Der Stanford-Forscher untersucht, wie Tintenfische im Dunkeln kommunizieren

In den kalten Gewässern 1.500 Fuß unter der Oberfläche des Pazifischen Ozeans ernähren sich Hunderte von Humboldt-Tintenfischen in menschlicher Größe von einem fingerlangen Laternenfisch. Die Raubtiere ziehen aneinander vorbei und bewegen sich mit außergewöhnlicher Präzision, ohne zu kollidieren oder um Beute zu konkurrieren.

Wie stellen sie eine solche Ordnung in der Dunkelheit der Dämmerungszone des Ozeans her?

Die Antwort könnte laut Forschern der Stanford University und des Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) visuelle Kommunikation sein. Wie die beleuchteten Wörter auf einem E-Book–Reader legen diese Forscher nahe, dass die Fähigkeit des Tintenfisches, subtil zu leuchten – unter Verwendung lichtproduzierender Organe in ihren Muskeln – eine Hintergrundbeleuchtung für die Verschiebung von Pigmentmustern auf ihrer Haut erzeugen kann. Die Kreaturen können diese sich ändernden Muster verwenden, um sich gegenseitig zu signalisieren.

Die Forschung wird am 23.März in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht.

„Viele Tintenfische leben in ziemlich flachem Wasser und haben diese Licht produzierenden Organe nicht, daher ist es möglich, dass dies eine wichtige evolutionäre Innovation ist, um den offenen Ozean bewohnen zu können“, sagte Benjamin Burford, ein Doktorand in Biologie an der School of Humanities and Sciences in Stanford und Hauptautor des Papiers. „Vielleicht brauchen sie diese Fähigkeit, diese Pigmentmuster zu leuchten und anzuzeigen, um das Gruppenverhalten zu erleichtern, um dort draußen zu überleben.“

Die Tiefsee sehen

Das Verhalten von Humboldt-Tintenfischen ist in Gefangenschaft kaum zu untersuchen, daher müssen Forscher sie dort treffen, wo sie leben. Für diese Forschung hat Bruce Robison von MBARI, der leitende Autor der Arbeit ist, Aufnahmen von Humboldt-Tintenfischen vor der Küste Kaliforniens mit ferngesteuerten Fahrzeugen (ROVs) oder unbemannten Roboter-U-Booten aufgenommen.

Während die ROVs die Hautmuster der Tintenfische aufzeichnen konnten, waren die Lichter, die die Kameras benötigten, zu hell, um ihr subtiles Leuchten aufzuzeichnen, so dass die Forscher ihre Hintergrundbeleuchtungshypothese nicht direkt testen konnten. Stattdessen fanden sie in ihren anatomischen Studien an gefangenen Tintenfischen Belege dafür.

Anhand des ROV-Filmmaterials analysierten die Forscher, wie sich einzelne Tintenfische beim Füttern verhielten und wann nicht. Sie achteten auch darauf, wie sich diese Verhaltensweisen in Abhängigkeit von der Anzahl anderer Personen in der unmittelbaren Umgebung änderten – schließlich kommunizieren Menschen anders, wenn sie mit Freunden im Vergleich zu einem großen Publikum sprechen.

Das Filmmaterial bestätigte, dass die Pigmentierungsmuster von Tintenfischen sich auf bestimmte Kontexte zu beziehen scheinen. Einige Muster waren detailliert genug, um zu implizieren, dass der Tintenfisch präzise Botschaften kommuniziert – wie „Dieser Fisch dort drüben gehört mir.“ Es gab auch Hinweise darauf, dass ihr Verhalten in verschiedene Einheiten zerlegt werden könnte, die die Tintenfische rekombinieren, um verschiedene Botschaften zu bilden, wie Buchstaben im Alphabet. Dennoch betonen die Forscher, dass es noch zu früh ist, um zu schließen, ob die Squid-Kommunikation eine menschenähnliche Sprache darstellt.

„Im Moment, während wir sprechen, signalisieren sich wahrscheinlich Tintenfische im tiefen Ozean“, sagte Burford, der mit dem Denny-Labor an der Hopkins Marine Station in Stanford verbunden ist. „Und wer weiß, welche Art von Informationen sie sagen und welche Art von Entscheidungen sie auf der Grundlage dieser Informationen treffen?“

Obwohl diese Tintenfische bei schwachem Licht gut sehen können, ist ihre Sicht wahrscheinlich nicht besonders scharf, so dass die Forscher spekulierten, dass die lichterzeugenden Organe die visuelle Kommunikation der Tintenfische erleichtern, indem sie den Kontrast für ihre Hautmuster erhöhen. Sie untersuchten diese Hypothese, indem sie kartierten, wo sich diese Lichtorgane im Humboldt-Tintenfisch befinden, und dies mit den detailliertesten Hautmustern der Kreaturen verglichen.

Sie fanden heraus, dass die Bereiche, in denen die Beleuchtungsorgane am dichtesten gepackt waren – wie ein kleiner Bereich zwischen den Augen des Tintenfisches und dem dünnen Rand ihrer Flossen – denen entsprachen, in denen die kompliziertesten Muster auftraten.

Vertraute Aliens

In der Zeit seit der Aufnahme der Tintenfische ist die ROV-Technologie so weit fortgeschritten, dass das Team ihre Hintergrundbeleuchtungshypothese direkt in Aktion sehen kann, wenn die Tintenfische das nächste Mal in Kalifornien beobachtet werden. Burford möchte auch eine Art virtuellen Tintenfisch erstellen, den das Team vor echte Tintenfische projizieren könnte, um zu sehen, wie sie auf die Muster und Bewegungen des Cyber-Tintenfisches reagieren.

Die Forscher sind begeistert von dem, was sie bisher gefunden haben, wollen aber weiter in der Tiefsee forschen. Obwohl das Studium der Bewohner der Tiefsee, in der sie leben, ein frustrierend schwieriges Unterfangen sein kann, hat diese Forschung das Potenzial, ein neues Verständnis der Funktionsweise des Lebens zu vermitteln.

„Wir denken manchmal an Tintenfische als verrückte Lebensformen, die in dieser fremden Welt leben, aber wir haben viel gemeinsam – sie leben in Gruppen, sie sind sozial, sie reden miteinander“, sagte Burford. „Die Erforschung ihres Verhaltens und des Verhaltens anderer Bewohner der Tiefsee ist wichtig, um zu lernen, wie das Leben in fremden Umgebungen existieren kann, aber es sagt uns auch allgemeiner über die Strategien aus, die in extremen Umgebungen auf unserem eigenen Planeten angewendet werden.“