Die neun Gehirne der Kraken.

 
aus derStandard.at, 4. Mai 2026                                                                            zu Jochen Ebmeiers Realien

Ist Oktopus-Intelligenz fundamental anders als unsere?

Die Neurowissenschaft versucht herauszufinden, ob Gehirne von Kopffüßern so funktionieren wie die von Wirbeltieren. Das könnte neue Einblicke in die Evolution von Intelligenz bringen

 

von Karin Krichmayr

 

Oktopoden üben seit jeher eine besondere Faszination auf die Menschheit aus. Mit ihren drei Herzen, Armen, die über verblüffende Fähigkeiten verfügen und einem äußerst wandlungsfähigen Körper sind sie uns einerseits komplett fremd. Auf der anderen Seite verfügen sie über eine Intelligenz, die unter allen Weichtieren hervorsticht und uns von anderen Tieren bekannt vorkommt. Sie gebrauchen überaus geschickt Werkzeuge, können komplexe Probleme lösen, passen sich blitzschnell an neue Situationen an, haben ein ausgezeichnetes Gedächtnis und ein Gefühl für Zeit. Nicht zuletzt sorgen ihre großen Augen für einen gesichtsähnlichen Ausdruck.

Doch die Vertrautheit täuscht: Als sich die Entwicklungslinien von Oktopoden und Wirbeltieren vor mehr als 500 Millionen Jahren trennten, hatte die Natur das Auge noch nicht erfunden – geschweige denn ein Hirn, das zu intelligentem Verhalten befähigt.

Ein solches Gehirn ist in der Welt der wirbellosen Tiere bis heute extrem selten. Kopffüßer – zu denen Kraken wie auch Tintenfische und Sepien gehören – sind die einzigen wirbellosen Tiere, die derart große Gehirne haben. Wie sie funktionieren und was sie von den Gehirnen von Wirbeltieren (zu denen auch der Mensch gehört) unterscheidet, beschäftigt die Forschung schon lange. Hat sich in den Oktopoden, deren Nervensystem komplett anders aufgebaut ist als das von höher entwickelten Wirbeltieren, parallel eine alternative Form von Intelligenz entwickelt, die auf anderen Schaltkreisen und einer anderen Neurochemie basiert?

"Schreckliche graue Spaghetti"

Fest steht, dass die Augen der Wirbellosen, die sich unabhängig entwickelten, denen von Wirbeltieren stark ähneln – ein Beispiel für konvergente Evolution, bei der ähnliche Konzepte in der Natur mehrmals unabhängig voneinander auftreten. Die Gehirnarchitektur der Kopffüßer ist hingegen ganz unterschiedlich aufgebaut: Im Gegensatz zu dem zentralisierten Gehirn von Wirbeltieren verfügen Oktopoden quasi über neun Gehirne: Denn ein Großteil der Neuronen verteilt sich über die Nervenstränge oder Minigehirne der acht Tentakel. Jeder Arm kann seine Bewegungen autonom koordinieren, zusätzlich verbindet eine Ringnervenleitung die Nervenknoten der acht Arme mit Ganglien rund um die Speiseröhre, die sozusagen das neunte Gehirn bilden.

Nicht nur die Anatomie des Gehirns ist also komplett verschieden, auch die Funktionsweise scheint anders. Die Neurowissenschaft wendet sich daher zunehmend den Kopffüßern zu, um Erkenntnisse darüber zu gewinnen, wie diese großen, hochfunktionalen Nervensysteme aufgebaut sind – was nicht zuletzt im Bereich künstlicher Intelligenz von Interesse ist.

Fachleute würden das Nervenstrangsystem der Tintenfischarme "schreckliche graue Spaghetti" nennen, sagt Robyn Crook, Neurobiologin an der San Francisco State University in Kalifornien, im Newsportal von Nature. "Alles ist winzig. Es gibt keine Bündel. Es gibt keine großen und keine kleinen Zellen. Es ist einfach furchtbar unorganisiert. Und doch ergibt es offensichtlich einen wunderbaren Sinn."

Komplett anderes visuelles System

Rätsel geben selbst Funktionen auf, die denen von Wirbeltieren gleichen, wie etwa das visuelle System. "Es ist schwer zu vermitteln, wie anders es ist", sagt Cristopher Niell, Neurowissenschafter an der University of Oregon in Eugene. "Wir haben einfach keine Ahnung, wie es funktioniert."

Die Augen der Weichtiere haben sich unabhängig von denen der Wirbeltiere entwickelt – und scheinen auch anders zu funktionieren.

Dass die Neuronen auf andere Weise miteinander kommunizieren, konnte kürzlich ein Team von der britischen Universität Cambridge in einem Preprint auf der Plattform bioRxiv zeigen. Demnach basiert das visuelle System des Oktopus auf einem Dopaminrezeptor, der anders funktioniert als der von Wirbeltieren. Der Rezeptor des Oktopus ist ein Ionenkanal, der direkt durch Dopamin geöffnet wird, sodass Ionen hindurchfließen können, während der Rezeptor von Wirbeltieren aktiviert wird, wenn Dopamin an seine Oberfläche bindet, was biochemische Signalwege im Inneren der Neuronen auslöst.

"Das visuelle System des Oktopus weist somit sowohl in der Neurochemie als auch in der Verdrahtung grundlegende Unterschiede zu Säugetieren auf, was auf unterschiedliche Mechanismen der visuellen Informationsverarbeitung hindeutet", schreiben die Forschenden.

Ähnlichkeiten bei Gedächtnis

Auch die Koordinierung und Ausführung von Bewegungen durch das motorische System läuft naturgemäß anders ab. Schließlich haben Kopffüßer keine Knochen, mit denen sie Kontraktion, Kraft oder Steifigkeit in ihren Armen erzeugen könnten.

In anderen Bereichen wurden hingegen bereits Parallelitäten zu Wirbeltieren festgestellt: So nutzen Oktopodengehirne eine Form der synaptischen Verstärkung, von der angenommen wird, dass sie bei der Bildung von Erinnerungen eine Rolle spielt, und die dem Prozess bei Säugetieren ähnelt. Dabei sind jedoch verschiedene molekulare Mechanismen im Spiel. "Ich sehe eine schöne Konvergenz, die auf völlig unterschiedliche Weise erreicht wurde", sagt Benny Hochner von der Hebräischen Universität Jerusalem, der seit den 1990er-Jahren die Bewegung und das Gedächtnis von Oktopoden erforscht.

Auch eine Reihe anderer Forschungsarbeiten fand eine Mischung aus bekannten und neuen Prinzipien, aus Ähnlichkeiten und Unterschieden. Momentan sind einige Gruppen dabei, ein vollständiges Konnektom des Gehirns und der Nervenstränge von Kopffüßern, also eine hochdetaillierte Karte aller synaptischen Verbindungen zwischen den Neuronen, zu erstellen.

Forschungen wie diese erweisen sich allerdings äußerst schwierig bei den rätselhaften Meeresbewohnern, die sich kaum in großer Zahl in Gefangenschaft züchten lassen und wegen ihrer kurzen Lebenszeit Langzeitstudien erschweren. Während man die Aktivität von Neuronen bei anderen Tieren in-vivo mithilfe von aufgesetzten Elektroden per EEG (Elektroenzephalogramm) messen kann, ist das bei den Kopffüßern aufgrund der fehlenden Schädeldecke nicht möglich. Erst 2023 gelang es erstmals, die Gehirnströme eines frei lebenden Oktopusses mittels implantierter Sensoren aufzuzeichnen.

Invasive Methoden wie diese, die aus der Säugetierforschung übernommen wurden, sollten überdacht werden und einheitliche Tierschutzstandards Oktopusse, Kalmare und Sepien in der Forschung eingeführt werden, fordert ein Kommentar in Nature. Es gebe immer mehr Hinweise darauf, dass die schlauen Tiere Schmerzen und möglicherweise auch andere emotionale Zustände erleben können. Zugleich scheinen für Säugetiere entwickelte Schmerzmittel nicht zu wirken. Zwar wurden Kopffüßer in der EU bereits in Tierschutzrichtlinien für Versuchstiere aufgenommen, in anderen Ländern fehlen jedoch vergleichbare Regelungen.

Die verblüffend klugen Tiere und ihre kognitiven Fähigkeiten werden die Neurowissenschaft jedenfalls weiter beschäftigen – auch um herauszufinden, ob die Evolution verschiedene Formen von Intelligenz hervorgebracht hat. Was auch immer dabei herauskommt, wird spannend sein: "Entweder wird uns das zeigen, dass es grundlegende Prinzipien gibt, die allen Gehirnen gemeinsam sind", sagt Tessa Montague, Neurobiologin an der Columbia University in New York, "oder sie funktionieren tatsächlich anders, dann würde das belegen, dass es verschiedene Wege gibt, ein komplexes, funktionsfähiges Gehirn aufzubauen."

 

Nota. - Wir vergleichen Gehirne und Augen von Oktopoden nicht, weil ihr innerer Aufbau anders ist als bei Wirbeltieren, sondern weil sie in deren Leben dieselben Aufgaben bewältigen wie bei den Wirbeltieren. Genauer gesagt, aus deren Verhalten schließen wir, dass sie dieselben Funktionen erfüllen. Nicht aus der 'Ursache' schließen wir, sondern aus der (beobachtbaren) Wirkung. Sollte sich erweisen (aber wie?), dass ihre Augen ihnen ganz andere Farbwerte mitteilen als uns - dürften wir dann noch von 'derselben Funktion' reden?

Entscheidend bliebe in jedem Fall die Wirkung und nicht die Ursache. Könnte man sinnvoller Weise noch nach einem Wesen der Intelligenz fragen? 
JE