Zwei Kiemenherzen, ein Hauptherz, blaues Blut: Warum hat ein Oktopus drei Herzen? Weil sein Sauerstoffträger Hämocyanin pro Molekül deutlich weniger Sauerstoff mitnimmt als unser Hämoglobin – die zusätzliche Pumpleistung gleicht das aus. Zwei Herzen drücken das Blut durch die Kiemen, das große systemische Herz verteilt es im Körper. Und genau dieses Hauptherz steht still, sobald der Krake losjettet.
Stimmt das wirklich?
Ja, und zwar anatomisch eindeutig. Dass ein Oktopus drei Herzen besitzt, ist bei Kraken, Kalmaren und Sepien seit Jahrzehnten beschrieben: An der Basis jeder der beiden Kiemen sitzt ein Kiemenherz (branchiales Herz), dazu kommt das größere systemische Herz. Die drei sind hintereinandergeschaltet – die Kiemenherzen drücken sauerstoffarmes Blut durch die Kiemen, dort lädt es Sauerstoff auf und gibt Kohlendioxid ab, danach übernimmt das Hauptherz und schickt es an Arme, Organe und Gehirn.
Ein Detail geht in den kurzen Fakten-Clips meist unter: Kopffüßer sind die einzige Gruppe der Weichtiere mit einem geschlossenen Blutkreislauf. Ihr Blut läuft in Gefäßen, statt die Organe frei zu umspülen, wie es bei Muscheln oder Schnecken der Fall ist. Dieses Drucksystem ist die Voraussetzung für den hohen Stoffwechsel eines Jägers – und drei Pumpen halten es in Gang.
Warum hat ein Oktopus drei Herzen und nicht ein großes?
Die Antwort steckt im Blut selbst. Oktopusse transportieren Sauerstoff nicht mit eisenhaltigem Hämoglobin in roten Blutzellen, sondern mit Hämocyanin: einem kupferhaltigen Riesenmolekül, das frei in der Hämolymphe gelöst ist. Bindet das Kupfer Sauerstoff, schimmert das Blut bläulich; sauerstoffarm wirkt es fast farblos. Kupferblut hat einen echten Vorteil – es arbeitet auch in kaltem, sauerstoffarmem Wasser noch zuverlässig, wo eisenbasiertes Blut schwächelt.
Der Preis dafür ist die Transportleistung. Messungen an Octopus dofleini ergaben eine Sauerstoffkapazität des Blutes von rund 3 Volumenprozent – menschliches Blut kommt auf etwa das Sechs- bis Siebenfache. Jeder Liter Krakenblut liefert also viel weniger Sauerstoff, und die Rechnung geht nur auf, wenn dafür mehr Blut schneller und mit höherem Druck durchläuft. Genau das leisten die drei Herzen: zwei für die maximale Aufladung an den Kiemen, eines für die Verteilung im Körper.
Noch verrückter: Beim Jet-Antrieb stoppt das Hauptherz
Wenn ein Oktopus jettet – also Wasser aus dem Mantel durch den Trichter presst und sich rückwärts davonschießt –, hört sein systemisches Herz auf zu schlagen. Es wird nicht einfach langsamer: Der Druck im Mantel steigt beim Ausstoß so stark, dass das venöse Blut nicht mehr gegen dieses Gefälle zurückfließen kann. Das Herz hat schlicht nichts mehr zu pumpen. Belegt haben das M. J. Wells und Kollegen 1987 im Journal of Experimental Biology mit Druck- und Flussmessungen an schwimmenden Octopus vulgaris.
Damit wird jeder Fluchtsprint zur Sauerstoffschuld – und die kann ein Krake kaum abfedern: Die Messungen zeigen ein Defizit von nur etwa 22 Millilitern Sauerstoff pro Kilogramm Körpergewicht. Nach wenigen Metern ist Schluss, dann braucht das Tier eine Erholungsphase. Jet-Antrieb taugt für die Flucht, nicht als Fortbewegung.
Beim Krabbeln über den Grund passiert das Gegenteil, und auch hier ist die verbreitete Erklärung ungenau: Der Kraken-Kreislauf dreht nicht die Herzfrequenz hoch. Blutdruck, Pulsamplitude und Durchfluss verdoppeln sich in Bewegung ungefähr, während die Schlagfrequenz kaum steigt – teils sinkt sie sogar leicht. Der Oktopus erhöht also das Schlagvolumen, nicht den Takt. Der vermeintlich faule Bodengänger ist damit vor allem der effizientere Energiehaushalter.
Kaltes Wasser, nachjustiertes Blut: der Antarktis-Krake
Wie stark die Evolution an diesem System feilt, zeigt Pareledone charcoti aus dem Südpolarmeer. Ein Team um Michael Oellermann (Alfred-Wegener-Institut) verglich 2015 in Frontiers in Zoology das Hämocyanin von Kraken aus drei Klimazonen. Der Antarktis-Krake trägt mit rund 79 Milligramm pro Milliliter etwa 40 Prozent mehr Hämocyanin im Blut als seine wärmeliebenden Verwandten – einer der höchsten je gemessenen Werte bei Kraken.
Entscheidend ist aber nicht die Menge, sondern die Abgabe: Bei 10 °C gab das Hämocyanin von P. charcoti im Versuch bis zu 76,7 Prozent des gebundenen Sauerstoffs ab, bei den wärmeadaptierten Arten waren es rund ein Drittel.
| Art | Lebensraum | Sauerstoffabgabe bei 10 °C |
|---|---|---|
| Pareledone charcoti | Antarktis | ca. 76,7 % |
| Octopus pallidus | Südaustralien | ca. 33,0 % |
| Eledone moschata | Mittelmeer | ca. 29,8 % |
Der Trick klingt paradox: Nahe dem Gefrierpunkt bindet das antarktische Hämocyanin den Sauerstoff lockerer als das seiner Verwandten. Genau deshalb kommt er dort an, wo er gebraucht wird – bis in die Spitzen der acht Arme, bei Wassertemperaturen unter null Grad. Nebenbei erklärt das, warum die Art auch wärmeres Wasser erstaunlich gut verträgt.
Was das über Kraken verrät
Drei Herzen, blaues Blut und ein Kreislauf, der beim Sprint aussetzt: Das ist kein biologischer Schnickschnack, sondern ein durchgerechneter Kompromiss. Ein Tier, das mit kupferbasiertem Blut in kaltem Wasser lebt, kann sich keine Dauerhochleistung leisten – also tarnt es sich, wartet, krabbelt und spart. Die berühmte Intelligenz der Kraken, ihr Farbwechsel und die Tricks beim Beutefang passen genau in dieses Bild: Wer beim Rennen verliert, gewinnt eben mit Köpfchen. Wer sich für weitere Kuriositäten der Tiefsee interessiert – von Biolumineszenz bis zu Tieren, die extremen Druck aushalten –, findet in dieser Rubrik reichlich Nachschub.
Quellen
- Wells et al. (1987), Journal of Experimental Biology – Blood flow and pressure changes in exercising octopuses (Octopus vulgaris)
- Oellermann et al. (2015), Frontiers in Zoology – Blue blood on ice: modulated blood oxygen transport in an Antarctic octopod
- American Journal of Physiology (1965) – Gas transport by hemocyanin-containing blood of the cephalopod Octopus dofleini
- Wissenschaftsjahr – Wie arbeiten die drei Herzen einer Krake?
Häufige Fragen
Wie viele Herzen hat ein Oktopus?
Drei: zwei Kiemenherzen, die das Blut durch die Kiemen pumpen, und ein systemisches Hauptherz, das den sauerstoffreichen Nachschub im Körper verteilt.
Warum hat ein Oktopus drei Herzen?
Sein Blut transportiert Sauerstoff mit kupferhaltigem Hämocyanin, das deutlich weniger Sauerstoff fasst als unser Hämoglobin. Die zusätzliche Pumpleistung gleicht diesen Nachteil aus.
Welches Herz setzt beim Schwimmen aus?
Das systemische Hauptherz. Beim Jet-Antrieb steigt der Druck im Mantel so stark, dass kein Blut mehr zum Herzen zurückfließt – es hat nichts mehr zu pumpen.
Warum ist das Blut von Kraken blau?
Weil Hämocyanin Sauerstoff mit Kupfer statt Eisen bindet. Mit gebundenem Sauerstoff schimmert es bläulich, sauerstoffarm wirkt es nahezu farblos.
Warum schwimmen Oktopusse so ungern?
Jetten kostet Sauerstoff, den der Kreislauf währenddessen nicht liefert. Nach wenigen Metern ist die Sauerstoffschuld erreicht – Krabbeln ist deutlich sparsamer.