Wie können Tiere ohne Gehirn überleben?
So seltsam es auch erscheinen mag, wir teilen uns den Planeten mit Arten, die kein Gehirn zum Überleben brauchen. Einige haben seit Millionen von Jahren dieselbe Morphologie beibehalten, andere haben sich in Kolonien zusammengeschlossen und es ist jetzt bekannt, dass sie sogar lernen können.
Können Sie sich ein Leben ohne Gehirn vorstellen? Was für den Menschen unmöglich wäre, ist die Realität einiger Arten, vor allem der Meerestiere, die sich ohne dieses Organ ernähren, ausscheiden, fortpflanzen und aus den Ereignissen in ihrer Umgebung lernen können.
Medusen, Seesterne, Anemonen, Korallen und Seeigel stehen auf der Liste, aber auch Regenwürmer. Einige sehen aus wie Pflanzen oder haben gallertartige Formen, und viele haben die Eigenschaft, ein Nervensystem oder zumindest Nervenenden zu haben. Allerdings gibt es auch Arten, die nicht einmal das haben.
Die Entwicklung des Gehirns
Die Evolution hat es uns ermöglicht, von den ersten chemischen und elektrischen Nachrichten in mehrzelligen Organismen - vor mehr als 1,9 Milliarden Jahren - zu hochentwickelten Nervensystemen zu gelangen, in denen die neuronale Kommunikation immer schneller, präziser und komplexer geworden ist.
Die ersten Nervensysteme waren Nervennetzwerke ohne zentrale Steuerung oder Gehirn, die man noch bei Organismen wie Hydras und Quallen beobachten kann. Aber vor etwa 500 Millionen Jahren entwickelten die ersten Wirbeltiere Grundversionen des Verbindungsmusters, das viele Arten heute haben. Mit dem Auftauchen der vierbeinigen Wirbeltiere - vor mehr als 350 Millionen Jahren - wurde das Gehirn komplexer und erhöhte seine Fähigkeit, Informationen über die Umwelt zu verarbeiten und sich an Erfahrungen zu erinnern und daraus zu lernen.
Bei den Säugetieren - vor etwa 200 Millionen Jahren - entwickelte sich das Gehirn noch weiter in Größe und Komplexität. Die Verbindungen zwischen linker und rechter Seite dehnten sich aus und es entstand eine sechsschichtige Struktur - der Neocortex oder die faltige äußere Region unseres Gehirns. Diese Struktur ist wichtig für komplexe Aufgaben wie abstraktes Denken und Planen, der Schlüssel zu unserer Intelligenz, der es dem Menschen ermöglichte, die Erde zu beherrschen.
Kein Gehirn, kein Problem
Obwohl sie kein zentrales Gehirn haben oder weiterhin wie die ersten Tiere auf dem Planeten funktionieren, können viele Arten aus vergangenen Erfahrungen lernen, um sich zu ernähren oder Hindernissen auszuweichen. Erfahren Sie hier mehr über einige von ihnen.
1. Quallen
Sie überlebten alle Aussterbeprozesse, ohne ein Gehirn oder ein Herz zu haben. Sie sind praktisch ein Sack voller Wasser, aber sie können lernen. Eine Studie mit TripedaliaCystophora, einer kleinen Quallenart, hat gezeigt, dass sie mit den wenigen tausend Neuronen in ihren vier Augen Veränderungen der Lichtintensität wahrnehmen und ihr Schwimmen anpassen können, was eine genauere Navigation ermöglicht.
2. Seestern
Sie haben zwischen 5 und 50 Arme, die sie zur Fortpflanzung, zur Jagd und zur Ausscheidung nutzen.
Sie haben zwar kein Gehirn, aber ein Nervensystem und einen Nervenknotenpunkt, der wie eine Art Gehirn in Teilen funktioniert.
3. Korallen
Sie sehen aus wie Felsformationen oder Pflanzen, sind aber Tiere. Sie haben kein Herz, Nervensystem oder Gehirn, sondern bestehen aus Millionen von winzigen Individuen oder Polypen. In Kolonien organisiert, benutzen sie ihre kleinen, tentakelartigen Arme - die mit Nervenenden versehen sind - um Nahrung aus dem Wasser zu holen.
4. Anemone
Sie haben kein Gehirn oder Herz, aber sie haben ein primitives Nervensystem. Aus diesem Grund haben sich mehrere Wissenschaftler mit ihnen beschäftigt. Im Jahr 2023 hat ein Biologe der Universität Freiburg in Deutschland dem Seestern (Nematostella vectensis) beigebracht, sein Verhalten auf der Grundlage früherer Erfahrungen anzupassen.
An der Duke University in den USA haben Wissenschaftler gezeigt, dass sich die Perlenanemone (Actinia equina) an die Anwesenheit von Klonen in der Nähe gewöhnen kann, aber heftig auf andere Eindringlinge in ihr Revier reagiert.
5. Chirurgenfisch
Der 2011 in Schottland entdeckte Doktorfisch (Branchiostoma lanceolatum) hat kein Gehirn, Gesicht oder Skelett. Er ist fünf Zentimeter lang und hat ein Nervensystem, das aus einem Rückenmark besteht und nicht durch Wirbel geschützt ist.
6. Meeresschwamm
Sie entstanden, bevor Tiere Gehirne entwickelten, also vor 5 bis 8 Millionen Jahren. Sie haben keine Gewebe, Organe, Nerven-, Verdauungs- oder Kreislaufsysteme. Stattdessen haben sie poröse Körper und innere Kanäle, mit denen sie Wasser pumpen können. Ihre gesamte Lebensaktivität findet auf zellulärer Ebene statt, da sie totipotente Zellen besitzen, die ihre Funktion je nach Bedarf ändern können.
7. Wurm
Sie haben kein Gehirn, obwohl sie Ganglien haben, die die Funktion haben, die Nervenimpulse zu empfangen, die sie wahrnehmen. Würmer leben an feuchten Orten und graben Löcher in den Boden, um sich fortzubewegen. Ihre Anatomie besteht aus einem Mund, einem Anus und Muskeln am ganzen Körper. Sie haben ein Kreislaufsystem und eine zentrale Klappe, die wie ein Herz funktioniert.
Andere Beispiele
Ebenfalls auf der Liste stehen die Portugiesische Karavelle oder Falsche Qualle (Physaliaphysalis), Ctenophoren, Hydren und Stülpquallen. Auch der Seeigel, die Seelilie (Crinoidea), die Seegurke und die Schlangen.
Quellenhinweis:
John Hopkins Medicine, University of Queensland, University of Sydney, Experto Animal, NOAA.