Blåt blod og gen-ændringer: Ny forskning afslører, hvordan blæksprutter overlever vinteren
Blæksprutter er koldblodede og kan ikke regulere deres kropstemperatur. Nu afslører ny forskning, hvordan de intelligente bløddyr håndterer kulden.Blæksprutter hører til blandt havets mest ikoniske og fascinerende dyr.
De første blæksprutter opstod for omkring 530 millioner år siden under den kambriske eksplosion, der revolutionerede dyreriget.
I dag er verdenshavene hjemsted for cirka 800 arter af det interessante bløddyr. Og artsdiversiteten er enorm:
Fra giftige blåringede blæksprutter, som med et enkelt bid kan slå en person ihjel, og en dumbo-lignende dybhavsblæksprutte, som lever i 7.000 meters dybde og kan modstå gedigne tryk, til bittesmå blæksprutter på mindre end en centimeter og kolossale krabater på op mod 18 meter og 900 kilo.
Natur og Miljø
Artiklen blev først bragt i vores medlemsmagasin Natur og Miljø.
Vil du modtage magasinet direkte i din postkasse og samtidig støtte en god sag?
Også her i vores danske farvande svømmer der blæksprutter omkring. Noget, mange måske ikke er klar over. En undersøgelse foretaget af Epinion for Danmarks Naturfredningsforening har i hvert fald vist, at kun 38 pct. af børn i alderen 5-12 år ved, at vi har blæksprutter i Danmark.
Blæksprutter opfattes da også af gode grunde som eksotiske dyr, da de er særligt udbredte i varme, tropiske farvande. Ligesom varmehungrende krybdyr er blæksprutter koldblodede og ude af stand til selv at regulere deres kropstemperatur.
Den manglende evne til selv at kunne varme kroppen op i kolde omgivelser gør da også deres tilstedeværelse i danske farvande til lidt af en gåde. Men nu har amerikanske og israelske forskere måske løst gåden.
Effektiv tilpasning
En ny undersøgelse, der blev offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift 'Cell' i juni i år, løfter nemlig sløret for, hvordan den to-plettede blæksprutte, Octopus bimaculoides effektivt tilpasser sig ændringer i temperaturen.
Og det forklarer formentlig også, hvordan blæksprutter overlever i Danmarks kolde hav.
For selvom danske farvande ikke ligefrem er et mekka for blæksprutter, så lever nogle af de mest almindelige arter her. Det gælder blandt andet loligoblæksprutten, eledoneblæksprutten, ross’s blæksprutte og almindelig ottearmet blæksprutte, med det latinske navn Octopus vulgaris.
Arme har hjerner
Blæksprutter har ni hjerner, fordi de ud over centralhjernen har en lille hjerne i hver arm. Omkring 330 millioner neuroner, svarende til to tredjedele af en blækspruttes samlede antal neuroner, findes i armene.
Ja selv den gigantiske kæmpeblæksprutte er blevet observeret i Danmark.
Da udforskningen af danske blæksprutter i høj grad er begrænset af, at de ikke har synderlig kommerciel interesse herhjemme, er der stadig meget, vi ikke ved om de begavede bløddyr på disse kanter, eksempelvis hvordan de kan overleve i vores kølige havstrømme.
Mange biologiske processer som f.eks. aktiviteten af enzymer, der er ansvarlige for de fleste kemiske reaktioner i cellerne, foregår under specifikke temperaturer, og da blæksprutter ikke selv kan tilpasse sig kulde og varme, er de sårbare over for omgivelsernes temperaturændringer.
I varmblodede dyr, som os selv, danner kroppen varme, når vi befinder os i kolde omgivelser. På den måde kan vi opretholde en stabil kropstemperatur, der holder de livsvigtige biologiske processer kørende. Men det kan blæksprutterne ikke, så hvordan håndterer de kulden?
Det, man hidtil har vidst, er, at blæksprutter overlever vinter og kulde ved at sænke deres stofskifte og aktivitetsniveau drastisk. Dermed bruger de mindre energi og øger deres chancer for at komme godt igennem en periode, hvor udvalget af føde typisk også er mere sparsomt.
Derudover er blæksprutter i besiddelse af blåt blod, som opretholder en stabil iltforsyning, når de bliver udsat for kulde.
Gigantiske blæksprutter er seks-ti gange større end mennesker
Verdens største blæksprutter er kæmpeblæksprutten og kolosblæksprutten. Mens førstnævnte kan blive mere end 18 meter lang, vejer sidstnævnte op mod et halvt ton. Det var i øvrigt den danske naturforsker Japetus Steenstrup, der i 1856 artsbestemte kæmpeblæksprutten og gav den det videnskabelige navn Architeuthis. En sjælden gang lægger denne faktisk vejen forbi de danske farvande.
Blodet er blåt, fordi det indeholder hæmocyanin i stedet for hæmoglobin. Hæmocyanin er ikke lige så effektivt til at transportere ilt, men det er til gengæld mere stabilt i ekstreme temperaturer.
En sepiaskal, man kan finde på stranden ved især Vestkysten. Sepiaskallen er blækspruttens 'skelet', den er rig på kalk og bruges f.eks. til fuglefoder.
Genetiske justeringer
Og i det spritnye studie er det amerikansk-israelske forskerhold kommet på sporet af endnu en af blæksprutternes måder at tilpasse sig kulden på.
Studiet afslører nemlig, hvordan blæksprutter laver helt særlige genetiske tilpasninger til kulden.
Tidligere forskning har vist, at blæksprutter generelt har stor tilbøjelighed til at lave midlertidige genetiske justeringer, når de bliver udsat for udsving i miljøet omkring sig. Men i stedet for at ændre DNA’et ændrer blæksprutterne de såkaldte mRNA-molekyler. Det kræver nok lidt forklaring.
Læs også: I hele landet holdt danskere vejret i opråb for havet
MRNA fungerer som en budbringer mellem gener og proteiner. Gener indeholder opskrifterne på alle de proteiner, som en organisme skal bruge for at fungere.
Proteiner er cellernes arbejdsheste, der er ansvarlige for en lang række opgaver, lige fra energiproduktion og transport til nedbrydning og opbygning. Når et gen er aktivt, dannes et mRNA-molekyle som en slags repræsentant for genet, og det bruges til at oversætte den genetiske information til et protein.
Kroppen producerer mRNA konstant. Når vi f.eks. spiser et måltid, dannes mRNA ud fra gener, der har opskrifterne på de proteiner, kaldet enzymer, der nedbryder maden og er nødvendige for fordøjelsen.
Organismer kan lave små justeringer i et proteins funktion ved at redigere mRNA, mens genet forbliver intakt.
Læs også: Eksperter: Vi mangler ikke viden om iltsvind, men politisk handling
Blæksprutter i Danmark
Der findes mindst ti forskellige blækspruttearter i Danmark. Blandt andet en tiarmet blæksprutte i sepiaslægten. Den er relativt udbredt i Danmark, og langs den jyske vestkyst kan man støde på nogle aflange, hvide skaller, der stammer fra sepiablæksprutten.
Teknikken er dog relativt sjælden. I mennesker anslås det, at blot cirka 3 pct. af vores gener bliver mRNA-redigeret – og nogle redigeringer er endda forbundet med sygdom som eksempelvis kræft, så det er ikke altid ønskeligt. Men i blæksprutter er de genetiske redigeringer meget mere udbredte – og altså gavnlige.
Derfor undersøgte forskerne, om blæksprutter redigerer mRNA, når de udsættes for forskellige temperaturer.
Forskerne fokuserede på den to-plettede blæksprutte, Octopus bimaculoides, som har fået kortlagt alle sine gener – det såkaldte genom. Indfangede blæksprutter blev akklimatiseret til lunt eller køligt vand – på henholdsvis 22˚C og 13˚C – over flere uger.
Herefter gik forskerne i gang med at identificere områder i mRNA’et, som var blevet redigeret.
Undersøgelsen fandt redigeringer i begge grupper, men langt de fleste fandt sted i de kuldetilpassede blæksprutter, hvor mere end 20.000 områder var blevet redigeret.
Resultaterne blev bekræftet, da forskerne fandt lignende redigeringsmønstre i fritlevende blæksprutter indfanget enten om vinteren eller om sommeren.
Læs også: Danskere i opråb: Vi skal have livet i havet tilbage
Den frække arm
Hunner kan finde på at spise deres partner. Derfor har hanner udviklet en sikker metode til reproduktion. De holder sig på afstand og slipper i stedet en arm løs, der leverer sæd til hunnen.
Temperaturtilpasninger er langtfra det eneste, blæksprutter bruger mRNA-redigering til. Forskere er overbeviste om, at mRNA-redigering – og den dertilhørende udvidelse af det genetiske repertoire – er en afgørende årsag til dyrenes store succes.
F.eks. har forskere opdaget, at mRNA-redigering spiller en stor rolle i blæksprutters avancerede nervesystem. De fascinerende havdyr er kendt for deres imponerende forsvarsmekanismer, høje intelligens og komplekse adfærd.
Takket være deres avancerede nervesystem kan blæksprutter effektivt camouflere sig og lynhurtigt skifte farve, form og tekstur, når de får færten af rovdyr. Blæksprutter skjuler sig typisk ved at falde i et med omgivelserne, men kan også finde på at imitere andre dyr som f.eks. søstjerner og fladfisk for at narre rovdyr.
Studier har vist, at blæksprutter kan løse komplekse opgaver, de kan bruge redskaber og planlægge fremtiden. Desuden forstår de årsagssammenhænge, udviser selvkontrol, har en god hukommelse, og kan tage ved lære af både egne og andres erfaringer. Forskere har sågar fundet tegn på, at blæksprutter keder sig, hvis ikke de får nok intellektuel stimulering.
Læs også: Efter iltsvindskatastrofe: Nu vil borgmestre forbyde bundtrawl omkring Aarhus Bugt
Blækspruttebyer i Australien
Blæksprutter er generelt enspændere, men forskere har opdaget to blækspruttebyer: Octlantis og Octopolis i Jervis Bay in New South Wales i Australien.
Mens det er svært at spore intelligens og kompleks adfærd hos andre bløddyr som snegle, østers og muslinger, minder blæksprutters intelligens mere om hvirveldyrs – altså dyr med rygrad og komplekse nervesystemer.
Både intelligensen og evnen til at leve i koldt vand lader altså til at udspringe fra en unik genetisk fleksibilitet, som forskere først for nylig har fået øjnene op for.
Udforskning af blæksprutternes væld af genetiske redigeringer skal i fremtiden gøre os endnu klogere på de mystiske og fantastiske skabninger og kan potentielt give forskere dybere indsigt i mRNA-redigeringers betydning for arters udvikling og rolle i evolutionen.
Artiklen er skrevet af Jonas Meldahl og bragt i medlemsmagasinet Natur og Miljø i november 2023.
