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#1

Der Krake:

in Tiere: 26.08.2015 23:18
von Adamon • Nexar | 14.594 Beiträge

http://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/...kraken20150824/

Genomanalyse gibt Einblicke in „außerirdische Fähigkeiten“ von Kraken:


Anatomische Darstellung eines Kraken
Copyright: gemeinfrei (aus: The New Student’s Reference Work)
Okinawa (Japan) – Stellen Sie sich ein Lebewesen ohne Knochen, dafür aber mit drei Herzen vor, dessen acht Tentakelarme Gehirne mit mehr als 500 Millionen Nervenzellen beinhalten, das jeden dieser Arme bei Verlust vollständig regenerieren kann und zudem über eine erstaunlich hoch entwickelte Intelligenz verfügt. Darüber hinaus kann dieses Lebewesen willentlich seine Farbe und die Struktur seiner Körperoberfläche an die des Unter- und Hintergrunds anpassen und dekoriert seine Höhle zudem mit Trophäen seiner Opfer. So bizarr dieses Wesen auch erscheint, seine Heimat muss nicht zwangsläufig ein fremder Planeten sein, sondern es bewohnt tatsächlich unsere irdischen Meere. Die Rede ist vom Oktopus, dem gemeinen Kraken.

„Mit allen seinen teils bizarren Fähigkeiten und Eigenschaften stellt der Oktopus die Spitze einer evolutionären Linie intelligenter Lebewesen auf der Erde, alternativ zum Menschen dar“, stellen die Forscher um Dr. Sydney Brenner von der Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) und Kollegen der University of Chicago und der University of California, Berkeley fest. Es handelt sich bei Kraken (Oktopoden) um eine Gruppe von Organismen, die sich einst aus einem langsamen, schneckenähnlichen Vorfahren hin zu aktiven und überaus erfindungsreichen Jägern entwickelt haben.

Selbst wenn sich auch heutige Seeschnecken, Austern und andere Muscheltiere aus diesem gemeinsamen Vorfahren entwickelt haben, so haben Kraken doch geradezu „außerirdische Fähigkeiten“ entwickelt, so die Forscher, deren Geheimnisse in dem nun von den Wissenschaftlern entzifferten Genom zu finden sind.

Wie die Wissenschaftler aktuell im Fachjournal „Nature“ (DOI: 10.1038/nature14668) berichten, gleiche das Kraken-Genom einerseits zwar in vielen Aspekten dem anderer wirbellosen Meerestiere, doch zugleich offenbare es auch unerwartete Merkmale, die einen Schlüssel zum Verständnis über die Herkunft und Funktion ihres einzigartiges Nervensystems darstellen.

„Der Krake erscheint zugleich aber derart unterschiedlich zu allen anderen Tieren und selbst zu jenen, mit denen er verwandt ist, dass der britische Zoologe Martin Wells ihn sogar schon als ‚Außerirdischen‘ bezeichnet hat“, kommentiert Clifton Ragsdale von der University of Chicago. „In diesem Sinne könnte man also durchaus sagen, dass unsere Studie die erste Beschreibung der Sequenzierung des Genoms eines Außerirdischen darstellt.“

Tatsächlich sind die Hirne von Kraken komplexe Varianten der grundlegenden Hirne von Wirbellosen – besitzen zugleich aber eine völlig andere Organisationsstruktur als jene, wie sie bei Wirbeltieren und dem Menschen zu finden sind. „Kraken erschienen vor mehr als dreihundert Millionen Jahren in den urzeitlichen Meeren und waren die ersten intelligenten Lebewesen auf unserem Planeten“, erläutert Brenner.

Das Oktopus-Genom beinhaltet mehrere große Genfamilien, die den Schlüssen dafür beinhalten könnten, wie das komplexe Gehirn der Tiere vernetzt ist. Diese Genfamilien sind zwar auch bei anderen Tieren für die Entwicklung des Gehirns verantwortlich, finden sich bei Kraken jedoch in wesentlich ausgeprägterer Form. Wie genau ihre Aufgaben verteilt sind, bleibt auch nach der Kodierung der Gensequenz der Kraken teilweise unbekannt.


Ein Krake (Octopus vulgaris) im Aquarium
Copyright: Anneli Salo / CC BY-SA 3.0 (WikimediaCommons)

Zugleich fanden sie Forscher jedoch hunderte anderer Gene, die zwar üblich für Kraken sind, sich aber nicht bei anderen Tieren finden. Einige dieser Gene ermöglichen den Kraken ihre Verfärbung und Verformung ihrer Haut zur Tarnung. Einige der Entdeckungen der Wissenschaftler stellen zudem Teile unseres Wissens über die genomische Reorganisation durch Evolution in Frage: Während die enorme Größe des Oktopus-Genoms bislang als Ergebnis ganzer Genom-Duplikationsereignisse betrachtet wurde, wie sie durch Hinzufügen genetischen Materials auch zum umfangreichen Genom und der evolutionären Entwicklung von Wirbeltieren – und damit auch des Menschen – beigetragen haben, zeigt die nun vorgelegte Analyse des Kraken-Genoms keinerlei Hinweise auf derartige Ereignisse in der evolutionären Geschichte der Tiere.

„Wir Menschen denken gerne, dass wir nach evolutionären Begriffen einzigartig sind, aber Kraken könnten uns aufzeigen, dass das eigentlich gar nicht stimmt“, so die Forscher. Ein Grund für die Faszination der Wissenschaftler an den Kraken ist der Umstand, dass ihr Hirn derart hochgradig organisiert wurde, dass sie dazu in der Lage sind, unglaublich komplexe Aufgaben zu lösen, ohne dabei jedoch die Prinzipien eines Wirbeltier-Hirns zu übernehmen.

Weitere Untersuchungen sollen nun zeigen, ob sich die Bausteine des Nervensystems der Kraken radikal von dem an Land lebender Wirbeltiere unterscheiden, wie es die bisherige Analyse nahelegt.

Dies könnte nicht ganz so unvorstellbar sein, wie es sich zunächst anhört: „Obwohl sich Kraken in einem völlig anderen Ökosystem entwickelt haben, so kann die Evolution zahlreiche Lösungen für ein Problem finden. Wenn tatsächlich Ähnlichkeiten gefunden werden können, so würde dies unsere Vorstellung von der Entstehung intelligenten Lebens auch sonst wo im Universum mit einem Schlag ändern müssen“, so die Forscher abschließend.

Hintergrund: Evolutionäre Sackgasse und Entwicklungsschritt
Der Grund, warum sich Kraken trotz ihrer enormen Intelligenz nicht in ähnlicher Weise weiterentwickelt haben wie wir Menschen liegt in einer evolutionären Sackgasse der Natur: Während der Pflege ihrer nur einmal im Leben angelegten Eier stellen Krakenweibchen die Nahrungsaufnahme nahezu vollständig ein, verausgaben sich jedoch fast vollständig und verhungern in der Regel über diese Brutpflege. Aus diesem Grund kommt es schlichtweg nicht zu einer Weitergabe von „Wissen“ wodurch jede neue Krakengeneration zwar über besagt hohe Intelligenz verfügt, aber in deren Entwicklung und Ausprägung immer wieder von Null beginnen muss.

Allerdings konnte in zahlreichen Experimenten nachgewiesen werden, dass Kraken durchaus und in hohem Maße zum Lernen von Artgenossen in der Lage sind. Vor Capri haben Krankenforscher kürzlich zudem beobachtet, dass die normalerweise als Einzelgänger lebende Tiere nun nicht mehr alleine. Zudem hat es den Anschein, als würden hier die jungen Oktopoden ihre älteren Artgenossen beobachten – von ihnen lernen (s. Video).

Wissenschaftler vermuten deshalb, dass sich hier möglicherweise ein wichtiger Evolutionsschritt der Kraken vollzieht, der den Teufelskreis bricht, in dem keine Generation von der vorigen lernen kann. Obwohl sie nicht verbal miteinander kommunizieren können, interagieren sie miteinander. Doch keine Angst. Bis Kraken einer menschenartige Form der Intelligenz entwickeln, benötigt es wahrscheinlich einige hunderttausend Jahre. Der Anfang jedoch, scheint gemacht



© grenzwisseschaft-aktuell.de


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zuletzt bearbeitet 28.06.2018 13:38 | nach oben springen
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#2

RE: Der Krake:

in Tiere: 02.05.2017 21:34
von Adamon • Nexar | 14.594 Beiträge

http://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/...passen20170408/

Kraken und Tintenfische können ihre eigene RNA anpassen:


Verschiedene Arten von Kopffüssern (Illu.).
Copyright: Jatta, Giuseppe, Gemeinfrei
Tel Aviv (Israel) – Erst 2015 attestierten Biologen dem sog. gemeinen Kraken aufgrund seiner zahlreichen bizarren Eigenschaften und seiner ungewöhnlich hohen Intelligenz, dass es sich bei den Kopffüßern wohl um die „irdischsten Aliens“ unseres Planeten handelt (…GreWi berichtete). Israelische Wissenschaftler haben nun hinzu herausgefunden, dass Kraken, Kalmare und einige Tintenfischarten sogar in der Lage sind, ihre eigenen RNA zu editieren – eine Fähigkeit die sie mit keinen anderen Organismen auf unsrem Planeten teilen.

Stellen Sie sich ein Lebewesen ohne Knochen, dafür aber mit drei Herzen vor, dessen acht Tentakelarme Gehirne mit mehr als 500 Millionen Nervenzellen beinhalten. Ein Wesen, das jeden dieser Arme bei Verlust vollständig regenerieren kann und zudem über eine erstaunlich hoch entwickelte Intelligenz verfügt. Darüber hinaus kann dieser Organismus willentlich seine Farbe und die Struktur seiner Körperoberfläche an die des Unter- und seiner Umgebung anpassen und dekoriert seine Höhle zudem mit Trophäen seiner Opfer. So bizarr dieses Wesen auch erscheint, seine Heimat muss nicht zwangsläufig ein fremder Planeten sein, sondern es bewohnt tatsächlich unsere irdischen Meere. Die Rede ist vom Oktopus, dem gemeinen Kraken.

Wie das Team um Joshua Rosenthal vom Eugene Bell Center des Marine Biological Laboratory und Eli Eisenberg von der Tel Aviv University aktuell im Fachjournal „Cell“ (DOI: 10.1016/j.cell.2017.03.025) berichtet, passen sich mehrzellige Lebewesen für gewöhnlich zunächst durch genetische Mutation, also durch die Veränderung ihrer DNA an neue Lebensbedingungen an. Diese genetischen Veränderungen werden dann durch den molekularen Ableger der DNA, der sogenannten RNA, in die Tat umgesetzt. „Wären also die Vorgaben der DNA das Rezept, so entspräche die RNA dem Chefkoch innerhalb einer jeden Zelle, der die für den Organismus notwendigen Proteine erstellt“, erläutert „ScienceAlert.com“ anschaulich den Zusammenhang und Aufgabe von DANN und RNA. „Allerdings führt die RNA die Rezeptvorgaben nicht einfach nur blind aus, manchmal improvisiert sie auch die Zutaten und verändert die Herstellung von Proteinen in einer Zelle. In diesem Fall spricht man vom RNA-Editing.

Dieser Vorgang kann beispielsweise die Art und Weise verändern, wie bestimmte Proteine wirken und ermöglichen es dem Organismus so, genetische Informationen zu verfeinern, ohne dass dafür genetische Mutationen notwendig sind.

Da es sich dabei jedoch um einen aufwendigen Vorgang handelt, der oft mehr Schaden anrichtet als Nutzen zu bringen, verzichten die meisten Organismen für gewöhnlich gänzlich darauf.

Schon 2015 hatten die Wissenschaftler um Eisenberg und Rosenthal festgestellt, dass der gemeine Kalmar im Laufe seiner Entwicklung bereits mehr als 60 Prozent der RNA seines Nervensystem eigenständig verändert hat – wahrscheinlich, um damit seine Hirnphysiologie zu verändern und sich so besser an unterschiedliche Temperaturen im Ozean anzupassen.

Jetzt stellten sie zudem fest, dass mindestens zwei Oktopusarten und eine Tintenfischart, den selben Vorgang betreiben – nun jedoch in regelmäßigen Abständen. Vergleichsuntersuchungen an verwandten Arten wie dem Nautilus oder einer Bauchfüssler (Schnecke) zeigten, dass die Fähigkeit zum RNA-Editing offenbar nur den Kopffüsslern vorbehalten ist und nicht grundsätzlich unter den Weichtieren verbreitet ist.

Bei ihren Analysen hunderter RNA-Proben, die an verschiedensten Orten zusammengetragen wurden, stellten die Forscher fest, dass das RN-Editing von den Tieren hauptsächlich zur Veränderung des Nervensystems genutzt wurde. Es wäre also möglich, dass die ungewöhnlich hohe Intelligenz der Kraken auf eben diese Fähigkeit zurückgeführt werden kann.

Die Fähigkeit der Tiere zum RNA-Editing gehe aber wahrscheinlich mit einem evolutionären Kompromiss einher, der sich in einer im Vergleich mit anderen Arten stark verlangsamten genomischen Evolution – also der bereits erläuterten Entwicklung durch genetische Mutation – ausdrücke.

In nächsten Schritten wollen die Forscher nun ein genetisches Modell von Kopffüßern erstellen um zu untersuchen, wie und wann sich das RND-Editing genau auswirkt.

© grenzwissenschaft-aktuell.de


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#3

RE: Der Krake:

in Tiere: 28.06.2018 13:43
von Adamon • Nexar | 14.594 Beiträge

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...em-all20180517/


Fachartikel mit gewagter Hypothese: „Kraken stammen aus dem All“:


Archivbild: Krake (Pinnoctopus cordiformis).
Copyright: Brian Gratwicke / CC BY-SA 2.0
Ruhuna (Sri Lanka) – Sind Kraken Aliens? Diese zunächst für viele absurd klingende Frage wird derzeit von einem 33-köpfigen Autorenteam aus Akademikern unterschiedlicher Universitäten und Institutionen in einem anerkannten Wissenschaftsjournal diskutiert. Zumindest die Autoren sehen genau für dieses Szenario, das Oktopoden in Form cryogekühlter Alien-Eier auf die Erde gelangten, gute Gründe. Kritiker laufen indes bereits Sturm gegen die Schlussfolgerungen des Papers.

Wie das Autorenteam um Edward J. Steele vom Centre for Astrobiology an der University of Ruhuna und dem bekannten Astrobiologen Chandra Wickramasinghe, einem der Mitbegründer der modernen Theorie der Panspermie vom Buckingham Centre for Astrobiology aktuell im Fachjournal „Progress in Biophysics and Molecular Biology“ (DOI: 10.1016/j.pbiomolbio.2018.03.004) argumentieren, stammen nicht nur Oktopusse, sondern auch das Leben allgemein nicht von dieser Welt, sondern gelangten durch die sogenannte Panspermie, also in Form „kosmischer Saat“ mit Asteroiden und Kometen, auf die noch junge Erde.

Zu den Autoren des Fachartikels gehören insgesamt 33 Wissenschaftler unterschiedlicher Forschungsrichtungen, Universitäten und Institutionen. Darunter Forscher vom Buckingham Centre for Astrobiology an der University of Buckingham; vom Center for the Physics of Living Organisms, Department of Physics an der Michigan Technological University; des Department of Geology der University of Peradeniya in Sri Lanka; vom South African Brain Research Institute in Johannesburg; der University Toronto; dem Department of Physics an der indischen Cochin University of Science and Technology; dem Centre for Astrobiology, University of Ruhuna (Sri Lanka); der School of Veterinary and Life Sciences an der Murdoch University in Perth; dem Department of Infectious Disease Control am Tianjin Center for Disease Control and Prevention in China; von der School of History and Philosophy of Science an der University of Sydney; dem japanischen Institute for the Study of Panspermia and Astrobiology in Gifu; dem Centre for Surface Chemistry and Catalysis an der belgischen Katholieke Universiteit Leuven; vom Institute of Astronomy in Cambridge; dem Pestalozzi- Gymnasium in München; der School of Biomedical Sciences an der australischen Curtin University und dem College of Physical and Mathematical Sciences an der Australian National University in Canberra; sowie vom Henan Collaborative Innovation Center of Modern Biological Breeding am Henan Institute of Science and Technology und dem Department of Biochemistry an der University of Alberta.

Im Fokus des Artikels stehen unter anderem komplexe Retroviren, die während oder kurz vor der sogenannten kambrischen Artenexplosion und damit dem fast gleichzeitigen erstmaligen Vorkommen von Vertretern fast aller heutigen Tierstämme in einem geologisch kurzen Zeitraum von 5 bis 10 Millionen Jahren zu Beginn des Kambriums vor etwa 543 Millionen Jahren.

Das plötzliche Auftauchen der Arten versuchen die Autoren nun anhand von Indizien und Beweisen zu erklären, die sie in Funden kontrovers diskutierter Mikrofossilien im Innern von Meteoriten und dem nicht minder kontrovers diskutierten Nachweis von Leben im Innern von vermeintlich aus dem All stammenden Partikeln sehen (…GreWi berichtete, siehe Links u.).

„Sobald die Bedingungen (vor rund 4,1 Milliarden Jahren) hierfür geeignet waren, könnte die Erde von Leben-tragenden Kometen befruchtet worden sein. Lebenden Organismen, die die Bedingungen im Weltall überstehen können – darunter extremophile Bakterien, Viren aber auch komplexere eurkaryotische Zellen, sowie bereits befruchtete Eier und Saaten – könnten fortwährend auf die Erde gelangt sein, hier die irdische Evolution vorangetrieben, einen bedeutenden Beitrag zur genetischen Diversität und damit schlussendlich auch zum Erscheinen des Menschen geleistet haben.“


Das zweite Augenmerk der Autoren liegt auf dem ebenfalls plötzlichen Erscheinen und der „erstaunlichen plötzlichen Evolution der komplexen Intelligenz von Kopffüssern (Cephalopoden) wie Kraken bzw. Oktopussen. Auch bei Oktopoden sei eine plötzlich einsetzende, sprunghafte genetische Entwicklung und Abgrenzung zu deren Vorfahren zu beobachten: „Das große Gehirn und das hochentwickelte Nervensystem, kameraartige Augen, der absolut flexible Körper, die Fähigkeit zur spontanen komplexen Tarnung durch Farb- und Formveränderung der Hautoberfläche, sind nur einige von vielen erstaunlichen Fähigkeiten (der Oktopoden), die plötzlich auf der Bühne der Evolution erschienen und die Tiere stark von den Eigenschaften ihrer Vorfahren, wie etwa dem schneckenförmig beschalten und nur wenig intelligenten Nautilus (s. Abb.l.), unterscheiden.“


Filmszene aus „Arrival“ (2016) in dem außerirdische Besucher, hier sog. Hektapoden, als krakenartige Wesen dargestellt werden.
Copyright: Sony Pictures

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Nachdem die Autoren einige genetische Daten hierzu diskutieren, kommen sie zu der Schlussfolgerung, dass die beschriebenen Entwicklungssprünge am ehesten durch ein Panspermie-Szenario erklärt werden könnten. Doch seien es nicht nur Bakterien und Viren, die mit Kometen und Asteroiden auf die Erde gelangt sein könnten. „Eine unserer Meinung nach plausible und argumentativ sparsamste Erklärung für das plötzliche Erscheinen (intelligenter) Oktopusse vor rund 270 Millionen Jahren wäre jene, dass (damals) neue Gene in Form außerirdischer Importe zur Erde gelangten. Das plausibelste Szenario hierfür wäre eine bereits vorhandene kohärente Gruppe funktionaler Gene im Innern von durch Kälte konservierter und geschützter bereist befruchteter Oktopus-Eier (aus dem All).“

Wie zu erwarten sorgt der Artikel seit Bekanntwerden für heftige Reaktionen bei Kritikern und Skeptikern der Panspermie-Hypothese, die sich als Alternative zur Abiogenese (dem nicht vollständig bekannten Mechanismus der Entstehung von Lebewesen aus anorganischen und organischen Stoffen) und zur Biogenese (dem Entstehen eines neuen Organismus aus existierenden Lebensformen) versteht.

Neben den für ihn leider typischen persönlichen Attacken gegen die Autoren des Artikels und hier hauptsächlich gegen Wickramasinghe, gesteht der Biologe und bekannte Skeptiker P.Z. Meyers zwar die Tatsache von Ungereimtheiten in der Evolution von Kopffüssern ein, erklärt aber, dass die beschriebenen plötzlichen evolutionären Neuerrungen nicht nur auf die Cephalopoden beschränkt seien und „deshalb auch nicht als Beweis für einen außerirdischen Ursprung der Oktopusse verwendet werden könnten“. Es gibt, so Meyers weiter, darüber hinaus auch „keine nachvollziehbare Rechtfertigung für die außergewöhnliche Behauptung, dass Oktopus-Eier einst in eisigen Körpern zur Erde gelangt sind. (…)“ Schließlich würden in diesem Fall Cephalopoden einer völlig neuen Abstammungslinie angehören und nicht nur einige wenige molekulare Neuerungen aufzeigen: Dann wären sie in keiner Weise mit irgendwelchen anderen Tierstämmen auf den Planeten verwandt. Sie wären weder mit den Weichtieren verwandt, noch wären sie Urmünder – Sie wären ja noch nicht einmal Eukaryoten. Stattdessen wären Sie unseren Arten völlig fremd.“

Zum Thema

Dabei verkennt Meyers jedoch offenbar die theoretische Grundlage der Panspermie, die schließlich davon ausgeht, dass alles Leben seinen Ursprung nicht auf der Erde hat. Eine Ähnlichkeit oder gar Artverwandtschaft wäre also auch in einem solchen Szenario nicht per se auszuschließen.

Eine deutlich konstruktivere wenn auch eindeutige Sachkritik formuliert im gleichen Fachjournal wie der Fachartikel die Virologin Dr. Karin Mölling vom Max-Planck-Institute für molekulare Genetik in Berlin und schreibt in einem begleitenden Kommentar (DOI: 10.1016/j.pbiomolbio.2018.03.005): „Dieser Artikel ist hilfreich und es Wert beachtet und bedacht zu werden: Dennoch kann die Hauptaussage darüber, dass Viren, Mikroben und selbst höhere Tiere aus dem All zur Erde gekommen sind, eigentlich nicht ernst genommen werden.“

© grenzwissnschaft-aktuell.de


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