Maulwurf mit Sternennase: Siehe ein neurologisches Wunder

Siehe ein neurologisches Wunder

Mit unübertroffenen sensorischen Fähigkeiten ist der Maulwurf mit Sternennase ein Wunder der Evolution

• Mark Wexler
• Tiere
• 30. Januar 2018

Nach dem Schwimmen getrunken, bietet ein Maulwurf mit Sternennase einen seltenen Einblick in den ganzen Körper, bevor er sich in einem Feuchtgebiet in Maine auf die Suche nach Futter zurückzieht.

Das erste Mal sah er einen Maulwurf mit Sternennase Ken Catania, ein Sumpf in Pennsylvania, wusste, dass er auf etwas Besonderes gestoßen war. „Offensichtlich gehört es zu den seltsamsten Kreaturen auf dem Planeten“, sagt der Neurowissenschaftler der Vanderbilt University. „Aber als ich anfing, die Organisation und das Verhalten des Gehirns zu verstehen, wurde es wirklich überraschend.“

Für Catania, die Überraschungen haben nicht aufgehört zu kommen, seit er vor drei Jahrzehnten angefangen hat, den geheimen nordamerikanischen Ureinwohner zu studieren. „Ich benutze das Wort erstaunlich oft, um den Maulwurf mit der Sternnase zu beschreiben, und das aus gutem Grund“, sagt Catania. „Es ist ein wahres neurologisches Wunder, das uns viel darüber beigebracht hat, wie Gehirne sensorische Informationen verarbeiten.“

Eine Nase für Superlative

Das einzige Mitglied von Die Gattung Condylura, das einen halben Fuß lange Tier, kommt in Feuchtgebieten vom Südosten Kanadas über Teile der östlichen Vereinigten Staaten bis nach Georgia vor. Obwohl der Maulwurf in einigen Gebieten weit verbreitet ist, wissen nur wenige, dass er existiert, da er fast seine gesamte zwei- bis dreijährige Lebensdauer unter der Erde in schlammigen Höhlen und Tunneln verbringt oder schwimmt, um nach Beute zu suchen.

Um in dieser dunklen Umgebung zu überleben, stützt sich der schlecht sehende Maulwurf auf die 22 fleischigen Gliedmaßen, die Strahlen genannt werden und den Stern bilden, der seine Schnauze umgibt. Bewaffnet mit 100.000 Nervenenden, die in einem Bereich von etwa der Größe einer menschlichen Fingerspitze zusammengepfercht sind, sind die Strahlen für diese Art einzigartig und verleihen ihr die empfindlichsten Berührungsorgane im Tierreich. (Zum Vergleich: Eine ganze menschliche Hand hat ungefähr 17.000 Nervenenden.)

„Maulwürfe mit Sternennase verfügen über äußerst effiziente Nervensysteme, die Informationen aus der Umgebung mit Geschwindigkeiten an die Gehirne übertragen, die sich den physiologischen Grenzen von Neuronen nähern. Catania erklärt. Mithilfe von Videoaufnahmen der Tiere stellte er fest, dass die Strahlen in einer Sekunde bis zu 10 verschiedene Objekte berühren können und sich wie Tentakel winden, während der Maulwurf im Schlamm nach Insekten, Würmern und anderen Beutetieren sucht. Die Tiere können sich identifizieren einzelne Beute in weniger als zwei Zehntelsekunden und dann in nur 8 Millisekunden feststellen, ob sie essbar ist oder nicht. „Sie fressen schneller als alle anderen Säugetiere auf der Erde“, sagt Catania.

Im Gegensatz zu den 38 anderen Maulwurfsarten können Maulwürfe mit Sternennase schwimmen – und haben die einzigartige Fähigkeit, unter Wasser zu riechen. In Videos hat Catania gesehen, dass untergetauchte Maulwürfe zwischen fünf und zehn Luftblasen pro Sekunde blasen können und sie auf Objekte wie Fische oder Krebstiere richten, um das aufzunehmen, was er „Geruchsmoleküle“ nennt. Die Maulwürfe saugen die Blasen zurück in ihre Schnauzen, um nach den Gerüchen potenzieller Beute zu schnüffeln. Diese Entdeckung, die den Wissenschaftler überraschte, lieferte den ersten Beweis dafür, dass ein Säugetier seine olfaktorischen Fähigkeiten unter Wasser einsetzen kann.

Sternensuche

Mindestens einmal im Jahr geht Catania in abgelegene Feuchtgebiete im Nordwesten von Pennsylvania, wo er vorübergehend einige der zu untersuchenden Maulwürfe fängt ihr Verhalten und ihre neurologischen Systeme in seinem Vanderbilt-Labor. Pennsylvania ist ein fruchtbares Gebiet für diese Tiere, „aber das macht sie nicht leicht zu lokalisieren“, sagt er.

Verwenden Sie ihre großen Vorderpfoten, Stern- Maulwürfe graben ausgedehnte Tunnel aus, die mehr als 30 Meter lang sein können und als Autobahnen für Spitzmäuse und andere kleine Sumpfsäugetiere dienen. Um einen Maulwurf im Labyrinth zu finden, „muss man ein Gefühl dafür bekommen, wo er seinen Bau macht“, sagt Catania. Selbst dann erfordert das Auffinden der Kreaturen eine ständige Überwachung über mehrere Tage.

„Navigieren durch Feuchtgebiete und nach Maulwürfen zu graben ist sehr harte Arbeit “, stimmt die Neurowissenschaftlerin Diana Bautista von der University of California in Berkeley zu, die die Molekularbiologie hinter Empfindungen wie Berührung und Schmerz studiert. In den letzten Jahren hat sie zusammen mit Catania nach Maulwürfen mit Sternennase gesucht und diese untersucht.

„Im Vergleich zu den anderen Sinnen wissen wir wenig über unseren Tastsinn“, sagt sie ebnete anderen den Weg, um zu lernen, wie es funktioniert.In Zusammenarbeit mit Catania stellte Bautista fest, dass bestimmte Moleküle in der Schnauze des Maulwurfs physische Aktionen wie das Berühren von Beute oder anderen Objekten in elektrische Signale umwandeln, die das Nervensystem des Tieres antreiben.

„Die Evolution hat viel gelöst von Problemen auf viele verschiedene Arten, und wir können so viel aus dieser Vielfalt lernen “, bemerkt Catania, die den Maulwurf mit der Sternnase als Aushängeschild für extreme evolutionäre Anpassungen bezeichnet. Basierend auf seinen Erfahrungen in den letzten drei Jahrzehnten hat der Wissenschaftler glaubt, dass das kleine Tier noch einige große Überraschungen zu enthüllen hat: „Es ist eine unglaubliche Kreatur“, sagt er, „in fast jeder Hinsicht, die ich mir vorstellen kann.“

Mark Wexler ist Chefredakteur.

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