Seesterne, jene faszinierenden Bewohner der Meere, werfen seit langem Fragen über ihre Anatomie und Physiologie auf. Ein besonders interessanter Aspekt ist die Frage, ob Seesterne ein Gehirn und ein Nervensystem besitzen. Dieser Artikel beleuchtet die Struktur und Funktionsweise des Nervensystems von Seesternen und gibt Einblicke in die neuesten Forschungsergebnisse.
Einführung in die Welt der Seesterne
Vielleicht haben Sie im Sommerurlaub schon einmal einen Seestern entdeckt. Seesterne gehören zum Stamm der Stachelhäuter (Echinodermata), einer Gruppe von fünfstrahlig-symmetrischen Tieren, die ein Kalkskelett besitzen und auf dem Meeresboden leben. Zu den Stachelhäutern zählen neben Seesternen auch Seeigel, Seegurken, Haarsterne und Schlangensterne. Ein weiteres charakteristisches Merkmal der Stachelhäuter ist das Wassergefäßsystem (Ambulakralsystem), das eine hydraulische Funktion erfüllt und die Bewegung der Saugfüßchen ermöglicht.
Stachelhäuter spielen eine wichtige Rolle im Ökosystem Meer, indem sie Abfall beseitigen und den Meeresboden aufbereiten. Seeigel beispielsweise sind halbkugelige Tiere mit beweglichen Stacheln, die Algen abweiden und somit zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichts im Riff beitragen. Seesterne hingegen sind oft Fleischfresser und ernähren sich von Muscheln, Schnecken und Seeigeln.
Der Körperbau der Seesterne
Die meisten Seesterne haben fünf Arme, die gleich aufgebaut sind und der Fortbewegung dienen. Es gibt jedoch auch Arten mit über 40 Armen. Im Gegensatz zu Seeigeln sind die Kalkplatten in der Haut der Seesterne nicht miteinander verwachsen, was ihnen eine größere Beweglichkeit verleiht.
Seesterne besitzen eine Magenhöhle, einen Darm, ein Nervensystem, eine Mundöffnung (zum Meeresboden gerichtet) und einen After (nach oben gerichtet). Sie verfügen außerdem über Saugfüße, die ihnen bei der Fortbewegung und der Nahrungsaufnahme helfen.
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Das Nervensystem der Seesterne: Ein dezentrales Netzwerk
Seesterne haben kein zentrales Gehirn, wie es bei vielen anderen Tieren der Fall ist. Stattdessen besitzen sie ein dezentrales Nervensystem, das aus einem Nervenring um die Mundöffnung und radial verlaufenden Nervensträngen in jedem Arm besteht. Dieses Nervensystem ermöglicht es dem Seestern, Reize aus seiner Umgebung wahrzunehmen und darauf zu reagieren.
Sinneszellen und Reizwahrnehmung
Seesterne besitzen einfache Sinneszellen, mit denen sie mechanische, chemische und optische Reize wahrnehmen können. Diese Sinneszellen sind über den Körper verteilt und ermöglichen es dem Seestern, seine Umgebung zu erfassen. An den Armspitzen einiger Arten werden auch primitive Versionen von Komplexaugen vermutet, die jedoch nur Helligkeit und Dunkelheit unterscheiden können.
Koordination ohne Gehirn
Obwohl Seesterne kein Gehirn haben, sind sie in der Lage, komplexe Verhaltensweisen zu zeigen. Die Koordination dieser Verhaltensweisen erfolgt über das dezentrale Nervensystem, das es den einzelnen Armen ermöglicht, unabhängig voneinander zu agieren und gleichzeitig miteinander zu kommunizieren.
Aktuelle Forschungsergebnisse: Ist der Seestern ein krabbelnder Kopf?
Jüngste Forschungsergebnisse haben die traditionelle Vorstellung vom Körperbau der Seesterne in Frage gestellt. Eine Studie, die in verschiedenen Medien für Aufsehen sorgte, deutet darauf hin, dass der Seestern im Wesentlichen nur aus einem Kopf besteht, der über den Meeresboden krabbelt.
Genetische Untersuchungen enthüllen überraschende Erkenntnisse
Die Forscher untersuchten die Genexpression in verschiedenen Körperteilen des Seesterns und stellten fest, dass die für die Ausbildung eines Rumpfes typischen Gene im Ektoderm nicht exprimiert wurden. Stattdessen fanden sie genetische Muster, die eher einem Kopf zuzuordnen sind.
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Implikationen für das Verständnis der Evolution
Diese Entdeckung hat weitreichende Implikationen für das Verständnis der Evolution der Stachelhäuter. Sie deutet darauf hin, dass Seesterne im Laufe der Evolution ihren Körper auf einen fünfzackigen Kopf reduziert haben, während ältere Fossilien von Stachelhäutern noch einen Rumpf aufweisen.
Die Frage nach dem Gehirn
Die neuen Erkenntnisse werfen auch die Frage auf, ob Seesterne in ihren Köpfen Gehirne besitzen. Obwohl in den Lehrbüchern steht, dass Seesterne ein sehr einfaches Nervensystem haben, deuten die Forschungsergebnisse darauf hin, dass einige der Gene, die das Nervensystem eines Seesterns hervorbringen, auch für die Bildung des Gehirns verantwortlich sind.
Schmerzempfinden bei Seesternen und anderen Wirbellosen
Die Frage nach dem Schmerzempfinden bei Tieren, insbesondere bei Wirbellosen, ist ein kontrovers diskutiertes Thema. Traditionell wurde angenommen, dass Wirbellose aufgrund ihrer geringen Gehirngröße oder des Fehlens eines Gehirns kein Schmerzempfinden haben.
Nozizeptoren und Schmerzreaktionen
Bei Ringelwürmern, Weichtieren und Fadenwürmern wurden jedoch Nozizeptoren (Rezeptoren für Schmerz) festgestellt, was darauf hindeutet, dass sie möglicherweise doch zu Empfindungen fähig sind. Auch bei Muscheln wurden Substanzen gefunden, die Opiatverbindungen ähneln und bei Stress ausgeschüttet werden.
Verhaltensbezogene und physiologische Reaktionen
Darüber hinaus zeigen viele Wirbellose Abwehr- und Schutzreaktionen auf schädliche Reize, wie Zuckungen, Fluchtversuche oder das Absondern von klebrigen Substanzen. Diese Reaktionen deuten darauf hin, dass die Tiere die Reize wahrnehmen und versuchen, sich vor ihnen zu schützen.
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Ethische Implikationen
Auch wenn die Frage nach dem Schmerzempfinden bei Wirbellosen noch nicht abschließend geklärt ist, sollten wir uns bewusst sein, dass es sich um Lebewesen handelt, die möglicherweise Leid empfinden können. Es ist daher wichtig, sie mit Respekt zu behandeln und unnötiges Leid zu vermeiden.