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Skurril

Körper-Regeneration nach Selbst-Enthauptung

Kopf und Körper der Meeresschnecke Elysia marginata nach der Selbstamputation. (Bild: Sayaka Mitoh)

Bei manchen Tieren wachsen bekanntlich abgetrennte Gliedmaßen oder der Schwanz nach – doch was nun Forscher bei den Sacoglossa-Meeresschnecken festgestellt haben, ist Regenerationsfähigkeit der bizarrsten Art: Die Weichtiere können ihren Unterkörper samt Herz und anderen inneren Organen abwerfen, um sich anschließend aus dem Kopf heraus komplett wiederherzustellen. Vermutlich nutzen die Tiere die skurrile Körper-Amputation, um Parasiten loszuwerden, sagen die Wissenschaftler.

Das berühmteste Beispiel für tierische Regenerationsfähigkeit findet sich bei den Eidechsen: Einige Arten werfen bei Bedrohung gezielt ihren Schwanz ab, damit sich Räuber auf diesen „Köder“ stürzen und die Eidechse entwischen kann. Anschließend wächst das verlorene Körperteil dann bei einigen Arten wieder nach. Noch beeindruckendere Regenerationsfähigkeiten sind allerdings von einigen Amphibienarten bekannt. Im Fokus der Wissenschaft steht dabei vor allem der Molch Axolotl. Er kann ganze Gliedmaßen und sogar beschädigte Organe nachwachsen lassen und steht dadurch im Fokus der medizinischen Forschung.

Noch drastischer als bisher bekannt

Ein besonders extremes Beispiel für tierische Regenerationsfähigkeit präsentieren nun Sayaka Mitoh und Yoichi Yusa von der japanischen Frauenuniversität Nara. Wie sie berichten, war die Entdeckung ein Zufall. Eigentlich standen die Sacoglossa-Meeresschnecken aus der Gattung Elysia wegen ihrer Fähigkeit zur sogenannten Kleptoplastie in ihrem Fokus: Die Weichtiere fressen Algen, deren photosynthetische Organellen (Chloroplasten) sie in ihre Körperzellen einbauen. Gleichsam wie „tierische Pflanzen“ sind sie dadurch zu einer Energiegewinnung aus Licht fähig und können lange ohne Nahrungsaufnahme auskommen.

Im Rahmen ihrer Untersuchungen beobachteten die Forscher eines Tages, wie der Kopf einer dieser Sacoglossa-Schnecken ohne den Rest des Körpers in einem Versuchsbehälter unterwegs war. „Wir dachten, dass dieses Stück ohne Herz und andere wichtige Organe bald sterben würde, aber zu unserer Überraschung stellten wir fest, dass der Kopf schließlich den ganzen Körper regenerierte“, berichtet Mitoh. Anschließend widmeten die Forscher dem Phänomen eine genauere Untersuchung.

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Körper-Amputation zur Parasitenbekämpfung?

So konnten sie bei den Arten Elysia marginata und Elysia atroviridis nachweisen: Die Schnecken besitzen im „Halsbereich“ eine Art Naht, an der sie ihren unteren Körperbereich abschnüren können. Der separierte Körperbereich mit dem Herz, dem Verdauungssystem und weiteren Organen stirbt dann nach einer Weile ab. Doch der Kopf lebt fort, kann sich bewegen, Nahrung aufnehmen und dann schließlich erneut einen Unterkörper mit allen Organen hervorbringen. Etwa eine Woche nach der Selbst-Enthauptung waren die Schnecken auf diese Weise schon wieder weitgehend komplett. Offenbar sind sie sogar mehrmals hintereinander zu der Regeneration fähig – allerdings nur bis zu einem Alter von 480 Tagen, stellten die Wissenschaftler fest.

Bisher ist unklar, auf was die erstaunliche Regenerationsfähigkeit genau beruht. Aber die Forscher gehen davon aus, dass bestimmte Formen von Stammzellen im unteren Bereich des abgetrennten Kopfes zum Aufbau des gesamten Unterkörpers der Tiere fähig sind. Sie vermuten auch, dass die Fähigkeit der Schnecken zur Energieversorgung über Photosynthese eine Rolle bei dem Phänomen spielt. So kann der abgetrennte Kopf ohne Verdauungsorgane lange genug überleben, um einen neuen Körper hervorzubringen, sagen Mitoh und Yusa.

Doch wozu könnte das „kostspielige“ Abwerfen des Unterkörpers den Schnecken dienen? Da das Abschnüren relativ lange dauert, kommt eine Funktion als Köder für Räuber – wie bei den Eidechsen – wohl kaum infrage. Wie die Forscher berichten, haben sie hingegen bereits Hinweise darauf gefunden, dass es sich gleichsam um eine medizinische Amputation handelt: Die Schnecken werfen ihren Körper offenbar immer dann ab, wenn sie mit Parasiten infiziert sind. Anschließend können sie sich somit durch die Regeneration einen gesunden Unterkörper verschaffen, vermuten die Wissenschaftler.

Die genaueren Hintergründe des Phänomens wollen Mitoh und Yusa nun allerdings erst durch weitere Untersuchungen an den erstaunlichen Meerestieren aufdecken.

Quelle: Cell Press, Fachartikel: Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2021.01.014

Video: Dieses Video zeigt, wie sich der Kopf der Meeresschnecke Elysia marginata nach der Selbstamputation um den restlichen Körper bewegt. (CREDIT: Sayaka Mitoh)

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