Oktopus-Tarnung hat einen überraschend hohen Energiepreis

Oktopusse sind wahre Meister der Tarnung und Verkleidung. Ein aufgeschreckter Oktopus kann direkt vor den Augen eines Beobachters verschwinden, indem er sich perfekt in etwas verwandelt, das wie ein korallenbewachsener Felsen oder sogar wie eine ganz andere Meereslebewesenart aussieht.

Es ist einer der erstaunlichsten Tricks im Tierreich, das ohnehin voller bemerkenswerter Kunststücke ist. Neue Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass diese Fähigkeit einen hohen Preis hat.

Der Stoffwechselaufwand für einen Farbwechsel könnte tatsächlich beträchtlich sein. Für Oktopusse könnte es daher vorteilhafter sein, sich zu verstecken, wann immer möglich, und Tarnung nur einzusetzen, wenn keine andere Möglichkeit bleibt.

Hoher Energiebedarf für die Tarnung von Oktopussen

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Chromatophorensystem des Oktopus einen aussergewöhnlich hohen Stoffwechselbedarf hat“, schreiben die Biologen Sofie Sonner und Kirt Onthank von der Walla Walla University in den USA.

„Aufgrund der Beteiligung des Nerven- und Muskelsystems ist es wahrscheinlich, dass der Farbwechsel bei Kopffüssern zu den energetisch aufwendigsten Formen des Farbwechsels zählt. Unsere Schätzung stellt daher vermutlich die Obergrenze der Kosten für Farbwechsel im Tierreich dar.“

Viele Tiere können aus unterschiedlichen Gründen ihre Farbe verändern, etwa zur Kommunikation, zur Thermoregulation oder zur Tarnung.

Aktive Tarnung, wie sie beispielsweise Kopffüsser und Chamäleons zeigen, benötigt Energie. Dennoch war diese Strategie erfolgreich genug, um sich mehrfach unabhängig voneinander zu entwickeln.

Die aktive Tarnung von Oktopussen ist unerreicht. Bislang war allerdings nicht klar, welchen Aufwand es für einen Oktopus bedeutet, seine Farbe und in manchen Fällen auch seine Hautstruktur zu verändern.

Untersuchung an der Haut des Rubin-Oktopus

Um das zu untersuchen, verwendeten Sonner und Onthank entnommene Hautstücke des Ostpazifischen Rubin-Oktopus (Octopus rubescens).

Diese Hautproben enthalten zahlreiche pigmentierte Zellen, die Chromatophoren genannt werden. Zieht sich ein winziger radialer Muskel zusammen, legt er das darunterliegende Pigment frei. So kann der Oktopus seine Färbung jeweils an die aktuelle Situation anpassen.

Wird eine Hautprobe im Labor mit blauem Licht bestrahlt, aktiviert dies die Chromatophoren.

Die Forschenden nutzten diesen Effekt, um den Sauerstoffverbrauch der Hautprobe im inaktiven Zustand zu messen und festzustellen, wie stark dieser Verbrauch anstieg, sobald die Haut blauem Licht ausgesetzt war.

Anhand dieser Messwerte berechneten Sonner und Onthank anschliessend den Energieverbrauch über die gesamte Körperoberfläche eines Rubin-Oktopus im Verhältnis zu seiner Masse.

Danach verglichen sie diese Werte mit Messungen des Ruheumsatzes des Rubin-Oktopus. Diese stammten sowohl aus für die Studie erhobenen Daten zum Sauerstoffverbrauch ruhender Tiere als auch aus bereits veröffentlichten wissenschaftlichen Arbeiten.

Sie stellten fest, dass die Energie, die für eine vollständige Aktivierung des Chromatophorensystems erforderlich ist, beinahe so hoch war wie der Energieverbrauch des gesamten restlichen Körpers im Ruhezustand.

Kommen weitere notwendige Funktionen hinzu – etwa die Veränderung der Hautstruktur, um Felsen oder Korallen nachzuahmen, sowie die Belastung des Nervensystems –, wird die Tarnung für Oktopusse zu einem erheblichen Energieaufwand.

Verstecke als Energiesparstrategie

Das könnte auch anderes Verhalten erklären, das bei Oktopussen zu beobachten ist. Eine nachtaktive Lebensweise wäre eine mögliche Lösung: Wenn man wegen der Dunkelheit ohnehin nicht gesehen werden kann, besteht kaum Bedarf, das eigene Aussehen zu verändern. Der Rubin-Oktopus ist jedoch, wie einige andere Arten, nicht nachtaktiv.

Oft sieht man Oktopusse, wie sie sich in Verstecke, Spalten und Höhlen zwängen. Die hohen Kosten der Tarnung könnten erklären, warum sie das tun.

„Eine weitere mögliche Strategie zur Verringerung der Kosten könnte die Nutzung von Höhlen sein, die bei Flachwasser-Oktopussen ein nahezu universelles Merkmal ihrer Lebensweise darstellt“, schreiben die Forschenden.

„Oktopusse ausserhalb von Höhlen wenden ein hohes Mass an Krypsis an, weshalb die meiste Zeit über ein grosser Anteil ihrer Chromatophoren aktiv ist.

„Oktopusse in Höhlen wären jedoch vor Fressfeinden verborgen und würden nicht aktiv Beute jagen. Daher würden sie ihr Chromatophorensystem wahrscheinlich nicht intensiv einsetzen. Diese Verringerung des Energiebedarfs könnte der Grund sein, warum viele Oktopusarten den Grossteil ihrer Zeit in Höhlen verbringen.“

Und wir dachten, in Kokosnussschalen herumzurollen, sähe einfach nach einer guten Zeit aus.

Die Forschung wurde in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.