Dr. Alexander Ziegler & Christina Sagorny, Deutschland
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Der Evolutionsbiologe, Dr. Alexander Ziegler, von der Universität Bonn hat im Nordpazifik von Tiefseegebirge "Tenji Seamount, Emperor seamount chain" eine neue Krakenart aus mehr als 4.000 Metern Tiefe ans Licht gebracht.
Die sensationelle Entdeckung schlug vor einigen Jahren hohe Wellen in den Medien. Jetzt haben die Bonner Forscher die Artbeschreibung veröffentlicht und dem Tier den Namen "Emperor dumbo" (Grimpoteuthis imperator) gegeben.
Ebenso ungewöhnlich wie der Organismus ist die Vorgehensweise der Forscher: Um die neue Art zu beschreiben, sezierten sie das seltene Tier nicht, sondern nutzten zerstörungsfreie bildgebende Verfahren.
Im Sommer 2016 verbrachte Dr. Alexander Ziegler vom Institut für Evolutionsbiologie und Ökologie der Universität Bonn mehrere Monate im Nordpazifik an Bord des Forschungsschiffs SONNE. Rund 150 Mal ließ die Besatzung den Stahlkorb auf den Meeresboden hinab, um Gestein, Sedimente und Lebewesen zu bergen. Ein Lebewesen sorgte dabei für besonderes Medienecho: ein Dumbo-Oktopus. Das etwa 30 Zentimeter große Tier wurde in einer Wassertiefe von mehr als 4.000 Metern gefunden. Der Oktopus konnte jedoch nicht lebend geborgen werden: "Der Tiefseeorganismus ist nicht an die Umweltbedingungen an der Meeresoberfläche angepasst", erklärt Ziegler.
Dumbo-Kraken sind eine Gruppe von Tiefseekraken, die 45 Arten umfasst. Der Name ist angelehnt an den fliegenden Elefanten aus dem gleichnamigen Walt-Disney-Film, der wegen seiner ungewöhnlich großen Ohren verspottet wird - die Flossen der Dumbo-Kraken, die sich an den Seiten des Kopfes befinden, ähneln diesen Elefantenohren. Der Dumbo auf dem Forschungsschiff SONNE unterschied sich jedoch deutlich von den bekannten Krakenarten. "Mir war sofort klar, dass wir etwas ganz Besonderes gefangen hatten", berichtet der Biologe. Also fotografierte Ziegler das ungewöhnliche Tier sofort, entnahm eine kleine Gewebeprobe für die DNA-Analyse und konservierte den Oktopus anschließend in Formalin.
Gemeinsam mit seiner ehemaligen Masterstudentin Christina Sagorny hat Ziegler nun eine Beschreibung der bisher unbekannten Art veröffentlicht. Ebenso ungewöhnlich wie der Oktopus war auch die angewandte Methodik. Normalerweise werden die Tiere von Zoologen seziert, da auch die inneren Organe für die Beschreibung einer neuen Art wichtig sind. "Da dieser Oktopus aber sehr wertvoll ist, haben wir nach einer zerstörungsfreien Methode gesucht", erklärt der Forscher.
So landete der achtarmige Kopffüßer nicht unter dem Skalpell, sondern im Hochfeld-Magnetresonanztomographen des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in Bonn. Dieses Gerät wird routinemäßig eingesetzt, um die Gehirne von Probanden abzubilden. Dankenswerterweise erklärte sich Dr. Eberhard D. Pracht vom DZNE bereit, einen hochauflösenden Scan des Dumbo-Kraken in 3D durchzuführen. Christina Sagorny untersuchte daraufhin im Rahmen ihrer Masterarbeit, ob sich mit der Hochfeld-MRT innere Organe und andere Weichteile genauso gut untersuchen lassen wie mit der herkömmlichen Sektion. "Die Qualität ist sogar noch besser", sagt Ziegler.
Eine der wenigen Ausnahmen: Schnabel und Raspelzunge (Radula) des Kopffüßers bestehen aus hartem Chitin, das sich im MRT nicht gut abbilden lässt. Die Biologen zogen deshalb auch den Mikro-Computertomographen der Paläontologen der Universität Bonn zu Rate. Diese Technik zeigte den Schnabel und die Radula gestochen scharf und in 3D. "Diese Hartteilstrukturen sind ein wesentlicher Bestandteil der Artbeschreibung von Kraken", erklärt Ziegler. Die Forscher entschlüsselten auch das Erbgut der Tiere, um die Verwandtschaftsverhältnisse zu rekonstruieren. Ziegler: "Die DNA zeigte zweifelsfrei, dass wir es mit einer Art der Gattung Grimpoteuthis zu tun haben."
Die Untersuchung der Geschlechtsorgane ergab, dass es sich bei dem Dumbo-Kraken um ein erwachsenes Männchen handelt. Im Vergleich zu anderen Arten dieser Gattung weist er mehrere besondere Merkmale auf. So wurden beispielsweise an jedem Arm durchschnittlich 71 Saugnäpfe entdeckt, die das Tier zum Beutefang benötigt und die die Körpergröße widerspiegeln. Auch die Länge der Cirri, kleiner Anhängsel an den Armen, die die Tiefseetiere vermutlich zum Aufspüren ihrer Beute nutzen, unterscheidet sich von den bereits bekannten Arten.
Das Netz, das sich zwischen den Armen spannt und mit dem der Dumbo langsam in der Wassersäule nach unten schwebt, um Würmer und Krebstiere wie in einer Glocke zu fangen, reicht ebenfalls nur etwas mehr als die Hälfte der Strecke vom Mund bis zu den Armen. "Bei Dumbo-Krakenarten, die überwiegend frei in der Wassersäule schwimmen, ist das Netz viel länger", sagt Ziegler. Das würde darauf hindeuten, dass die neue Art nahe am Meeresboden lebt, denn sonst wäre das Netz ein Hindernis für die Bewegung am Boden.
Als artbeschreibende Forscher hatten Sagorny und Ziegler das Privileg, die neue Art zu benennen: Sie entschieden sich für Grimpoteuthis imperator - auf Englisch "Emperor dumbo". Hintergrund: Das Tier wurde unweit von Japan in einem Unterwassergebirge entdeckt, dessen Gipfel nach japanischen Kaisern benannt sind.
Durch die Kombination zerstörungsfreier Methoden konnte eine gestochen scharfe Digitalkopie des Tieres erstellt werden. Jeder Interessierte kann sie für weitere Forschungs- und Lernzwecke von der Online-Datenbank "MorphoBank" herunterladen. Der konservierte Oktopus selbst wird im Archiv des Museums für Naturkunde in Berlin aufbewahrt. "Dort kann er dann auch in 100 Jahren noch analysiert werden, zum Beispiel wenn modernere Untersuchungsmethoden oder neue Fragen auftauchen", erklärt Ziegler. "Unser zerstörungsfreier Ansatz könnte ein Präzedenzfall sein, vor allem für seltene und wertvolle Tiere", sagt der Bonner Evolutionsbiologe.
Die sensationelle Entdeckung schlug vor einigen Jahren hohe Wellen in den Medien. Jetzt haben die Bonner Forscher die Artbeschreibung veröffentlicht und dem Tier den Namen "Emperor dumbo" (Grimpoteuthis imperator) gegeben.
Ebenso ungewöhnlich wie der Organismus ist die Vorgehensweise der Forscher: Um die neue Art zu beschreiben, sezierten sie das seltene Tier nicht, sondern nutzten zerstörungsfreie bildgebende Verfahren.
Im Sommer 2016 verbrachte Dr. Alexander Ziegler vom Institut für Evolutionsbiologie und Ökologie der Universität Bonn mehrere Monate im Nordpazifik an Bord des Forschungsschiffs SONNE. Rund 150 Mal ließ die Besatzung den Stahlkorb auf den Meeresboden hinab, um Gestein, Sedimente und Lebewesen zu bergen. Ein Lebewesen sorgte dabei für besonderes Medienecho: ein Dumbo-Oktopus. Das etwa 30 Zentimeter große Tier wurde in einer Wassertiefe von mehr als 4.000 Metern gefunden. Der Oktopus konnte jedoch nicht lebend geborgen werden: "Der Tiefseeorganismus ist nicht an die Umweltbedingungen an der Meeresoberfläche angepasst", erklärt Ziegler.
Dumbo-Kraken sind eine Gruppe von Tiefseekraken, die 45 Arten umfasst. Der Name ist angelehnt an den fliegenden Elefanten aus dem gleichnamigen Walt-Disney-Film, der wegen seiner ungewöhnlich großen Ohren verspottet wird - die Flossen der Dumbo-Kraken, die sich an den Seiten des Kopfes befinden, ähneln diesen Elefantenohren. Der Dumbo auf dem Forschungsschiff SONNE unterschied sich jedoch deutlich von den bekannten Krakenarten. "Mir war sofort klar, dass wir etwas ganz Besonderes gefangen hatten", berichtet der Biologe. Also fotografierte Ziegler das ungewöhnliche Tier sofort, entnahm eine kleine Gewebeprobe für die DNA-Analyse und konservierte den Oktopus anschließend in Formalin.
Gemeinsam mit seiner ehemaligen Masterstudentin Christina Sagorny hat Ziegler nun eine Beschreibung der bisher unbekannten Art veröffentlicht. Ebenso ungewöhnlich wie der Oktopus war auch die angewandte Methodik. Normalerweise werden die Tiere von Zoologen seziert, da auch die inneren Organe für die Beschreibung einer neuen Art wichtig sind. "Da dieser Oktopus aber sehr wertvoll ist, haben wir nach einer zerstörungsfreien Methode gesucht", erklärt der Forscher.
So landete der achtarmige Kopffüßer nicht unter dem Skalpell, sondern im Hochfeld-Magnetresonanztomographen des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in Bonn. Dieses Gerät wird routinemäßig eingesetzt, um die Gehirne von Probanden abzubilden. Dankenswerterweise erklärte sich Dr. Eberhard D. Pracht vom DZNE bereit, einen hochauflösenden Scan des Dumbo-Kraken in 3D durchzuführen. Christina Sagorny untersuchte daraufhin im Rahmen ihrer Masterarbeit, ob sich mit der Hochfeld-MRT innere Organe und andere Weichteile genauso gut untersuchen lassen wie mit der herkömmlichen Sektion. "Die Qualität ist sogar noch besser", sagt Ziegler.
Eine der wenigen Ausnahmen: Schnabel und Raspelzunge (Radula) des Kopffüßers bestehen aus hartem Chitin, das sich im MRT nicht gut abbilden lässt. Die Biologen zogen deshalb auch den Mikro-Computertomographen der Paläontologen der Universität Bonn zu Rate. Diese Technik zeigte den Schnabel und die Radula gestochen scharf und in 3D. "Diese Hartteilstrukturen sind ein wesentlicher Bestandteil der Artbeschreibung von Kraken", erklärt Ziegler. Die Forscher entschlüsselten auch das Erbgut der Tiere, um die Verwandtschaftsverhältnisse zu rekonstruieren. Ziegler: "Die DNA zeigte zweifelsfrei, dass wir es mit einer Art der Gattung Grimpoteuthis zu tun haben."
Die Untersuchung der Geschlechtsorgane ergab, dass es sich bei dem Dumbo-Kraken um ein erwachsenes Männchen handelt. Im Vergleich zu anderen Arten dieser Gattung weist er mehrere besondere Merkmale auf. So wurden beispielsweise an jedem Arm durchschnittlich 71 Saugnäpfe entdeckt, die das Tier zum Beutefang benötigt und die die Körpergröße widerspiegeln. Auch die Länge der Cirri, kleiner Anhängsel an den Armen, die die Tiefseetiere vermutlich zum Aufspüren ihrer Beute nutzen, unterscheidet sich von den bereits bekannten Arten.
Das Netz, das sich zwischen den Armen spannt und mit dem der Dumbo langsam in der Wassersäule nach unten schwebt, um Würmer und Krebstiere wie in einer Glocke zu fangen, reicht ebenfalls nur etwas mehr als die Hälfte der Strecke vom Mund bis zu den Armen. "Bei Dumbo-Krakenarten, die überwiegend frei in der Wassersäule schwimmen, ist das Netz viel länger", sagt Ziegler. Das würde darauf hindeuten, dass die neue Art nahe am Meeresboden lebt, denn sonst wäre das Netz ein Hindernis für die Bewegung am Boden.
Als artbeschreibende Forscher hatten Sagorny und Ziegler das Privileg, die neue Art zu benennen: Sie entschieden sich für Grimpoteuthis imperator - auf Englisch "Emperor dumbo". Hintergrund: Das Tier wurde unweit von Japan in einem Unterwassergebirge entdeckt, dessen Gipfel nach japanischen Kaisern benannt sind.
Durch die Kombination zerstörungsfreier Methoden konnte eine gestochen scharfe Digitalkopie des Tieres erstellt werden. Jeder Interessierte kann sie für weitere Forschungs- und Lernzwecke von der Online-Datenbank "MorphoBank" herunterladen. Der konservierte Oktopus selbst wird im Archiv des Museums für Naturkunde in Berlin aufbewahrt. "Dort kann er dann auch in 100 Jahren noch analysiert werden, zum Beispiel wenn modernere Untersuchungsmethoden oder neue Fragen auftauchen", erklärt Ziegler. "Unser zerstörungsfreier Ansatz könnte ein Präzedenzfall sein, vor allem für seltene und wertvolle Tiere", sagt der Bonner Evolutionsbiologe.
