Pirats Bestiarium: Vampirtintenfisch (Vampyroteuthis infernalis)

Vampirtintenfisch (Vampyroteuthis infernalis Chun, 1903)

 

Namensbedeutung. Der wissenschaftliche Name dieser Art hat doch schon einen besonderen Klang – auch in der Übersetzung. Vampyroteuthis bedeutet tatsächlich „Vampirkalmar“ und infernalis in etwa „aus der Hölle“. Der Name spielt auf sein etwas finsteres Aussehen an. Im Grunde sehr schlicht und doch bewies der Erstbeschreiber hier mal eine wunderbaren Funken an Fantasie.

Synonyme. Cirroteuthis macrope, Danateuthis schmidti, Hansenoteuthis lucens, Melanoteuthis anderseni, Melanoteuthis beebei, Melanoteuthis lucens, Melanoteuthis schmidti, Retroteuthis pacifica, Vampyroteuthis macrope, Watasella nigra.



Bild 1: So stellte man sich vor rund 100 Jahren den Vampirtintenfisch vor, basierend auf wenigen Schleppnetzfängen aus großer Tiefe. Die Abbildung stammt aus Carl Chuns Werk „Die Cephalopoden“ aus dem Jahre 1910. Inzwischen hat man ein wesentlich klareres Bild von diesem Tier. Quelle: Wikipedia.

 

Verwandtschaftsbeziehungen. Animalia; Eumetazoa; Bilateria; Protostomia; Lophotrochozoa; Mollusca; Testaria; Conchifera; Cephalopoda; Coleoidea; Neocoleoidea; Octopodiformes; Vampyromorphida; Vampyromorphina; Vampyroteuthidae; Vampyroteuthis.

Hier muss auch auf die Ausführungen verwiesen werden, die uns bereits bei der Mittelmeer-Pilgermuschel (Pecten jacobaeus)  auf die vielfältigen Probleme von Weichtier-Phylogenie aufmerksam machten. Und so wie die nächste Verwandtschaft der Mollusca umstritten bleibt, verhält es sich mit den internen Verhältnissen der Weichtiere: Es bleibt umstritten wer die nächsten Verwandten der Kopffüßer (Cephalopoden) sind. Einiges für sich hat eigentlich immer noch die traditionelle Theorie, dass die Gruppe einen gemeinsamen Ursprung mit den Schnecken hat. Vorerst gebe ich dieser Ansicht hier den Vorzug.

Auch innerhalb der Kopffüßer sind die Verwandtschaftsbeziehungen unübersichtlich und nur ein paar grobe Züge halbwegs sicher. Verschiedene morphologische und molekulare Analysen gelangten in der Vergangenheit zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen. Sicher ist, dass der Vampirtintenfisch zu einer alten eigenständigen Linie, den Vampyromorphida, gehört, deren letzter Vertreter er heute ist. Die meisten Forscher sehen diese Gruppe als basalen Seitenast der Octopodiformes, der allen anderen achtarmigen Tintenfischen gegenübersteht (dieser Sichtweise wird hier gefolgt). Manche sehen in den Vampyromorphida aber auch eine stark abgeleitete Schwestergruppe der Zehnarmigen Tintenfische (Decapodiformes). Evolutionär werden die Vampyromorphida häufig als Modell aufgefaßt, wie man sich die Zwischenform zwischen zehnarmigen und achtarmigen Kopffüßern vorstellen könnte. Andererseits muss man feststellen, dass die Vampyromorphida sicherlich auf eine zehnarmige Ursprungsform zurückgehen, aber ihren ganz eigenen evolutionären Weg beschritten haben – und dementsprechend hoch abgeleitet sind.

Verbreitung. Der Vampirtintenfisch weist eine tropisch-subtropische Verbreitung auf, die im Wesentlichen durch Tiefe und Temperatur kontrolliert wird. Ein weiterer Faktor scheint der Sauerstoffgehalt zu sein (siehe auch weiter unten). Die Tiere finden sich in Tiefen von 300 bis 3000 m, was dazu führt, dass sie normalerweise den Kontinentalschelf weitestgehend meiden. Zugleich bevorzugen sie Wasser mit Temperaturen von 2 bis 6 Grad Celsius. Das entspricht im Durchschnitt einer durchgehenden Verbreitung von 40° nördlicher Breite bis 40° südlicher Breite, aber eben nicht überall – in einigen Regionen kommen sie auch in höheren Breiten vor, in anderen nur in niedrigeren. In etwas mehr Detail:

Im Pazifik kommt die Art fast überall vor, im Osten von Alaska bis Nordchile, im Norden bis vor Kamtschatka, den Aleuten und in der Beringsee, im Westen vor der japanischen Westküste bis an den Ostrand des Südchinesischen Meeres und zur Nordküste Neuguineas, im Süden bis vor der Küste Queenslands und der Nordinsel Neuseelands.

Lediglich zwischen Borneo und Neuguinea und östlich von Java kommt der Vampirtintenfisch zwischen den indonesischen Inseln vor, weil die Gewässer nur hier tief genug sind. Den Schelf zwischen Sumatra, Java und Borneo bzw. zwischen Neuguinea und Australien meidet er.

Im Indischen Ozean kommt er im Westen südlich von Sumatra und Java bis vor die südwestaustralische Küste vor, im Norden dringt er in den Golf von Bengalen ein und findet sich im Westen vor der ostafrikanischen Küste und rund um Madagaskar. Er meidet aber wiederum die Gewässer des Arabischen Meeres.

Im Atlantik kommt er im Osten von den Gewässern westlich der Bretagne im Norden bis vor die Küste des nördlichen Namibia im Süden vor (unter Auslassung des zu flachen Golfes von Biskaya). Im Westen ist das Verbreitungsgebiet enger gefasst, von Florida im Norden bis vor die brasilianische Küste bei Rio de Janeiro; weiter südlich findet man den Vampirtintenfisch nur weiter draußen noch. Dafür findet man ihn auch in den tieferen Bereichen der Karibik.

Aus dunklen Tiefen… Diesmal müssen wir wirklich hinab in die lichtlosen und immer noch nur unzureichend erforschten Tiefen unserer Ozeane. Jene Gefilde, die man heute so prosaisch Tiefsee nennt. Die Ausmaße der Tiefsee sind für den durchschnittlichen Menschen nur schwer zu begreifen. Unterhalb von 200 m Tiefe beginnt die Tiefsee bereits – das meiste Licht wird hier geschluckt. Ganz wenig blaues Licht dringt vielleicht noch bis in 1000 m Tiefe (maximal!) vor, darunter ist es dann endgültig ganz finster. Und der Druck nimmt rasch zu. In 1000 m Tiefe herrschen bereits 100 bar (100 kg pro Quadratzentimeter), in 2000 m Tiefe sind es 200 bar und so weiter. In 4000 m Tiefe hat man also bereits 400 bar Druck auf sich lasten. Für Menschen sind solche Verhältnisse absolut tödlich. Auch die Temperaturen sind niedrig. Unterhalb von 4000 m liegen sie meistens nahe dem Gefrierpunkt – und Eis bildet sich nur aufgrund des hohen Drucks nicht. Die verschiedenen Tiefen und Druckbereiche werden in horizontale Zonen eingeteilt. Im Bereich des offenen Wassers sind dies das Mesopelagial (200-1000 m Tiefe), das Bathypelagial (1000-4000 m), das Abyssopelagial (4000-6000 m) und das Hadopelagial (alles unter 6000 m). Für den Meeresgrund gibt es eine leicht abweichende Einteilung, die uns hier aber nicht kümmern muss. Die offenen Wasser der Tiefsee stellen gewissermaßen den größten durchgehenden Lebensraum der Welt dar, strukturiert nur durch Wasserströmungen, begrenzt nur durch die Kontinentalschelfe und den Meeresgrund. Sie machen 85 % des Volumens der Ozeane aus.



Bild 2: Edward Forbes (1815-1854) stellte die These auf, dass unterhalb von 550 m nichts mehr im Meer leben würde. Die Abbildung stammt aus: „The Report of the Scientific Results of the Exploring Voyage of HMS Challenger during the years 1873-1876”, veröffentlicht in den Jahren 1885-1895. Quelle: Wikipedia.


Und ausgerechnet dieser Lebensraum gehört zu den am schlechtesten erforschten auf unserem Planeten. Immer noch. Obwohl es schon besser geworden ist. Noch im 19. Jahrhundert war man sich ja nicht einmal sicher, ob in solchen Tiefen überhaupt etwas lebt. Obwohl man bereits 1818 aus 2000 m Tiefe erste zoologische Proben gewonnen hatte, war die Ansicht weit verbreitet, dass am Grund des Meeres nichts leben könnte. Man hielt die Lebensbedingungen für zu lebensfeindlich. Der britische Naturforscher Edward Forbes goss diese Auffassung 1843 in seine Abyssus-Theorie: Mit zunehmender Tiefe würde die Artenvielfalt abnehmen, bis schließlich keine Art mehr vorhanden wäre. Dieser Punkt wäre nach seinen Berechnungen bei 500 bis 550 m erreicht. Darunter würde demnach nichts mehr leben. Die Theorie hielt gerade sieben Jahre, dann holte der Norweger Michael Sars mittels Dreschzügen vor der norwegischen Küste Lebensformen aus 800 m Tiefe nach oben. Als man 1860 im Mittelmeer aus 2000 m Tiefe eine Telegraphiekabel nach oben holt, das von verschiedenen Tieren besiedelt ist, müssen die Wissenschaftler endgültig anerkennen: Auch in den finstersten Tiefen der Meere kreucht und fleucht es. Daraufhin bricht eine Ära großangelegter weltweiter Schiffsexpeditionen an, die den Meeresgrund in großer Tiefe kartieren und mit Grundschlepp-und anderen Netzen Organismen aus der Tiefe nach oben holten. Auch deutsche Forscher hatten an dieser Ära ihren Anteil.



Bild 3: Der Entdecker des Vampirtintenfisches, Carl Chun, hier ein Porträt aus dem Jahre 1900. Quelle: Wikipedia.


 

Die Valdivia-Expedition. Einer dieser deutschen Forscher war Carl Chun (1852-1914), ein umtriebiger Zoologe und Doktor der Medizin. Er kam viel herum: Studium in Göttingen und Leipzig, dann arbeitete er als Zoologe in Neapel, wo er sich erste Lorbeeren auf dem Felde der marinen Zoologie verdiente. 1878 kehrte er nach nur drei Jahren nach Leipzig zurück, 1883 erhielt er eine Anstellung an der Universität Königsberg. 1889 nahm er erstmals an einer meeresbiologischen Expedition teil. 1891 wurde er Professor für Zoologie an der Universität Breslau.

Während seiner Laufbahn hatte Chun selbständig verschiedene neue Schließnetze und andere Fangtechniken für Meeresorganismen entwickelt. Am meisten faszinierte ihn die Tierwelt aus großer Tiefe. Chuns Traum war eine weltumspannende Erforschung der Tiefsee, wie sie bereits die Briten mit der Challenger-Expedition in den 1870er Jahren spektakulär vorgemacht hatten. Im September 1897 trat Chun schließlich vor die Versammlung Deutscher Naturforscher und Ärzte in Braunschweig und stellte seine Ideen für eine große Tiefseeforschungsexpedition vor. Damit warb er um Unterstützung für eine Bitte an höchster Stelle um finanzielle Förderung. Sein Werben war erfolgreich. Im Januar 1898 segneten nicht nur der deutsche Reichstag und Bundesrat die Finanzierung ab, auch der Kaiser Wilhelm II. unterstützte das Vorhaben. Während der Vorbereitungen für die Expedition wurde Chun an der Universität Leipzig zum Professor berufen. Derweil rüstete man den ehemaligen Postdampfer Valdivia eilends für eine ozeanographische Expedition aus, die am 31. Juli 1898 begann, als das Schiff von Hamburg aus auslief.

Die Valdivia hatte eine große Tour vor sich. Man umrundet die Britischen Inseln, durchquerte den westlichen Nordatlantik, folgte grob der afrikanischen Westküste, mit Schlenkern auf den offenen Atlantik. Nach Erreichen von Kapstadt, wo man auch eine kleine botanische Exkursion ins Landesinnere unternahm, nahm man Mitte November 1898 Kurs auf antarktische Gewässer. Diese erkundete man ausgiebig, bevor man Anfang des neuen Jahres 1899 Kurs nach Norden nahm um mit verschiedenen Zwischenhalten an abgelegenen Inseln den Indischen Ozean zu durchqueren. Schließlich erkundete man die Westküste Sumatras, bevor man Kurs nach Westen nahm und über Ceylon (heute: Sri Lanka), die Malediven und Ostafrika auf Heimatkurs ging. Die Heimat steuerte man über das Rote Meer, den Sues-Kanal und das Mittelmeer an. Als man über den Ärmelkanal kommend am 1. Mai 1899 Hamburg erreichte, wurde die Expedition von einer begeisterten Menge empfangen.



Bild 4: Die Valdivia im Jahre 1898. Das Foto stammt aus einer Veröffentlichung von Carl Chun aus dem Jahre 1903. Das Schiff war ein für Forschungszwecke umgebauter Dampfer der HAPAG, 94,2 m lang und mit einer Größe von 2176 BRT. Seine Forschungskarriere war nur kurz, bereits im Jahre 1900 wurde es als Truppentransporter eingesetzt, später wieder als normaler Frachtdampfer. Quelle: Wikipedia.


Bild 5: Die Route der Valdivia während der Forschungsexpedition. Quelle: Wikipedia.


 

Neue Arten. Mit den zahlreichen unterschiedlichen Fangnetzen, über die die Valdivia verfügte, wurden unzählige Tiefseeorganismen gefangen. Die Ausbeute war so groß, dass sie die beteiligten Forscher vor eine enorme Aufgabe der Auswertung stellten und die letzten daraus resultierenden Publikationen erschienen erst 1940 als Teil einer 24bändigen Reihe. Viele Arten waren neu und bis dato unbekannt, es verlangte daher nach einer Erstbeschreibung und neuen Namen.

Im südlichen Atlantik holten die Forscher um Carl Chun einen etwas bizarren und gruselig wirkenden Kopffüßer aus den Netzen. Dieser war gar nicht mal so groß, besaß dafür im Verhältnis sehr große Augen. Er hatte zwar nur 8 kräftige Arme, aber auch ein Paar fadenartiger weiterer Arme. Zwei Flossen saßen am Körperende. Und das erstaunlichste: Die kräftigen Arme waren von einer durchgehenden Haut verbunden, wodurch ein geschlossener Schirm entstand, Dies zusammen mit einer sehr dunklen Färbung gab dem Tier ein seltsames Aussehen, wie eine finstere, in einen Umhang gehüllte Gestalt.

Kurz vor der Valdivia-Expedition hatte Bram Stoker seinen Roman „Dracula“ veröffentlicht und damit die Fantasie der europäischen Öffentlichkeit angeregt. Das Aussehen des seltsamen Kopffüßers weckte daher auch bei den Wissenschaftlern Assoziationen dazu, wie man sich einen Vampir damals vorstellte – und so wählte Chun den einprägsamen lateinischen Namen.

Crashkursus: Kopffüßeranatomie. Hier ist als Einschub ein kurzer Abriss angebracht, was einen Kopffüßer auszeichnet. Man möge sich hier an die wichtigsten Weichtiermerkmale erinnern, die wir bereits bei der Mittelmeer-Pilgermuschel kennenlernten. Ähnlich wie bei den Muscheln ist die Ausprägung dieser Merkmale auch bei den Kopffüßern sehr gruppenspezifisch. Im Gegensatz zu den Muscheln ist die Raspelzunge (Radula) bei den Kopffüßern sehr gut ausgebildet und wird noch durch eine Spezialität der Kopffüßer unterstützt – durch einen papageienartigen Schnabel. Der Mantel liegt rund um den Eingeweidesack und umschließt auf der Körperunterseite die Mantelhöhle mit den Kiemen und den Ausfuhröffnungen für Geschlechtsorgane, Ausscheidungskanäle der Nieren und den After. Der Mantel sonderte ursprünglich auch bei Kopffüßern eine Schale ab, die aber bei den meisten heutigen Kopffüßern stark reduziert und ins Körperinnere verlagert ist (einzige Ausnahme sind die heute noch lebenden Nautilusarten). Der Fuß ist auf sehr markante Weise entwickelt: Er sitzt an der Kopfvorder-und Unterseite und bildet die Tentakel oder Fangarme der Kopffüßer (daher der deutsche und der wissenschaftliche Name der Gruppe!) sowie einen Trichter, der als Ausgangsöffnung der Mantelhöhle dient.

Kopffüßer besitzen von allen Weichtieren das am höchsten entwickelte Nervensystem mit einer starken Zentralisierung in wenigen Ganglien nahe dem Schlund. Außerdem besitzen sie als einzige Weichtiere ein geschlossenes Kreislaufsystem, dessen Blut von einem Hauptherz und zwei sogenannten Kiemenherzen durch den Körper gepumpt wird.

Mit diesem Grundwissen ausgestattet schauen wir uns nun den Körperbau des Vampirtintenfisches an.


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Bild 6: Heute stellt sich der Vampirtintenfisch etwa so dar. Dieses Bild basiert auf Standbildern aus Videoaufnahmen, die in 717 m Tiefe vor Monterey aufgenommen wurden. Die Mantellänge beträgt etwas über 10 cm, der etwas dunklere Fleck rechts hinter den Flossen zeigt die Position der hinteren Leuchtorgane an. Quelle: Robison et al. 2003.

 

Die dunkle Gestalt genauer betrachtet. Auf den ersten Blick erschien der Vampirtintenfisch selbst den Forschern wirklich als düsterer Bursche. Der für seine Tiefseetauchfahrten berühmte Naturforscher Charles William Beebe (1877-1962) beschrieb den Vampirtintenfisch im Jahre 1926 als „ein sehr kleiner, aber schrecklicher Oktopus, schwarz wie die Nacht, mit elfenbeinweißen Kiefern und blutroten Augen“. Richtig daran ist, dass die papageienschnabelartigen Kiefer weiß oder grau sind und dass die Tiere nicht sehr groß werden. Schrecklich ist an dem Vampirtintenfisch aber eigentlich gar nichts, außer man ekelt sich vor Glibber.

Daher also nun zu den Fakten. Groß ist der Vampirtintenfisch wirklich nicht. Im Allgemeinen wird das Tier nicht größer als 30 cm, ganz selten 40 cm. Die Mantellänge wird mit maximal 13 cm angegeben, der Rest der Abmessungen entfällt auf die acht Hauptarme. Die Weibchen sind im Durchschnitt etwas größer als die Männchen. Die ersten im Atlantik gefangenen Exemplare waren in der Tat schwarz oder violett-schwarz gefärbt. Inzwischen weiß man aber, dass es durchaus regionale Variationen gibt: Einige pazifische Vampirtintenfische besitzen eine eher bräunliche Färbung, andernorts sind sie eher Purpurn gefärbt, manchmal sogar richtig gehen rot. Die genaue Färbung hängt auch immer vom Lichteinfall ab. Die Färbung entsteht durch in die Haut eingebetteten Chromatophoren, pigmenthaltigen Zellen. Bei vielen Kopffüßern besitzen diese Zellen zugehörige Muskeln, wodurch unterschiedliche Chromatophoren verengt oder erweitert werden können – dadurch können Kopffüßer ihre Färbung schnell ändern. Beim Vampirtintenfisch jedoch fehlen diese Muskeln, weshalb er seine Färbung nicht ändern kann. Zugegeben, in den lichtlosen Tiefen seines Lebensraums wäre das auch eher weniger sinnvoll. Die Augen jedoch sind nur unter bestimmten Lichtbedingungen oder bei toten Vampirtintenfischen rot. Bei lebenden Tieren in ihrem natürlichen Lebensraum erscheinen sie normalerweise irisierend blau. Zugleich sind die Augen im Verhältnis zum gesamten Körper sehr groß. Bei einem etwa 15 cm großen Exemplar hat man einen Augendurchmesser von rund 2,5 cm gemessen. Den Augen werden wir uns später noch zuwenden.

Wie bereits erwähnt verbindet eine Haut die acht Hauptarme des Tieres, wodurch ein regelrechter Schirm entsteht, wenn der Vampirtintenfisch die Arme abspreizt. Die Arme besitzen lediglich an ihren distalen (körperfernen) Abschnitten je eine Reihe Saugnäpfe auf der Innenseite. Wobei diese nicht mehr zum Ansaugen und Festhalten dienen, sondern schleimproduzierende Drüsen besitzen. Dafür besitzen die Arme auf ihrer Innenseite dazu noch eine Doppelreihe fingerförmiger und spitzzulaufender Fortsätze über ihre gesamte Länge. Abgesehen von diesen acht Armen – wo ist denn das letzte Armpaar, das die Armzahl auf 10 erhöht? Dieses ist auf den ersten Blick so versteckt, dass sogar Chun es bei der Erstbeschreibung übersah und den Vampirtintenfisch deshalb für eine achtarmige Art, einen echten Oktopus hielt. Die letzten beiden Arme sind fadenartig dünn und sehr dehnbar – bis auf das Achtfache der Gesamtlänge des Tieres können sie gedehnt werden. Wenn sie nicht gebraucht werden, zieht der Vampirtintenfisch sie in zwei Taschen außen an der Basis des Schirmes zurück. So dünn wie die zwei Filamente sind, so besitzen sie doch einen zentralen Nerv und eine Muskellage. Interessanterweise sind ausgerechnet diese beiden dünnen Tentakel mit zahlreichen Sinneszellen auf einer Seite und dünnen steifen Härchen besetzt, die man nur unter dem Mikroskop sieht. In der Vergangenheit wurde aufgrund einiger Details bei der Nervenversorgung der dünnen Tentakel angezweifelt, dass sie einem fünften Paar Arme entsprechen wie man es bei den Kalmaren kennt. In dem Falle wären die Vampirtintenfische in Wirklichkeit achtarmig und die beiden dünnen Tentakel eine eigenständige Spezialisierung. Neuer Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass die Nervenverbindung mit dem Gehirn in sehr ähnlicher Weise auch bei einigen Kalmaren existiert und bei frisch geschlüpften Vampirtintenfischen die beiden fadenartigen Tentakel noch sehr viel kräftiger sind und mehr an normale Fangarme erinnern. Sie werden erst im weiteren Wachstum lang und fadenartig dünn. Auch die Tatsache, dass sie asymmetrisch aufgebaut sind – die Sinneszellen sitzen nur auf einer Seite, auf der anderen liegt die Muskulatur – erinnert an die normalen Fangarme. Es handelt sich also wirklich um ein fünftes Armpaar, nur sehr stark abgewandelt. In der offiziellen Zählung – wenn man die Armpaare an der Kopfoberseite zu zählen beginnt – handelt es sich genau genommen um das zweite Armpaar (ein weiteres setzt weiter oben an, drei weitere folgen darunter).

Der Körper des Vampirtintenfisches ist gedrungen und besitzt ein rundliches Ende. Auf der Oberseite sitzt kurz vor hinter der Körpermitte ein Flossenpaar. Die Schale, die die Vorfahren der heutigen Kopffüßer einst hatten, ist bei diesem Tier extrem zurückgebildet: Es handelt sich nur noch um einen leicht klingenförmigen Schulp aus Chitin (ein organisches Material, das sich zum Beispiel auch in den Außenhüllen von Insekten findet), der als kleines Stützelement im Körperinneren eingebettet ist. Insgesamt ist der Körper im Vergleich zu anderen Kopffüßern auch nicht sehr muskulös. Im Gegenteil – er wirkt eher schlaff und gallertig, mit einem hohen Wasseranteil. 


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Bild 7: Dieser Vampirtintenfisch wurde 1999 gefangen und von Brad Seibel fotografiert. Das Tier war etwa 25 cm groß und wurde vor der kalifornischen Küste in 700 m Tiefe gefangen. Anschließend hielt man es eine Weile in einem sogenannten Kreisel-Tank – ein komplett sphärischer Behälter ohne Ecken. Quelle: Tolweb.org 


Es werde Licht. Ein weiteres Merkmal des Vampirtintenfisches macht dieses Tier eher noch fremdartiger, auch wenn es bei Tiefseebewohnern weit verbreitet ist: Er besitzt eine ganze Reihe von Leuchtorganen. Diese geben allerdings noch eine ganz Reihe von Rätseln auf und verblüffen die Forscher immer wieder aufs Neue.

Fangen wir am hinteren Ende des Körpers an. Dicht hinter den Flossen sitzt ein paar relativ großer Leuchtorgane auf der oberen Körperseite. Sie sind normalerweise von einer Lage Chromatophoren verdeckt und können bei Bedarf nach außen gedrückt werden und besitzen eine aus Kollagen bestehende reflektierende Schicht, die das von einigen spezialisierten Zellen produzierte Licht noch einmal verstärkt. Das bläuliche Licht (gemessene Wellenlängen um 460 Nanometer) wird chemisch erzeugt, indem die organische Verbindung Coelenterazin – normalerweise ein orangener Stoff – mit einem Enzym reagiert. Bei dieser Reaktion wird Energie in Form von Licht frei.

Ähnlich wie das paarige Leuchtorgan an der Basis der Flossen sind eine Reihe von kleineren Organen aufgebaut, die in unregelmäßiger Anordnung über den ganzen Körper verteilt in die Mantelhaut eingebettet sind. Von ihrem Aufbau her müssen sie leuchten können – beobachtet hat man das erstaunlicherweise aber noch nie. Noch mehr Rätsel gab lange ein paariges Organ auf, das sich dicht hinter den Augen auf der Körperoberseite befindet. Dieses hielt man lange Zeit für ein weiteres Leuchtorgan, da es vom Aufbau her sehr ähnlich den anderen Leuchtorganen war, vor allem besaß es auch eine Reflektorschicht. Erst 1994 kam eine Studie zu dem Schluss, dass es sich in Wirklichkeit um ein Organ zur Wahrnehmung, nicht zur Erzeugung von Licht handelte – zusätzlich zu den Augen.

Ein anderes Sortiment an Leuchtorganen – und vielleicht das erstaunlichste überhaupt – wurde erst 2003 entdeckt. Der Vampirtintenfisch besitzt Leuchtorgane an den Spitzen seiner acht Fangarme! Rund 100 Jahre lang ist diese Ausstattung den Forschern durch die Lappen gegangen. Wie sich herausstellte brechen diese Armspitzen leicht ab, weshalb sie bei den meisten mit Netzen gefangenen Vampirtintenfischen verloren waren – und so fielen die Leuchtorgane nie auf! Dem Forscherteam vom Monterey Bay Aquarium Research Institute in Kalifornien gelang der Nachweis erst, nachdem man mit Hilfe von speziell ausgerüsteten ROVs (Remotely operated vehicle), also ferngesteuerten kleinen U-Booten, in der Lage war lebende Vampirtintenfische in über 600 m Tiefe zu fangen und immer noch lebend in speziell ausgerüstete Aquarienbecken zu verfrachten. Die Haltung dieser Tiere ist grundsätzlich möglich – man muss nur entsprechenden Wasserdruck, Temperatur, Sauerstoffgehalt und absolute Dunkelheit gewährleisten. Das glückte und so konnte man über längere Zeit die Tiere lebend beobachten. Ergänzt wurden diese Beobachtungen durch Beobachtungen in freier Wildbahn, die man via Kameras der ROVs machen konnte. Dass die Fangarmspitzen leuchten, wurde zufällig entdeckt, als man eines der Tiere berührte. Eine genauere Untersuchung ergab, dass es sich um drei Reihen von Leuchtzellen auf der Innenseite der Armspitzen handelt, je eine an den Seitenrändern und eine in der Mitte. Die Zellen weisen auch körnige Partikel auf, die Kernpunkt des Leuchtens sind. Die Haut ist an der Innenseite der Armspitzen transparent. Auf der Außenseite dagegen ist sie schwarz und ebenso an den Rändern, die über die Innenseite gelegt werden können um das Leuchten zu verbergen. Zugleich ist das Leuchten eindeutig vom Nervensystem gesteuert: Die Tiere können nur mit den mittleren Reihen leuchten, oder nur mit den seitlichen Reihen oder mit allen zusammen. Sie können auch länger andauernd das Leuchten produzieren oder aber es verglimmen und dann wieder aufleuchten lassen, teilweise rhythmisch. Wenn diese Organe zum Leuchten gebracht werden, dann aber an allen Armen, nicht nur an einem oder zwei. Auch dieses Licht ersteht durch eine Reaktion von Coelenterazin mit einem Enzym, in diesem Fall Luciferase.

Was das Ganze für die Forscher noch schräger machte: Die Armspitzen gaben, einmal leuchtend, auch noch ein ebenfalls leuchtendes mit körnigen Partikeln durchsetztes, klebriges Sekret ins Wasser ab. Das war ihnen nun wirklich noch nie begegnet. Die körnigen Partikel fanden sich auch in einigen Zellen der Armspitzen – allerdings nicht mehr nach Abgabe einer größeren Menge des leuchtenden Sekrets. Offensichtlich brauchen die Tiere eine Weile um diese Partikel neu zu bilden. Wir werden weiter unten noch darauf zurückkommen, in welchem Kontext anscheinend diese Leuchtorgane eingesetzt werden. Und warum eigentlich die Armspitzen so leicht abfallen.


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Bild 8: Dieses Bild ist ein Ausschnitt aus einer Videoaufnahme des Forscherteams aus Monterey und zeigt das Aufleuchten der dünnen Armspitzen des Vampirtintenfischs in völliger Dunkelheit. Quelle: Robison et al. 2003.


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Bild 9: Die Innenseite einer Armspitze. Deutlich sieht man drei Reihen Leuchtorgane: cp steht für die zentrale Reihe, lp für eine der beiden seitlichen Reihen. Die Pfeile zeigen auf die Leuchtpartikel, die von dem Tier zusammen mit dem leuchtenden Sekret abgestoßen werden. Der Maßstab unten links im Bild entspricht 1 mm. Quelle: Robison et al. 2003.


Schau mir in die Augen. Der Vampirtintenfisch zeigte den Forscher in den letzten Jahren auf vielfache Weise, dass er noch so manche Überraschung auf Lager hatte. Das Staunen über diese Art wurde mit jeder neuen Erkenntnis größer – nicht kleiner.

So waren die Forscher zum Beispiel 2007 überrascht, als sie die Sehschärfe verschiedener Kopffüßer untersuchten. Höhere Kopffüßer – also alle heutigen Arten aus den Nautiliden – sind bekannt für ihre hochentwickelten Augen, die in ihrem Aufbau stark dem Wirbeltierauge gleichen (also auch unserem). Aber wie misst man deren Sehschärfe physikalisch? Die Forscher Alison Sweeney und Sönke Johnsen von der Duke University in North Carolina sowie ihr Kollege Steven Haddock aus Monterey entschieden sich als entscheidenden Maßstab für die „modulation transfer function“ (MTF). Diese Funktion beschreibt nichts anderes, als die zunehmende Unschärfe eines Bildes aus schwarzen und weißen Linien, wenn diese immer enger zusammenstehen. Dazu teilt man den Kontrast des Bildes nachdem es ein optisches System (z.B. die Augenlinse) passiert hat durch den ursprünglichen Kontrast des eigentlichen Bildes. Die Kontraste wiederum können durch die Messung der maximalen und minimalen Leuchtdichten (in Candela pro Quadratmeter; Candela ist die offizielle SI-Einheit für die Lichtstärke) des Bildes vor und nach Passage der Linse ermittelt werden. Soweit zur Physik hinter der Frage. Die Ergebnisse der Untersuchungen waren wesentlich interessanter. Die meisten Kalmare, die man untersuchte, hatten bessere MTF-Werte als ein Mensch – sie sahen zumindest mit ihrer Linse schärfer. Das war nicht weiter überraschend. Was überraschender war: Der Vampirtintenfisch schnitt noch besser ab. Seine Linse übermittelte ein fast so scharfes Bild wie die einer Katze. Ausgerechnet der Tintenfisch, der in den finstersten Tiefen lebte, hatte die beste Sehschärfe.

Wozu braucht der Vampirtintenfisch in fast absoluter Dunkelheit ein so gutes Auge? Noch dazu kombiniert mit dem paarigen photosensitiven Organ auf seiner Rückenseite? Die Forscher können größtenteils nur spekulieren. Auch in der Tiefsee ist es wichtig folgende drei Fraktionen zu erkennen und zu unterscheiden: Feinde, Artgenossen zur Fortpflanzung und mutmaßliche Beute. Alles drei wird uns noch beschäftigen, aber grundsätzlich gesprochen kann von allem dreien auch in der Tiefsee eines ausgehen: Licht! Verschiedene Tiefseeräuber haben Leuchtorgane um Beute anzulocken. Mutmaßliche Beute kann selber über Leuchtorgane verfügen aus unterschiedlichen Gründen (um selber Beute anzulocken, um Sexualpartner anzulocken etc.). Auch andere Vampirtintenfische könnten bei Annäherung ihre Leuchtorgane nutzen – vielleicht spielen sie eine Rolle bei der Paarung? Dies ist bisher aber rein spekulativ. Man weiß es nicht. Aber der wichtige Endpunkt dieser Überlegung ist: Wahrscheinlich braucht der Vampirtintenfisch seinen guten Sehsinn um auch die kleinsten Lichtsignale in der Dunkelheit in größtmöglicher Schärfe zu erkennen und in gefährlich oder ungefährlich einzuordnen. Eine bessere Erklärung scheint es derzeit nicht zu geben.



Bild 10: Die Augen des Vampirtintenfisches stellten sich als erstaunlich leistungsfähig heraus. Quelle: http://amazingpicturesofanimals.blogspot.de/ /MBARI/ K.Reisenbichler.


Und noch eine Überraschung. Aber die Leistungsfähigkeit der Augen war nicht das einzig Überraschende, was man inzwischen über den Vampirtintenfisch herausfand. Wie sich zeigte machten sich die Wissenschaftler jahrzehntelang ein falsches Bild von diesem Tiere. Zum Beispiel von der Agilität der Vampirtintenfische.

Vampirtintenfische besitzen eine sehr schwache Muskulatur, die von einer direkt unter der Haut liegenden Lage gelatineartigen Gewebes überdeckt ist. Der Trichter ist in dieses Gewebe eingebettet und kann daher anders als in anderen Tintenfischen kaum bewegt werden. Auch besitzt er keinerlei kräftige Muskulatur, die beim Ausstoßen eines kräftigen Wasserstrahls nötig ist und beim erwachsenen Tier ist darüber hinaus die Mantelhöhle nicht sehr voluminös. Und: Die Stoffwechselrate des Vampirtintenfisches ist extrem niedrig, die niedrigste aller Kopffüßer. Aufgrund all dieser Aspekte nahmen Wissenschaftler jahrzehntelang an, dass Vampirtintenfische so gut wie praktisch unfähig wären, aktiv zu schwimmen. Man nahm an, dass diese Tiere sich einfach treiben ließen oder höchstens einmal mit ein paar Paddelbewegungen ihrer Flossen gegensteuerten, nicht kraftvoller als die Schwimmbewegungen einer Qualle.

Dieses Bild musste seit den 1990er Jahren revidiert werden. Das Forscherteam aus Monterey (Kalifornien) um Bruce Robison und James Stein Hunt machte die entscheidende Beobachtung. Die Wissenschaftler in Monterey haben einen besonderen Vorteil: In der Monterey Bay nimmt relativ küstennah ein Unterwassercanyon seinen Anfang, der 150 km weit hinaus in den Pazifik führt und dabei Tiefen von rund 3600 m erreicht. In diesem Canyon konnten die Forscher mittels ROVs Vampirtintenfische in freier Wildbahn beobachten und (wie oben berichtet) auch einfangen. 1994 schoss auf einmal ein Vampirtintenfisch ziemlich schnell vor die Kamera eines ROV. Und auch bei anderen Gelegenheiten beobachteten die Forscher auf einmal, dass die Tiere erstaunlich schnell und wenig agierten. Von wegen, sie lassen sich nur im Wasser treiben! Hunts Kollege Michael Vecchione kommentierte die Überraschung folgendermaßen:

„Die Bilder verblüfften mich komplett. Niemand erwartete, dass es [das beobachtete Tier, Anmerkung Pirat] so agiert – herumschwirrend in Kreisen und schnell schwimmend. Normalerweise sie wurden mit ihren weit gespreizten Armen treibend dargestellt.“

Hunt selber sekundierte und ich verzichte hier wegen der griffigen Formulierung auf eine Übersetzung aus dem Englischen: „We have to re-think the animal.“

Weitere Beobachtungen und neuere Untersuchungen der Muskulatur inklusive der Biochemie in dieser führten zu der Erkenntnis, dass Vampirtintenfische im Rahmen ihrer Möglichkeiten durchaus sehr aktive Schwimmer sind. Nur bewegen sie sich anders fort als viele andere Kopffüßer. Zumindest als erwachsene Tiere nutzen sie praktisch nicht das für viele Kopffüßer typische Rückstoßprinzip, bei dem durch den Trichter ein Wasserstrahl ausgestoßen wird. Stattdessen nutzen sie ihr Flossenpaar um sich fortzubewegen, gleichwohl immer noch rückwärts. Dabei machen die Flossen, welche waagrecht (im Verhältnis zur normalen Orientierung der Tiere im Wasser) ansetzen, nicht nur Auf-und Ab-Bewegungen, sondern auch leicht oszillierende Bewegungen. Es stellte sich heraus, dass die Muskeln, die die Flossen bewegen, die kräftigsten im ganzen Tier sind und innerhalb des Körpers am Schulp ansetzen. Dies deutet bereits auf die große Bedeutung der Flossen für die Fortbewegung hin. Ein anderer Hinweis auf die aktive Lebensweise des Vampirtintenfisches sind die gut ausgebildeten Statozysten, die Gleichgewichtsorgane im Innern des Tieres, dank derer dieses immer genau über seine Lage im Wasser Bescheid weiß. Würde er sich nur treiben lassen, käme der Vampirtintenfisch auch mit weniger gut entwickelten Statozysten aus.

Doch eines war dann doch wiederum erstaunlich: Das gilt in der Form nur für ausgewachsene Vampirtintenfische. Die Jungtiere bewegen sich ganz anders fort. Nehmen wir dies zum Anlass um uns das, was man über die Fortpflanzung weiß, näher zu betrachten.


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Bild 11: Diese Zeichnung verdeutlicht die Bewegungsabfolge der Flossen, durch welche erwachsene Vampirtintenfische schwimmen. Quelle: Seibel et al. 1998.



Vampis Kinderstube. Über die eigentliche Paarung weiß man eher wenig. Vieles über den Paarungsakt selber ist reine Vermutung. Die Männchen stoßen ihre Spermatophoren genannten zylindrischen Spermapakete über den Trichter aus und implantieren sie vermutlich dem Weibchen geradezu in die Mantelhaut. Man hat vereinzelt Weibchen mit entsprechenden Spermatophoren in der Haut des Kopfbereiches steckend gefunden. Die befruchteten Eier geben die Weibchen anscheinend direkt ins Wasser ab. In großer Tiefe treiben die Eier dann in kleinen Massen zusammenhängend. Ein einzelnes Ei ist kurz vor Schlupf etwa 3 bis 4 mm groß. Wichtige Stufen der Larvalentwicklung laufen bereits im Ei ab. Aus diesem schlüpft dann schon ein deutlich als Kopffüßer zu erkennendes Tier. Die Arme sind aber noch sehr kurz, der Mantel im Verhältnis groß und sackförmig.

Was ab da abläuft ist eine auch unter Kopffüßern ganz erstaunliche Metamorphose. Mit einer Größe von etwa 8 mm Mantellänge sehen die kleinen Vampirtintenfische schon wesentlich eher wie ihre Eltern aus. Die Arme werden länger im Verhältnis zum Rumpf, obwohl sie immer noch relativ kürzer sind. Aber der markanteste Unterschied ist, dass diese kleinen Vampirtintenfische ganz anders gestaltete Flossen haben: Sie haben ein Flossenpaar, das ganz am Ende des Körpers ansetzt, hinter statt vor den hinteren Leuchtorganen. Und dieses Flossenpaar steht senkrecht zur Längsachse des Tieres, nicht waagerecht! Tatsächlich handelt es sich noch nicht um die Flossen, die später die erwachsenen Vampirtintenfische aufweisen. Diese tauchen erst allmählich auf, wenn die Tiere eine Mantellänge von 10 mm überschreiten. Dort wo man sie erwartet: Vor den hinteren Leuchtorganen. Sie wachsen erst langsam, dann schneller. Wenn die kleinen Vampirtintenfische zwischen 15 und 23 mm Mantellänge besitzen, sind die beiden Flossenpaare für einige Zeit etwa gleich groß. Danach dann beginnen die hinteren Flossen langsam kleiner zu werden, während die vorderen weiterwachsen. Wenn die Vampirtintenfische eine Mantellänge von etwa 3 cm erreichen, sind die hinteren Flossen vollständig resorbiert und verschwunden! Danach legen die Vampirtintenfische nur noch an Größe zu, wobei die Arme im Verhältnis zum Körper noch deutlich länger werden.

Diese Metamorphose ist für Kopffüßer einzigartig. Und sie hat anscheinend eine funktionale Bedeutung: Die ganz jungen Tiere bewegen sich anscheinend anders fort als die erwachsenen Exemplare. Die jugendlichen hinteren Flossen sind nämlich zu kraftlos und auch schlecht angeordnet, um Vortrieb für die Fortbewegung zu produzieren. Dafür ist die Mantelhöhle im Vergleich zum Körper noch größer, wodurch die Jungtiere mit ihrem Trichter im Verhältnis mehr Wasser ausstoßen können. Dadurch erreichen die Jungtiere das, was die ausgewachsenen Vampirtintenfische nicht mehr können: Eine Fortbewegung durch Rückstoß, wenn auch nur über kurze Strecken. Die hinteren Flossen scheinen dabei eine Steuerfunktion zu haben. Wenn die vorderen Flossen heranwachsen und die hinteren langsam zurückgebildet werden, können die Tiere anscheinend für eine Weile eine Kombination der Fortbewegungsstile des jugendlichen und des erwachsenen Stadiums nutzen.


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Bild 12: A und B zeigen das erste hintere Flossenpaar (finp) eines ganz jungen Vampirtintenfisches, mit einer Mantellänge von weniger als 10 mm. A zeigt die dorsale Ansicht (von oben), B die dorso-laterale Ansicht (von seitlich schräg oben). FLO ist das hintere Leuchtorgan an der Basis der Flossen. Deutlich sieht man, dass das Leuchtorgan hier vor den Flossen liegt. C und D zeigen ein Jungtier mit einer Mantellänge von 25 mm. Hier sind bereits die vorderen Flossen (fina) gewachsen und die hinteren bereits deutlich kleiner. C zeigt dies in der Ansicht von oben, D in der Seitenansicht. Quelle: Seibel et al. 1998.

 

 

Überleben. Ein großes Problem für Vampirtintenfische stellen mit Sicherheit Fressfeinde dar. Vampirtintenfische sind weich und nicht gepanzert, sie besitzen kein Gift und auch sonst keine sonderlichen Waffen. Und obschon man nun weiß, dass sie wesentlich aktiver sind als man vorher dachte, sind sie immer noch keine so schnellen Schwimmer wie etwa die meisten Kalmare. Fressfeinde hat der Vampirtintenfisch scheinbar genug: Die Schnäbel dieser Art hat man in den Mägen verschiedener tieftauchender oder in der Tiefsee selber lebender Fische, von verschiedenen Robben und Walen gefunden.

Kehren wir noch einmal zurück zu den Leuchtorganen an den Armspitzen. Diese leuchten nicht nur, sie fallen auch leicht ab und sondern ein leuchtendes klebriges Sekret ab. Die Forscher aus Monterey konnten bei ihren gefangenen Vampirtintenfischen ein überaus interessantes Verhalten beobachten, hinter dem sie eine Abwehrstrategie vermuten.

Sie beobachteten wie die Vampirtintenfische als Reaktion auf einen mechanischen Reiz oder Bewegungen in der Nähe nicht nur die Leuchtorgane aufleuchten ließen, sondern ihre Fangarme zurückwarfen um dann den gesamten von den Armen und der Haut zwischen diesen gebildeten Schirm über sich zu stülpen. Schließlich wirken die Tiere wie ein etwas stacheliger (durch die fingerartigen Fortsätze auf der Innenseite der Arme) Ball oder Tropfen, an dessen Spitze die leuchtenden Armspitzen quasi eine Lichtkrone bilden. Zugleich sondern die Armspitzen das leuchtende Sekret ab, das sich in einer bis zu 10 Minuten lang leuchtenden Wolke im umgebenden Wasser verteilt. Außerdem gewannen die Forscher den Eindruck, dass die Vampirtintenfische mit ihren Augen durch die dünne Haut des Schirms auch noch ein wenig sehen können was außerhalb vorgeht.

Dieses Verhalten machte die Forscher zunächst stutzig. Was sollte das? Die bisher beste Theorie: Es ist ein Abwehrverhalten. Normalerweise täuschen Kopffüßer ihre Feinde ja oft mit einer Tintenwolke, doch die entsprechende Drüse ist beim Vampirtintenfisch reduziert – in der finsteren Tiefsee würde Tinte nichts bringen. Was hier auffällt ist – Licht. Mit dem Überstülpen des Schirms schützt der Vampirtintenfisch zunächst mal die lebenswichtigen Teile seines Körpers und die Augen. Die Lichtkrone, die dann oberhalb seines Hinterleibs liegt, lenkt etwaige Angreifer ab. Sie schnappen am ehesten dorthin. Die leicht abfallenden Armspitzen gehören vermutlich zur Täuschungsstrategie: Sie werden im Zweifel geopfert, um einen Feind weiter hinzuhalten. Es gibt Hinweise darauf, dass der Vampirtintenfisch die Armspitzen regenerieren kann. Auch das leuchtende Sekret hat seinen Part in dieser Scharade: Wenn der Angreifer abgelenkt ist, ergreift der Vampirtintenfisch vermutlich mit einigen kurzen schnellen Schwimmmanövern die Flucht. Zurück lässt er die leuchtende Wolke, die weiterhin die Aufmerksamkeit auf sich zieht. Inwieweit die Klebrigkeit des Sekrets Feinde weiter verwirren soll oder kann, ist allerdings nicht bekannt.

Diese Theorie scheint durchaus plausibel, auch wenn die Forscher das noch mit weiteren Beobachtungen zu untermauern versuchen. Auf jeden Fall wäre es ein sehr interessantes Abwehrverhalten, das man so noch bei keiner anderen Art beobachtet hat. Was aber fressen nun eigentlich Vampirtintenfische? Auch diesbezüglich und bei der Wahl ihres Lebensraumes fallen sie für Tintenfischverhältnisse schwer aus der Rolle.



Bild 13: Ein Vampirtintenfisch mit umgestülptem Schirm – kaum noch als Tintenfisch zu erkennen. Quelle: MBARI/K. Reisenbichler.

 

Die ruhige Kugel. Wie bereits beschrieben, haben Vampirtintenfische eine sehr geringe Stoffwechselrate und auch wenn sie mal was schneller schwimmen, verbreiten sie keine allzu große Hektik. Das hat aber auch einen sehr guten Grund.

Vampirtintenfische leben nämlich nicht willkürlich verteilt in der Tiefsee. Man findet sie grundsätzlich zwar zwischen Tiefen von 300 bis 3000 m, aber meistens vor allem zwischen 600 und 1200 m. Regional schwankt das ein wenig. Im Tiefseecanyon von Monterey kommen sie zwischen 600 und 900 m vor. Als man 2004 erstmals einen Vampirtintenfisch nur 125 km vor der Küste Hokkaidos fing – ein Jungtier – holte man das Tier aus einem Netz, welches in 556 bis 714 m Tiefe ausgebracht war. Wichtig für den Vampirtintenfisch sind vor allem zwei Parameter: Die Temperatur. Offensichtlich bevorzugen die Tiere zwischen 2 und 6 Grad Celsius. Und: Der Sauerstoffgehalt. Um das zu verstehen muss man noch einen kleinen Exkurs machen.

Der Sauerstoffgehalt ist in den Ozeanen nicht gleichmäßig verteilt. Er wird praktisch nur in den obersten 100 bis 200 m produziert – von den dort lebenden Pflanzen und Einzellern des Planktons. Er wird dort aber auch zu einem guten Teil direkt verbraucht. Mit zunehmender Tiefe nimmt der Sauerstoffgehalt ab, da in jeder Tiefe weitere Anteile vom dortigen Leben verbraucht werden. Je nach Region ab einer wechselnden Tiefe, meistens ab etwa 500 m abwärts, sinkt der Sauerstoffgehalt im Wasser auf 5 % oder weniger des Sauerstoffgehalts vom Oberflächenwasser. Das ist zu wenig für die meisten Meeresbewohner. Es gibt nur wenige Orte wo das durchbrochen wird – etwa in den polaren Regionen, wo kaltes und dadurch schwereres Wasser in die Tiefe strömt und dadurch Sauerstoff mitbringt. Unterhalb von etwa 1000 m Tiefe beginnt dieses sauerstoffreichere Wasser sich in der Fläche zu verteilen und zwar im globalen Maßstab. Deswegen steigt der Sauerstoffgehalt im Schnitt ab 1000 m abwärts wieder an. Die genauen Tiefenwerte können regional variieren, wegen unterschiedlicher Topographie des Meeresbodens und des genauen Verlaufs von Wasserströmungen – der Sauerstoffwert kann also auch erst wesentlich weiter unten wieder ansteigen. Was hier wichtig ist: Diese sauerstoffarme Zone ist so beständig – sie hält sich über Tausende von Jahren ohne nennenswert von Strömungen gestört zu werden -, dass sie als eigene Wasserschicht die offizielle Bezeichnung „Oxygen Minimum Layer“ (OML) trägt. Sie stellt quasi einen eigenen Lebensraum innerhalb der Tiefsee dar. Es gibt kaum Arten, die ein Leben lang im OML zubringen und schon gar keinen Kopffüßer, der es dort länger als ein paar Stunden aushält. Außer der Vampirtintenfisch, der in diesem Bereich sein ganzes Leben verbringt.

Die phänomenal niedrige Stoffwechselrate des Vampirtintenfisches ist eine Anpassung an diesen Lebensraum – er verbraucht teilweise nur 0,02 Mikromol Sauerstoff pro Gramm Körpergewicht pro Stunde, im Durchschnitt sind es 0,7 Mikromol, während zum Beispiel ein Oktopus im Durchschnitt 10 Mikromol (Mol ist die SI-Einheit für die Stoffmenge – wichtig ist hier die enorme Diskrepanz des Sauerstoffverbrauchs). Eigentlich sind die Verbrauchswerte beim Vampirtintenfisch nur noch mit denen von Quallen vergleichbar.

Der Vampirtintenfisch besitzt aber auch noch eine weitere Anpassung an die sauerstoffarmen Verhältnisse. Wie alle Tintenfische besitzt er als Blutfarbstoff, der zugleich den Sauerstoff im Blut transportiert, nicht Hämoglobin (also den roten Blutfarbstoff, den auch wir Menschen besitzen), sondern Hämocyanin. Während Hämoglobin auf Eisen aufbaut, baut Hämocyanin auf Kupfer auf. Mit Sauerstoff angereichertes Blut mit Hämocyanin ist blau, nicht rot. Das Hämocyanin des Vampirtintenfisches nun hat sich durch strukturelle Feinheiten als besonders effizient darin erwiesen, Sauerstoff aus dem Wasser aufzunehmen. Um diesen Effekt voll zu nutzen besitzt der Vampirtintenfisch auch eine sehr große Kiemenoberfläche.

Im Zusammenspiel mit seiner niedrigen Stoffwechselrate ermöglicht dies dem Vampirtintenfisch das Leben im OML. Ein Forscher bezeichnete den Vampirtintenfisch einmal als oligoaerob (etwa: „wenig Sauerstoff“) – er kann also mit wenig Sauerstoff leben. Nur – was frisst man da unten im OML? Da lebt doch sonst kaum was!


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Bild 14: a: Blick in den ausgebreiteten Schirm des Vampirtintenfisches. b: Vampirtintenfisch mit teilweise zurückgeschlagenem Schirm, in den Kiefern ein Nahrungspartikel. c: Nahaufnahme der linken Seite des Kopfes, mit einem stark zurückgezogenen dünnen Tentakel, an dem noch Schleimfäden sichtbar sind. d: Blick in den geöffneten Schirm, eingeschleimte Nahrungspartikel werden gerade in Richtung Mund befördert. e: Der Schirm ist geschlossen, aber einer der Tentakel zum Einfangen von Nahrungspartikeln ausgelegt. An der Spitze der angelegten Arme ist außerdem ein Partikel hängen geblieben. f: Der Tentakel wird eingezogen und an den Armspitzen abgestreift. Quelle: Hoving & Robison 2012.


 

Ein harmloser Vampir… Zumindest frisst der Vampirtintenfisch schon mal kein Blut. Trotz des martialischen Namens. Aber auch seine genaue Ernährung wurde erst in jüngerer Zeit näher aufgeklärt. Lange hatte man nur sehr indirekte Hinweise.

Nun ist es ja nicht so, als würde überhaupt nichts in dem OML leben. Einige kleinere Krebstiere und Quallen verbringen viel Zeit in diesem Bereich, seltener manche kleinere Fische. Aber die Artenvielfalt ist niedrig und die Individuendichte ebenfalls. Reicht das für den Vampirtintenfisch aber vielleicht? Aus den Mägen einiger mit Netzen gefangener Vampirtintenfische hatte man tatsächlich die Reste von einzelligen Kieselalgen (Diatomeen), einer Garnele, von Ruderfußkrebsen (Copepoda) und von Quallen herausgeholt. Einige lebend gefangene Vampirtintenfische konnte man tatsächlich mit kleinen Krebstieren füttern. Allerdings muss das nicht heißen, dass es sich um ihre natürliche Ernährung handelt, ebenso wenig wie der Mageninhalt was darüber aussagt ob die Tiere die beschriebene Beute auch aktiv gejagt haben. Es waren wieder einmal die Forscher um Bruce Robison vom Monterey Bay Aquarium Research Institute, die diese Fragen aufklärten – und verblüffendes herausfanden.

Die Forscher gründeten ihre Untersuchung auf mehreren Aspekten: Zum einen auf der Analyse alter und neuer Proben aus dem Mageninnern gefangener Vampirtintenfische, zum anderen auf die Beobachtung der Tiere in freier Wildbahn mit Hilfe von ROVs und schließlich auf Beobachtungen an eingefangenen und in einem Aquarium gehaltenen Tieren. Letztere ließen sich über etwa 35 Tage hinweg am Leben erhalten.

In den Mägen fand das Team aus Monterey vergleichbare Inhalte zu dem, was bereits bekannt war: Planktonreste, Reste verschiedener Krebstiere, von Larven verschiedener Meeresorganismen – und Fäkalienreste. Und zwar von den Ausscheidungen anderer Meerestiere. Und: All dies war vermengt mit einem dicken Schleim, der durch eingelagerte rote Zellen deutlich rötlich gefärbt war. Die Erklärung für diesen Befund lieferte dann aber erst die Beobachtung der lebenden Tiere.

Wie sich zeigte lassen sich die Vampirtintenfische bei der Nahrungssuche gern einfach horizontal im Wasser treiben, nur gelegentlich korrigieren sie ihre Position mit einigen Flossenschlägen. Dabei strecken sie meist einen, ganz selten alle beiden dünnen Tentakel in einem weiten Bogen aus. Die Tentakel sind nicht umsonst mit Sinneszahlen besetzt – berührt man einen, wird er blitzschnell eingezogen. Aber sie haben noch eine weitere Funktion – daher die steifen Härchen auf ihrer Oberfläche. Sie fangen Nahrungspartikel ein. In der Tiefsee regnet es fast beständig – und zwar Partikel, die von den oberen Wasserschichten herabrieseln. Diese Partikel sehen im Licht von U-Booten weißlich aus, weshalb man auch salopp von Schnee spricht. Das meiste davon sind die Ausscheidungen (also: Fäkalien) von anderen Tieren weiter oben, vieles sind aber auch Teile von verstorbenen kleinen Tieren, Schalenreste etc. Halt alles was so durch das Leben oben an organischem „Müll“ anfällt. Diese herabsinkenden Partikel bleiben an den langen dünnen Tentakeln der Vampirtintenfische hängen. Wenn genügend Nahrungspartikel an diesen hängen – oder auch schon mal ein etwas größerer, wenn etwa verschiedene Partikel etwas größer ausfallen, weil sie zusammenklumpten -, wird der Tentakel eingezogen und ins Innere des ausgebreiteten Schirms bewegt. An den Saugnäpfen streift der Vampirtintenfisch dann die Nahrungspartikel ab, bevor der Tentakel wieder wie eine Angel ausgelegt wird. Die Saugnäpfe produzieren den mit roten Zellen durchsetzten Schleim, der sich um die Nahrungspartikel legt. Die fleischigen Fortsätze an den Armseiten transportieren die eingeschleimten Nahrungsballen dann in Richtung Maul. Dabei werden die Nahrungsballen immer mehr zu richtigen kleinen Schleimbällchen. Schließlich werden sie von dem Schnabel ergriffen und verschlungen.

Der Vampirtintenfisch ist also ein Resteverwerter! Nur ganz selten frisst er tatsächlich auch komplette noch lebende kleine Krebstiere. Zwei Möglichkeiten haben die Forscher dafür ausgemacht: Wenn sich beim Herabsinken in der Wassersäule organische Partikel zusammenklumpen, ziehen sie als willkommene Futterquelle manchmal kleine Krebse an. Bleibt ein solches Partikel inklusive Krebs am Tentakel des Vampirtintenfisches hängen, werden beide verspeist. Der andere Fall ist vielleicht das einzige aktive Jagdverhalten, das Vampirtintenfische noch an den Tag legen und wurde nur selten bei Exemplaren im Aquarium beobachtet: Berührt ein kleiner Krebs kurz einen der Tentakel, zieht der Vampirtintenfisch diesen zurück, setzt sich mit einigen Flossenschlägen in Bewegung und umhüllt gleich den ganzen Krebs mit seinem von den Fangarmen aufgespannten Schirm. So gefangen, wird auch der kleine Krebs gefressen. Aber häufig scheint dies nicht vorzukommen.

Eine ähnliche passive Ernährungsweise ist für einen Kopffüßer extrem ungewöhnlich. Wie überhaupt alles am Vampirtintenfisch ungewöhnlich ist. Schließlich ist er der letzte Vertreter einer einst artenreicheren Gruppe, die wenigstens 200 Millionen Jahre im Fossilbericht zurückreicht. In diesem Sinne ist er quasi ein „lebendes Fossil“, ein letztes Relikt. Und doch hochspezialisiert. Die Forscher von Monterey sind inzwischen wahre Experten in Sachen Vampirtintenfische – vielleicht entlocken sie ihm noch seine letzten Geheimnisse. So weiß man zum Beispiel noch nicht, welchen Sinn und Zweck die roten Zellen in dem Schleim haben, der die Nahrungspartikel einhüllt. Man weiß nur, dass sie nicht verdaut, sondern wieder ausgestoßen werden.

 

Film von National Geographic

 

 

 

 


Videoclip: Zum Abschluss noch ein Videoclip, der Vampirtintenfische bei der Fortbewegung, bei der Einnahme der Abwehrhaltung und in einer Simulation auch die komplette Abwehrsequenz am Beispiel eines Angriffes durch einen Hai zeigt. Quelle: National Geographic/youtube.


 

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