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Wenn Sie Krebstiere wie Krebse, Garnelen und Krabben (einschließlich Einsiedlerkrebse) halten, kann der Verlust eines Glieds oder einer Klaue ein schockierender und besorgniserregender Anblick sein. In den meisten Fällen besteht jedoch kein Grund zur Panik.
Krebstiere haben eine bemerkenswerte Fähigkeit – sie können verlorene Gliedmaßen bei aufeinanderfolgenden Häutungen regenerieren! Diese natürliche Nachwuchsfähigkeit ermöglicht es Krebstieren, sich in freier Wildbahn von Verletzungen, Raubtieren und Autotomie (Selbstamputation) zu erholen.
In diesem Artikel werde ich die verschiedenen Stadien der Regeneration bei Krebstieren beschreiben, was sie beeinflusst, wie lange sie dauern können und was wir dagegen tun können, um unseren Haustieren zu helfen.
Die Regeneration von Krebstieren bleibt eine seit langem bestehende Herausforderung in den Biowissenschaften.Obwohl Wissenschaftler den Prozess der Regeneration bereits seit vielen Jahrzehnten untersuchen, geben sie zu, dass ihr aktuelles Wissen über die molekularen Mechanismen, wie etwa die endokrinen Hormone und Umweltfaktoren, die der Häutung und Regeneration zugrunde liegen, immer noch begrenzt ist.
Dies wird auch Selbstamputation genannt. Die meisten Krebstiere können absichtlich eine Gliedmaße abwerfen, indem sie einen Muskelreflex an einem schwachen „Bruchebenen“-Gelenk auslösen.
In der Natur wird dieser Mechanismus genutzt, um Raubtieren zu entkommen oder sich aus Fallen zu befreien.
Krebstiere haben fragile Gliedmaßengelenke, die anfällig für Luxationen sind. Daher können direkte Traumata durch Raubtiere, Kämpfe mit Artgenossen oder Unfälle Gliedmaßenbrüche verursachen.
Eine Muschelerkrankung durch bakterielle oder pilzliche Krankheitserreger kann das Exoskelett schädigen und die Gelenke schwächen. Einige Viren greifen auch das Bindegewebe an.
Dadurch erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass Gliedmaßen abfallen.
Während des Häutungsprozesses, wenn das alte Exoskelett abgeworfen wird, verheddern sich die Gliedmaßen oder lösen sich nicht richtig. Durch Drehen und Ziehen können sich die Beine versehentlich lösen, bevor die neue Nagelhaut aushärtet.
Längerer Kontakt mit suboptimaler Temperatur und Luftfeuchtigkeit und/oder Wasserparameter können korrodieren und ihr Exoskelett schwächen.
Dies macht Krebstiere empfindlicher und anfälliger für Verluste.
Eine unzureichende Ernährung, beispielsweise ein Mangel an Kalzium, kann zu einer schlechten Bildung des Exoskeletts führen. Dies führt zu strukturellen Schwächen und beeinträchtigt die Integrität der Hülle.
In einigen seltenen Fällen kann es vorkommen, dass sich ein Glied abnormal regeneriert oder es zu Defekten in der neuen Nagelhaut kommt. Dies kann die Wahrscheinlichkeit eines erneuten Haarausfalls nach der Häutung erhöhen.
Vorläufige Zusammenfassung:Mit einem geeigneten Lebensraum, einer guten Ernährung, der Aufrechterhaltung idealer Wasserparameter (Umgebung) und geeigneten Beckenkameraden kann der Verlust von Gliedmaßen bei Krebstieren minimiert werden.
Dennoch kann das Wissen um die Gründe für den Verlust von Gliedmaßen Tierbesitzern helfen, angemessen zu reagieren.
Dank an das NOAA Teacher at Sea Program Der Studie zufolge gibt es vier Hauptstadien der Gliedmaßenregeneration:
Ich werde versuchen, alle Phasen kurz und einfach zu beschreiben, da der Prozess selbst unglaublich komplex ist und Wissenschaftler ständig daran arbeiten, ihn zu untersuchen.
Die schnelle Geschwindigkeit dieses Prozesses ist von entscheidender Bedeutung, da dadurch sichergestellt wird, dass Verletzungen des Exoskeletts schnell repariert werden und das Infektionsrisiko verringert wird.
Blastem ist eine Ansammlung undifferenzierter Zellen, die sich unter der Wundepidermis bildet. Es durchläuft eine Morphogenese, um das fehlende Organ zu bilden.
Durch die schnelle Zellteilung wächst das Blastem an Größe. Darüber hinaus beginnen sich auch die Nerven im Blastemal zu regenerieren (dies ist für spätere Stadien erforderlich).
Das Blastem dehnt sich aus und bildet eine sichtbare Gliedmaßenknospe, die das regenerierende Gewebe enthält. Die Gliedmaßenknospe enthält gefaltete Segmente des regenerierenden Fortsatzes.
Bei aufeinanderfolgenden Häutungen verlängert sich das neue Glied, während sich die Zellen zu differenzieren beginnen.
Dies bedeutet, dass sich die generischen Zellen auf die benötigten Zelltypen wie Muskel-, Nerven-, Knochenzellen usw. spezialisieren.
Blastemzellen differenzieren sich in das Spezialgewebe der neuen Extremität um.
Dies bedeutet, dass sich die ursprünglich generischen Blastemzellen in spezialisierte Zelltypen umwandeln, die für die Bildung der neuen Gliedmaßenstruktur erforderlich sind. Einige Zellen differenzieren sich beispielsweise zu Muskelzellen, Nervenzellen, Exoskelettzellen usw.
Molekulare Signale, wie HOX-Gene, helfen bei der Positionierung und Identität von Geweben während der Gliedmaßenregeneration. Diese Gene sind wie Anweisungen, die den Zellen sagen, wohin sie gehen und was sie werden sollen (im Grunde funktionieren sie wie zelluläre „GPS- und Stellenbeschreibungen“).
Hinweis :Stellen Sie sich das wie einen Bauplan vor, der den Zellen sagt, wie sie das fehlende Glied wieder aufbauen können. Wenn das Glied nachwächst, nimmt es dank dieser Signale eine segmentierte Struktur und eine spezifische Ausrichtung an.
Schließlich erreicht das neue Glied seine volle Größe und strukturelle Übereinstimmung mit dem ursprünglichen Glied.
Es gibt einige Einschränkungen bei der Regeneration bei Krebstieren. Darüber hinaus variiert das Ausmaß der Regeneration zwischen verschiedenen Arten. Dennoch können Krebstiere im Allgemeinen ihre Gliedmaßen und sogar bestimmte Organe regenerieren.
Krebstiere können komplexe innere Organe wie das Verdauungssystem oder die Fortpflanzungsorgane nicht regenerieren. Sie können auch Körperteile wie Kopf oder Schwanz nicht regenerieren.
Es ist auch wichtig zu betonen, dass die Regenerationsfähigkeit vom Ausmaß und der Qualität der Verletzung abhängen kann.
Bei Experimenten mit Krebsen wurde beispielsweise festgestellt, dass Krebse das Auge regenerieren könnten, wenn es oberflächlich geschädigt wäre (Augen, bei denen nur die Netzhaut entfernt wurde). Wenn die Verletzung jedoch tief war, war eine Regeneration nicht möglich. Keines der Augen, die an der Basis entfernt wurden, zeigte während der drei Häutungen Anzeichen einer Regeneration.
Arthropoden wie Krebstiere (Krabben, Krebse usw.) und Insekten können nach dem Verlust Gliedmaßen nachwachsen lassen, aber nicht ihren gesamten Körper regenerieren.Zum Beispiel Seestern , Planarien , Plattwürmer und Hydras kann große Körperteile nachwachsen lassen oder aus Segmenten sogar völlig neue Organismen bilden. Wissenschaftlichen Untersuchungen zufolge benötigt Planaria nur 1/279 Teil seines Körpers, um seinen vollständigen Körper wiederherzustellen!
Viele Experimente haben gezeigt, dass sich ein voll funktionsfähiges Glied normalerweise nach 1 – 3 aufeinanderfolgenden Häutungen regeneriert.
Da der Regenerationsprozess direkt mit dem Häutungsprozess verknüpft ist, korreliert der Zeitpunkt der Regeneration direkt mit dem Zeitpunkt der Häutung.
Daher ist es auch wichtig, das Alter des Tieres zu berücksichtigen.
Junge Individuen weisen schnelle Wachstumsraten auf und die regenerierenden Gliedmaßen werden innerhalb weniger Tage oder Wochen ersetzt. Im Vergleich dazu dauert die Regeneration der Gliedmaßen bei Erwachsenen viel länger und kann in mehreren Monaten bis Jahren abgeschlossen sein.
Darüber hinaus regenerieren jüngere Krebstiere ihre Gliedmaßen tendenziell effizienter als ältere. Mit zunehmendem Alter nimmt die Regenerationsfähigkeit ab.
Bei Krebstieren (Krebsen, Einsiedlerkrebsen, Krabben, Garnelen usw.) begrenzt das starre und verkalkte Außenskelett ihr kontinuierliches Wachstum. Um an Größe und Volumen zuzunehmen und das Weichgewebe zu erweitern, ersetzen sie daher regelmäßig ihr Exoskelett. Dies ist der Häutungsprozess.
Dieser Prozess ist entscheidend für eine Vielzahl biologischer Prozesse wie Wachstum, Entwicklung, Fortpflanzung und natürlich Regeneration.
Es wurde festgestellt, dass der Verlust von Organen oder Gliedmaßen bei Krebstieren zu einer erheblichen Verkürzung der Zeit zwischen den Häutungsperioden führt, da der Verlust von Gliedmaßen die Mobilität und das Überleben beeinträchtigt.
Wenn gleichzeitig eine wachsende Knospe verletzt wird oder während des Regenerationsprozesses eine Autotomie erfährt, wird die Häutung verschoben, um Zeit für das Wachstum der sekundären Knospe zu haben.
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Häutung und Regeneration werden durch mehrere chemische Faktoren reguliert, darunter Steroide und neurosekretorische Hormone.
Laut der Studie verstärkt Melatonin das Wachstum der sich regenerierenden Gliedmaßenknospen und erhöht letztendlich die Regenerationsraten.
Interessanterweise können einige chemische Reizstoffe (sogenannte inhibitorische Reizstoffe) die Regeneration hemmen. Beispielsweise verlangsamt die Injektion von Nervenstrangextrakt an der Amputationsstelle die Regeneration. Dadurch kann das Krebstier möglicherweise zuerst die Regeneration kritischerer Körperteile priorisieren.
Hinweis: Bei Krebstieren ist das Y-Organ (auch Ecdysialdrüse genannt) die wichtigste Drüse, die Hormone produziert, die die Häutung und Regeneration regulieren. Das Y-Organ arbeitet mit dem X-Organ zusammen, das sich im Augenstiel des Krebstiers befindet. Das X-Organ schüttet Hormone aus, die das Y-Organ regulieren oder hemmen.
Es gibt eine anhaltende wissenschaftliche Debatte darüber, ob Krebstiere Schmerzen empfinden. Sie können meinen Artikel zu diesem Thema lesen (Link unten).
Betrachtet man dieses Thema jedoch aus der Perspektive der Autotomie, kann man mit einiger Sicherheit sagen, dass dies nicht der Fall ist.
Wie ich bereits erwähnt habe, ist die Autotomie der Gliedmaßen bei Krebstieren ein Reflex. Es erfolgt entlang einer bestimmten Bruchebene. Es gibt keine Muskeln entlang der Bruchfläche. Dadurch werden Schäden und ein größerer Hämolymphenverlust begrenzt.
Die durchgeführte Bruchebene ist morphologisch spezialisiert und zeichnet sich durch eine verringerte Dicke aus, um einen einfachen Bruch zu ermöglichen
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Die kurze Antwort lautet:Ja. Es ist völlig normal, dass Krebstiere wie Krabben, Garnelen, Hummer und Flusskrebse Beine verlieren und diese mit der Zeit regenerieren.
Denken Sie einfach darüber nach.
Aufgrund ihrer außergewöhnlichen Regenerationsfähigkeit kommt es daher sehr häufig und natürlich vor, dass Krebstiere im Laufe ihres Lebens mehrmals Beine verlieren und wieder nachwachsen. Ein Krebstier mit fehlenden Beinen ist überhaupt nicht ungewöhnlich.
Nach dem Nachwachsen kann das neue Glied kleiner sein. Aber es wird mit jeder weiteren Häutung an Größe, Stärke und Funktion gewinnen.
Der Schlüssel liegt darin, ideale Bedingungen für den Regenerationsprozess zu schaffen und ihn genau zu überwachen. Mit der Zeit und Sorgfalt können sie sich vollständig erholen.
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In verschiedenen Internetforen stößt man regelmäßig auf Behauptungen einiger Personen, dass ihre Haustiere in der Lage seien, verlorene Körperteile ohne Häutung zu regenerieren.
Meiner Erfahrung nach bin ich noch nie auf solche Fälle gestoßen, und wenn es sie gäbe, würden sie als anomale Phänomene betrachtet werden . Derzeit herrscht wissenschaftlicher Konsens darüber, dass dies bei Krebstieren nicht möglich ist, da das Wachstum bei Krebstieren ein diskontinuierlicher Prozess ist und Gliedmaßen nur durch Häutung ersetzt werden können.
Um diese Frage zu beantworten:Nein, Krebstiere können verlorene Gliedmaßen nicht regenerieren, ohne sich zu häuten. Häutung ist eine absolute Voraussetzung für die Regeneration der Gliedmaßen bei Krebstieren wie Krabben, Hummern, Garnelen und Flusskrebsen.
Hier gibt es Probleme:
Wie wir sehen können, gibt es keine Beweise dafür, dass Krebstiere auch nur kleine Gliedmaßen regenerieren können, ohne dass sie ihr Exoskelett durch die Häutung periodisch abwerfen. Der Häutungszyklus ist für das regenerative Nachwachsen von Krebstieren unerlässlich.
Für Krebstiere ist der Verlust einer Gliedmaße kein Todesurteil!
Krebstiere können ihre Gliedmaßen vom Jugendstadium bis zum Erwachsenenstadium verlieren und regenerieren. Obwohl diese Tiere beeindruckende Regenerationsfähigkeiten für ihre Gliedmaßen und ihr Exoskelett aufweisen, ist ihre Regenerationsfähigkeit auf bestimmte Körperteile beschränkt und erstreckt sich nicht auf innere Organe.
Die Regenerationsrate der Gliedmaßen hängt vom Häutungszyklus ab. Dieser Prozess beinhaltet die Entwicklung einer kleinen Knospe, die nach und nach zu einem voll funktionsfähigen Glied mit Gelenken und Muskeln heranwächst.
