle der Tintenfische mithilfe visueller und taktiler Stimulationstests. Die Ergebnisse dieser Tests zeigten, dass die Tintenfische sowohl im „aktiven“ als auch im „erholsamen“ Zustand einen starken Reiz benötigten, um eine Verhaltensreaktion im Vergleich zum Wachzustand hervorzurufen. Mit anderen Worten, sie schliefen.
Die Ergebnisse haben interessante Auswirkungen auf Tintenfische und die Entwicklung des Schlafes. Sie werfen auch interessante neue Fragen auf.
„Der Wechsel der Ruhezeiten bei Octopus insularis ist unserem sehr ähnlich, trotz der großen evolutionären Distanz zwischen Kopffüßern und Wirbeltieren, mit einer frühen Divergenz der Abstammungslinien vor etwa 500 Millionen Jahren“, sagte die Hauptautorin und Doktorandin Gehirninstitut der Bundesuniversität von Rio Grande do Norte, Brasilien.
„Wenn sich zwei verschiedene Schlafzustände bei Wirbeltieren und Wirbellosen zweimal unabhängig voneinander entwickelten, was sind dann die wesentlichen Evolutionsdrücke, die diesen physiologischen Prozess prägen?“ Sie fragt. „Die unabhängige Entwicklung eines ‚aktiven Schlafes‘ bei Kopffüßern analog zum REM-Schlaf bei Wirbeltieren könnte ein neu auftretendes Merkmal widerspiegeln, das dem zentralisierten Nervensystem gemeinsam ist und eine bestimmte Komplexität erreicht.“
Medeiros sagt auch, dass die Ergebnisse die Möglichkeit erhöhen, dass Kraken etwas erleben, das Träumen ähnelt. „Es ist nicht möglich zu bestätigen, dass sie träumen, weil sie uns das nicht sagen können, aber unsere Ergebnisse legen nahe, dass der Tintenfisch während des“ aktiven Schlafes „einen Zustand erleben kann, der dem REM-Schlaf entspricht, dem Zustand, von dem die Menschen am meisten träumen“, sagt sie. „Wenn Tintenfische tatsächlich träumen, ist es unwahrscheinlich, dass sie komplexe symbolische Handlungen wie wir erleben.“ Aktiver Schlaf „im Tintenfisch ist sehr kurzlebig – normalerweise von einigen Sekunden bis zu einer Minute. Von diesem Zustand wird geträumt, es sollte mehr sein wie kleine Videoclips oder sogar Gifs. „
In zukünftigen Studien möchten die Forscher neuronale Daten von Kopffüßern erfassen, um besser zu verstehen, was passiert, wenn sie schlafen. Sie sind auch neugierig auf die Rolle des Schlafes im Stoffwechsel, Denken und Lernen der Tiere.
„Es ist verlockend zu spekulieren, dass das Träumen im Oktopus wie beim Menschen dazu beitragen kann, sich an Umweltprobleme anzupassen und das Lernen zu fördern“, sagt Ribeiro. Haben Tintenfische Albträume? Können die Träume von Tintenfischen in ihre dynamischen Hautmuster eingraviert werden? Können wir lernen, ihre Träume zu lesen, indem wir diese Veränderungen quantifizieren? „“
Referenz: „Zyklischer Wechsel von ruhigen und aktiven Schlafzuständen im Oktopus“ von Sylvia Lima de Souza Medeiros, Mizziara Marlen Matias de Paiva, Paulo Henrique Lopes, Wilfredo Blanco, Françoise Dantas de Lima, Jaime Bruno Cirne de Oliveira, Inácio Gomes Medeiros, Eduardo Bouth Sequerra, Sandro de Souza, Tatiana Silva Leite und Sidarta Ribeiro, 25. März 2021, iScience
DOI: 10.1016 / j.isci.2021.102223
Diese Arbeit wurde von der Staatlichen Universität von Rio Grande do Norte (UERN), der Koordinierung zur Verbesserung des Hochschulpersonals (CAPES), dem Nationalen Rat für wissenschaftliche und technologische Entwicklung (CNPq) und der Forschungsstiftung von São Paulo (FAPESP) unterstützt )) Zentrum für Neuromathematik.
