Niesen ist weit davon entfernt, ein einzigartig menschliches Verhalten zu sein. Vielleicht haben Sie Ihren Hund oder Ihre Katze dabei gesehen oder ein YouTube-Video gesehen, in dem eine Giraffe im Zoo ein ahnungsloses Kleinkind anniest. Tatsächlich erfordert das Niesen nicht einmal ein Nervensystem, geschweige denn eine Nase, und geht auf einige der ersten vielzelligen Tiere zurück: Schwämme.
Den Schwamm gibt es seit mindestens 600 Millionen Jahren. „Es ist das erfolgreichste Tier, das ich kenne, weil es so alt ist und überall ist“, sagte Jasper de Goeij, Meeresökologe an der Universität Amsterdam. Als Filterfresser spielen Schwämme eine entscheidende Rolle in ihren aquatischen Ökosystemen, indem sie mit verschiedenen organischen Stoffen gefülltes Wasser aufnehmen, verarbeiten und als Abfall freisetzen, von dem sich Organismen wie Schnecken, Schlangensterne und Röhrenwürmer ernähren. „Ein Schwamm ist im Grunde ein Tier, das viele kleine Münder und eine oder mehrere größere Ausflussöffnungen hat“, sagte Dr. de Goeij. Diese „kleinen Münder“ werden Ostia genannt, und die Öffnungen, aus denen Wasser herausfließt, sind Oscula.
Wissenschaftler wissen seit Jahren, dass Schwämme ihren Wasserfluss mit einer viele Minuten langen Körperkontraktion – dh einem „Niesen“ – regulieren können, aber jetzt haben Dr. de Goeij und Kollegen herausgefunden, dass Schwämme anscheinend eine Form von niesen selbstreinigend, indem sie Abfallpartikel im Schleim durch ihre Ostien freisetzen. Die Arbeit wurde am Mittwoch in Current Biology veröffentlicht.
Die Forscher stießen bei der Arbeit an einem Projekt, in dem die Rolle von Schwämmen beim Transport von Nährstoffen durch ein Riffökosystem untersucht wurde, auf Schwämme, die Rotz niesen. Die Arbeit erforderte von Niklas Kornder, einem anderen Meeresökologen in Amsterdam, viel Zeit mit Schwämmen zu verbringen. „Ich würde ganze Tage damit verbringen, nur ihre Oberfläche zu betrachten; es war ziemlich langweilig“, erinnert er sich. (Herr Kornder war damals in der Karibik tauchen.)
Glücklicherweise wurden die Dinge interessanter, als er anfing, undurchsichtiges, fadenförmiges Material aus den Schwämmen zu sehen. „Dann würde ich später darauf zurückkommen, und die fadenziehenden Dinger wären weg“, sagte er.
Um herauszufinden, was diese „zähen Dinger“ sein könnten, nahmen die Forscher Zeitrafferaufnahmen von Schwämmen auf, insbesondere vom karibischen Röhrenschwamm Aplysina archeri. Im Labor konnten sie die Fäden als Schleimströme mit Abfallstoffen identifizieren. Sie würden aus den Ostien des Schwamms herauskommen, sich über die Oberfläche des Organismus bewegen und sich zu Klumpen ansammeln, die mit einem Niesen freigesetzt und dann schnell von anderen Meereslebewesen verschlungen werden könnten.
Als Yuki Esser – damals Bioinformatik-Doktorandin in Amsterdam und Co-Autorin der Studie – das erste Mal die Zeitrafferaufnahmen betrachtete, war sie enttäuscht, weil sie dachte, dass die Bewegung, die sie sah (dh das Niesen), nur ein Fokussierungsfehler der Kamera war . „Ich dachte, es muss ein Wassertropfen oder etwas anderes auf dem Kameraobjektiv sein, das dies verursacht“, sagte sie. Aber sie erkannte bald, dass es kein Fehler war. Und als Frau Esser und ihre Kollegen feststellten, dass sie ein nahezu identisches Zeitraffervideo von A. archeri aufgenommen hatten Vor der Küste von Curaçao wurde das Aufnehmen von Filmmaterial „zu einer Art Sport“, sagte sie. „Zum Beispiel ‚Vielleicht haben wir ein weiteres Niesen vor der Kamera eingefangen!’“
Die Forscher glauben, dass das Ausniesen von mit Abfall beladenem Schleim eine weit verbreitete Taktik unter Schwämmen auf der ganzen Welt ist. Und die Studie wirft weitere Fragen auf, sagte Sally Leys, Evolutionsbiologin an der University of Alberta und Mitautorin der Studie.
„Der Schleim“, sagte sie. „Ist es dem Schleim anderer Tiere ähnlich? Und welche Zellen stellen es her?“ Sie will auch wissen, was das Niesen auslöst. „Wenn unsere Nase tropft, bringen wir das Kleenex raus“, sagte sie. „Aber woher weiß ein Schwamm, dass jetzt der Moment zum Niesen ist?“
Die Untersuchung dieses Schleims könnte das Verständnis der Wissenschaftler darüber verbessern, wie Mikroben und möglicherweise Krankheiten in Riffökosystemen übertragen werden, sagte Blake Ushijima, der Korallen an der University of North Carolina Wilmington untersucht und nicht an der neuen Forschung beteiligt war. Er ist auch beeindruckt von dem, was diese Studie uns über unsere eigene Evolution beibringen könnte.
„Dies könnte uns Hinweise darauf geben, wie sich das frühe Leben von diesen matschigen, hirnlosen Dingen zu diesen komplexen Organismen entwickelt hat, die Raumschiffe bauen“, sagte Dr. Ushijima.