Wissenschaft und Technologie
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Life Preserver

Netzhaut-Implantat macht Hoffnung für manche Blinde

Mikrochips und Biosensoren durchdringen die Grenzen des menschlichen Körpers. Sie können den Stresslevel messen oder werden in die Netzhaut implantiert, um blinde wieder sehen zu lassen. Der drahtlose Datenverkehr aus dem Körper heraus ermöglicht es Forschern, die Funktionsweise ihrer Prototypen am lebendigen Objekt zu analysieren.
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© Frank Hagmeyer/Uni Ulm
Dank hochmoderner Implantations-Technik können defekte Sehzellen bald ersetzt werden.
Bei der Augenkrankheit Retinitis Pigmentosa lässt die Sehkraft der Patienten oft bereits in jungen Jahren nach, bevor es schließlich zur Erblindung kommt. Die Ursache: Die Lichtrezeptoren der Netzhaut gehen zugrunde. Die Makuladegeneration ist hingegen Hauptauslöser für Sehbehinderungen bis zur Erblindung im Seniorenalter. Bei diesen und anderen Erkrankungen, die die Lichtrezeptoren auf der Netzhaut (Retina) betreffen, kann ein Retina-Implantat helfen. Zwei wichtige Voraussetzungen gibt es allerdings: Die Verbindung zwischen Gehirn und Netzhaut muss weiterhin bestehen und Patienten sollten nicht blind geboren worden sein.

„Bei der Herstellung solcher ,Chips‘ werden Milliarden von elektronischen Bauelementen punktgenau auf Silizium angeordnet. Auf einer Fläche, die dem Querschnitt eines menschlichen Haares entspricht, finden sich dann bis zu 100.000 Schaltungstransistoren, deren Strukturen nur unter den leistungsfähigsten Mikroskopen sichtbar werden“, berichtet Maurits Ortmanns, Leiter des Instituts für Mikroelektronik.

Kommentar: Es macht Hoffnung für Blinde, die an dieser Netzhauterkrankung leiden und damit wieder den wichtigsten Sinn wiedererlangen können. Doch wie so oft muss auch gefragt werden, ob Krankenkassen die Kosten am Ende übernehmen, denn der Kostenfaktor beträgt momentan 100.000 Euro. Eine andere vage Frage ist, werden wir Menschen zu mehr Maschinen mit solch einer Entwicklung und was ist überhaupt mit den Ursachen für die Erkrankung?


Question

Erstgeborene scheinen eher zu Übergewicht zu neigen als ihre jüngeren Geschwister

Studie belegt Effekt der Geschwisterfolge auf das Körpergewicht auch bei Frauen

Last der frühen Geburt: Erstgeborene neigen eher zu Übergewicht als ihre jüngeren Geschwister. Die Wahrscheinlichkeit, dass sie als Erwachsene zu dick sind, liegt bei Frauen um 29 Prozent höher als bei der zweitgeborenen Schwester, wie eine Vergleichsstudie nun nahelegt. Ähnliches gilt für Männer. Warum die Geschwisterfolge das spätere Gewicht zu beeinflussen scheint, ist allerdings bisher nicht klar.
© Konstantin Heidersberger
Schwestern - ihre Position in der Geschwisterfolge beeinflusst ihre Persönlichkeit und Gesundheit
Ob Nesthäkchen oder ältestes Kind: An welcher Position in der Geschwisterfolge wir geboren werden, hat Auswirkungen auf unser späteres Leben. So deuten Studien darauf hin, dass Erstgeborene häufig dominanter und zielgerichteter sind als jüngere Geschwister. Zudem sind sie oft konservativer, stärker auf den Status quo bedacht als jüngere.

Galaxy

Das Elektrische Universum - Teil 7: Die isolierende Blase

Teil 1: Elektrizität und Plasma
Kapitel 7: Die ‘isolierende Blase’

Neben dem sehr geringen elektrischen Widerstand von Plasma, weist es noch eine andere Eigenschaft auf: Die Fähigkeit, um andere Körper eine Art von ‘insolierender Blase’ zu erzeugen:
Irving Langmuir entdeckte eine der wichtigsten Eigenschaften von Plasma, nämlich seine Fähigkeit, einen Teil von sich selbst elektrisch von einem anderen zu isolieren. Die isolierende Wand besteht aus zwei dicht aneinanderliegenden Schichten. Die eine Schicht besteht aus positiven Ladungen und die andere aus negativen Ladungen. Langmuir nannte diese Entdeckung Doppelmantel [double sheath]. Heute nennt man es Doppelschicht (DS) [double Layer (DL)]. Da Plasmen hervorragende Leiter sind, gibt es in ihnen, während sie Strom führen,keinen signifikanten Spannungseinbruch. Wenn es eine signifikante Spannungsdifferenz zwischen zwei Stellen innerhalb des Plasmas gibt, formt sich eine DS zwischen ihnen; und der größte Teil der Spannungsdifferenz wird darin eingeschlossen. Oder anders ausgedrückt: Das stärkste elektrische Feld in jedem Plasma befindet sich immer in der DS. Plasmen haben eine fast schon magische Fähigkeit, sich selbst vor fremden Eindringlingen zu isolieren.24
Man beachte: Wenn das elektrische Potential eines Himmelskörpers sich dem Potential des umgebenden Plasmas angleicht und am Ende dem selben Potential entspricht, dann verschwindet die isolierende Blase. Bei unserem Mond ist dies der Fall: Er besitzt keine isolierende Blase.25 Abbildung 9 zeigt den Querschnitt eines geladenen Körpers (links) und seiner umgebenden DS (rechts). Die DS weist drei spezifische Bereiche auf. Der mittlere Bereich enthält den größten Bereich der DS (in Bezug auf das Volumen). Das elektrische Potential dieser breiten Region ist relativ gleichmäßig, was dazu führt, dass dort ein sehr schwaches elektrisches Feld vorherrscht. Das Resultat ist ein relativ limitierter elektrischer Strom. Daraus folgen die isolierenden Eigenschaften der DS. Der Großteil der elektrischen Potentialdifferenz tritt an den Extremitäten auf; an den Bereichen, in der die DS dem geladenen Körper näher kommt (links) und dem umgebenden Raum / Plasma (rechts).

Die DS limitiert die Entladung eines Körpers dramatisch. Ohne die DS wäre die Oberfläche des Körpers in direktem Kontakt mit dem umgebenen Raum, der ein ganz anderes elektrisches Potential aufweist. Dieser Unterschied im Potential würde zu einer schnellen und totalen Entladung des Körpers führen. Aus dieser Perspektive sind Himmelskörper Kugelkondensatoren ziemlich ähnlich.
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© sott.net
Abbildung 9: Die isolierende Blase, die ein elektrisch geladenes Objekt umgibt
© Wikimedia Commons
Abbildung 10: Ein Parallelplattenkondensator aus dem 19. Jahrhundert. Die Luft zwischen den beiden Platten spielt die Rolle des Dielektrikums.
Ein Kondensator26 sind einfach zwei Elektroden, die durch einen Isolator, also einem ‘dielektrischem’ Stoff, getrennt sind. Dieser Stoff kann Luft, Papier, Holz, etc. sein. Wenn der Kondensator an eine Quelle mit einem elektrischen Strom angeschlossen wird, wie zum Beispiel einer Batterie, erhöhen sich die Ladungen in den Elektroden langsam und das elektrische Feld zwischen den beiden Platten verstärkt sich. An diesem Punkt fließt fast kein Strom zwischen den beiden Elektroden. Wenn das elektrische Feld eine kritischen Wert erreicht (bekannt als ‘Durchschlagsspannung’), geschieht eine elektrische Entladung und ein starker Strom fließt plötzlich zwischen den beiden Elektroden. Dann beginnen die Ladungen in den Elektroden sich erneut bis zum kritischen Punkt zu erhöhen (und so weiter und so fort).

Ein Elektroschocker bzw. eine Elektroschockwaffe (Taser)27 ist ein typischer Anwendungsbereich von Kondensatoren: Ein Kondensator wird mit einer 9-Volt Batterie für mehrere Sekunden aufgeladen, danach entlädt er eine sehr kurze, aber hohe, Voltzahl (bis zu 150,000 Volt). Wenn wir uns einen geladenen Himmelskörper als einen Kondensator vorstellen, dann ist die eine Elektrode der Himmelskörper selbst und die andere Elektrode die äußere Schicht der ‘isolierenden Blase’ bzw. der DS. Das Dielektrikum (der isolierende Stoff) dieses Kondensators ist das Plasma, das in der Blase enthalten ist, die man auch Plasmasphäre nennt.28

Die Sonne hat ihre eigene DS, man nennt sie Heliosphäre. Die DS der Erde ist die Ionosphäre. Alle Planeten unseres Sonnensystems befinden sich innerhalb der Heliosphäre der Sonne, während sie (die Planeten selbst) von ihren eigenen isolierenden Blasen umgeben sind. In Abbildung 11 sieht man die DS der Erde (die Ionosphäre), die sich innerhalb der DS der Sonne (Heliosphäre) und der Heliopause (die äußerste Schicht der ‘Sonnen-Blase’) befindet. Während die Existenz der elektrischen Natur der Ionosphäre unseres Planeten schon lange bekannt ist, wurden die elektrischen Eigenschaften der Heliosphäre erst 2004 beobachtet:
Voyager 1 erreichte den ‘Rand des Sonnensystems’ im Dezember 2004, in einer Region die 94 mal weiter entfernt ist als die Erde zur Sonne. Es ist ein Bereich, in dem man erwartete, dass der ‘Überschall-Sonnenwind’ sich plötzlich verlangsamt, wenn er mit dem interstellaren Medium in Berührung kommt, an dem sogenannten ‘Termination Shock’. Dieser flüssig-mechanische Analog unterscheidet sich drastisch vom elektrischen Modell, in der die Sonne eine ‘unipolare’ Korona-Entladung ist. Das heißt: Die Sonne bildet die physikalische Anode (positiv geladenes Objekt) und das Plasma selbst übernimmt die Funktion der Kathode (negativ geladenes Objekt). Hochspannungsleitungen auf der Erde zeichnen sich durch eine ähnliche ‘koronale Entladung’ mit der umgebenden Luft aus, die eine ‘virtuelle Kathode’ ([in diesem Fall] kein Objekt sondern eine geladene Region) formt. In diesem Modell konzentriert sich fast die gesamte Volt-Differenz zwischen der Sonne und ihrer galaktischen Umgebung (die man auf mehrere zehn Milliarden Volt schätzt) an der virtuellen Kathoden-Grenze mit dem interstellaren Raum. Folglich ist es also zu erwarten, dass die Daten der Voyager 1 für das Modell des magnetohydrodynamischen ‘Schocks’ anomal sind, während es mit dem elektrischen Modell übereinzustimmen scheint. Im elektrischen Modell hat Voyager 1 den Bereich des ‘faradayschen dunklen Raumes’ betreten, in dem die solare Entladung stattfindet und das solare elektrische Feld sich umkehrt. Das würde auch die Anhäufung von Protonen im Sonnenwind und den stetigen Anstieg von anomalen kosmischen Strahlungen von ferneren Regionen erklären.29
Wie in Abbildung 11 dargestellt, ist die Heliosphäre nicht kugelförmig sondern elliptisch. Diese elliptische Form besteht auf Grund der Tatsache, dass unser gesamtes Sonnensystem, und somit auch die Heliosphäre, den Kern unserer Galaxie umkreist. Die relative Geschwindigkeit unserer Sonne in Bezug auf die Milchstraße beträgt 220 km/s30 (Kilometer in der Sekunde).
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© Sott.net
Abbildung 11: Darstellung der Erde und ihrer isolierenden Blase (der Ionosphäre), die sich innerhalb der isolierenden Blase der Sonne befindet, die man Heliosphäre nennt. (Nicht maßstabgetreu)
Das Sonnensystem bewegt sich in dieser Abbildung nach links, deshalb wird die linke Seite der Heliosphäre ‘zusammengepresst’31, während die rechte Seite der Heliosphäre sich in die Länge streckt.

Für viele Jahre war die Form der Heliosphäre ein kontroverses Thema. Einige Wissenschaftler behaupteten, dass die Heliosphäre kugelförmig sein muss und die Sonne sich direkt im Zentrum dieser Kugel befindet. Auf der anderen Seite behaupteten Plasma-Kosmologen, dass die Heliosphäre elliptisch sein muss, genauso wie die Ionosphäre der Erde oder das Koma eines Kometen, weil exakt die gleichen elektromagnetischen Phänomene auch auf die Heliosphäre wirken (die Skalierbarkeit erklärt warum). Erst vor kurzem wurde die elliptische Form der Heliosphäre bewiesen, durch den "Interstellar Boundary Explorer" der NASA.32 (Siehe Abbildung 12.)

Beachten Sie: Im Gegensatz zur Sonne und ihrer Planeten besitzen die meisten Monde in unserem Sonnensystem (auch unser Mond) keine eigene DS oder Plasmasphäre. Das elektrisches Potential dieser Monde ist gleich groß wie das elektrischen Potential ihrer Umgebung.
© NASA / IBEX
Abbildung 12: Repräsentation der elliptischen isolierenden ‘Blase’ der Sonne
Jedoch gibt es mindestens eine Ausnahme: Jupiters dritter Mond mit dem Namen Ganymed (siehe Abbildung 13), der zugleich auch der größte Mond in unserem Sonnensystem ist, hat eine Plasmasphäre33 d.h. eine DS. Das könnte an der Tatsache liegen, dass Ganymede ein erst vor Kurzem (relativ gesprochen) eingefangener elektrisch aktiver Körper ist, der mit Jupiter interagiert, dem elektrisch aktivsten Planeten unseres Sonnensystems.
© NASA
Abbildung 13: Jupiters Mond mit dem Namen Ganymede

Kommentar: Das vollständige Buch gibt es hier auf Englisch:



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Oktopus: Haben Kraken außerirdische Fähigkeiten, weil sie nicht von der Erde stammen? Wissenschaftler halten dies für möglich

Stellen Sie sich ein Lebewesen ohne Knochen, dafür aber mit drei Herzen vor, dessen acht Tentakelarme Gehirne mit mehr als 500 Millionen Nervenzellen beinhalten, das jeden dieser Arme bei Verlust vollständig regenerieren kann und zudem über eine erstaunlich hoch entwickelte Intelligenz verfügt. Darüber hinaus kann dieses Lebewesen willentlich seine Farbe und die Struktur seiner Körperoberfläche an die des Unter- und Hintergrunds anpassen und dekoriert seine Höhle zudem mit Trophäen seiner Opfer. So bizarr dieses Wesen auch erscheint, seine Heimat muss nicht zwangsläufig ein fremder Planeten sein, sondern es bewohnt tatsächlich unsere irdischen Meere. Die Rede ist vom Oktopus, dem gemeinen Kraken.

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© Anneli Salo / CC BY-SA 3.0 (WikimediaCommons)
Ein Krake (Octopus vulgaris) im Aquarium
Okinawa (Japan) - „Mit allen seinen teils bizarren Fähigkeiten und Eigenschaften stellt der Oktopus die Spitze einer evolutionären Linie intelligenter Lebewesen auf der Erde, alternativ zum Menschen dar“, stellen die Forscher um Dr. Sydney Brenner von der Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) und Kollegen der University of Chicago und der University of California, Berkeley fest. Es handelt sich bei Kraken (Oktopoden) um eine Gruppe von Organismen, die sich einst aus einem langsamen, schneckenähnlichen Vorfahren hin zu aktiven und überaus erfindungsreichen Jägern entwickelt haben.

Selbst wenn sich auch heutige Seeschnecken, Austern und andere Muscheltiere aus diesem gemeinsamen Vorfahren entwickelt haben, so haben Kraken doch geradezu „außerirdische Fähigkeiten“ entwickelt, so die Forscher, deren Geheimnisse in dem nun von den Wissenschaftlern entzifferten Genom zu finden sind.

Kommentar: Interessanterweise haben Wissenschaftler krlich herausgefunden, dass der Oktopus wahrscheinlich in der Tat außerirdisch ist.


Laptop

DNA als Datenspeicher? Menschliches Erbgut ist haltbarer und platzsparender als jede Festplatte

Gencode ist haltbarer und platzsparender als jede Festplatte

Gencode als Datenspeicher: Unser Erbgut könnte dabei helfen, wertvolle Daten für die Zukunft zu erhalten. Denn als Basen kodiert, können hunderttausende von Terabyte in einem Gramm DNA gespeichert werden. Und noch viel wichtiger: Diese Gendaten wären erheblich haltbarer als alle heute gängigen Datenträger. Im Experiment waren in DNA gespeicherte Daten noch nach einer künstlichen Alterung um 2.000 Jahre fehlerfrei lesbar.

© thinkstock
Der Basencode der DNA eignet sich bestens als Datenspeicher
Unsere moderne Welt produziert immer mehr Daten. Doch gleichzeitig droht das digitale Vergessen. Denn die heutigen Speichertechnologien sind eher kurzlebig. Durch Wandel der Technologien und mangelnde Haltbarkeit der Datenträger müssen Archive digitaler Daten heute regelmäßig umkopiert werden. Was auf einer normalen Festplatte liegt, könnte sonst in maximal 50 Jahren unlesbar sein.

Snakes in Suits

Der Mythos des noblen Wissenschaftlers: Betrug beim Peer-Review-Prozess aufgedeckt

Trick ermöglichte Autoren, unerkannt selbst Gutachten für ihre Fachartikel zu schreiben
© Wattsupwiththat.com
"Die meisten Wissenschaftler betrachteten den neuen, schnittigen Peer Review Prozess als "eine ziemliche Verbesserung".
Groß angelegter Betrug: Gleich 64 Artikel aus zehn Fachjournalen mussten jetzt wegen Betrugs zurückgezogen werden. Der Grund: Die Autoren hatten ihre Reviews schlicht selbst verfasst - und dies durch einen raffinierten Trick kaschiert. In den letzten zwei Jahren hat es bereits mehr als 170 solcher Fälle gegeben.

Die Peer-Review ist die Basis des Systems wissenschaftlicher Veröffentlichungen. Denn jeder Artikel, der in einem renommierten Fachjournal erscheinen soll, wird zuerst an einen Gutachter weitergeleitet. Dieser ist in der Regel ein Forscher aus dem gleichen Fachgebiet wie die Autoren und prüft das Manuskript auf Relevanz, Richtigkeit und Plausibilität. Erst wenn dieser Reviewer sein OK gibt, wird der Artikel publiziert.

Kommentar: Der Peer Review Prozess ist generell und schon sehr viel länger korrumpiert. Ursprünglich war er dazu gedacht, Betrug zu vermeiden, doch wie in der Ponerisation üblich, wurde diese Absicht in ihr Gegenteil verkehrt und stattdessen zur Verhinderung von echter Wissenschaft instrumentalisiert:


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Stille Erdbeben: Die Erde bebt und keiner merkt es - in Deutschland gibt es auch welche

Ein Erdbeben mit einer Stärke von 5,7 kann furchtbare Konsequenzen haben. Aber manchmal passiert es, dass keiner ein solches Beben bemerkt. Das Phänomen der „stillen Erdbeben“ ist noch weitgehend unerforscht. Die Wissenschaftler beginnen gerade, es zu verstehen.
  • „Stille Erdbeben“ treten immer wieder und überall auf - auch in Deutschland.
  • Im Gegensatz zu anderen Erdbeben entlädt sich im Falle eines stillen Bebens die Spannung langsam und die Verschiebung der Platte dauert Tage bis Monate.
  • An der Bruchkante kann es zu einer erhöhten Spannung kommen, die sich in einer verheerenden Katastrophe entlädt.
Anfang November 2000 bebte der Untergrund der Insel Hawaii. Seismologen stellten ein Beben der Stärke 5,7 fest, einzig die Bewohner hatten keine Ahnung. Weder Boden, Wände noch Tassen gerieten in Schwingung. Dabei bewegte sich unter der Erde eine tektonische Platte etwa in der Größe Berlins.

Das Beben auf Hawaii konnten Seismologen nur dank hochempfindlicher Instrumente feststellen. Was die Geräte zeigten, schien unglaublich: Die Südflanke des Vulkans hatte sich entlang einer Verwerfung um ganze zehn Zentimeter verschoben. Gleichzeitig hatte diese Bewegung gut eineinhalb Tage gedauert - eigentlich zu lang für ein Erdbeben, das die geladene Spannung innerhalb von Sekunden abgibt und so den Boden zum Beben bringt.

Kommentar: Es geschieht viel Merkwürdiges unter unserem Himmel. Ob es sich bei stillen Beben um bislang wenig Bekanntes handelt, oder sich vielleicht ein für die modere Welt neues Phänomen?


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Angola: Lebensgefährliches "fliegendes" Spaghetti-Monster entdeckt

Vor der Küste Angolas haben BP-Taucher einen Tiefseebewohner aufgenommen, der sofort den Namen „Fliegendes Spaghetti-Monster“ bekommen hat.
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Screenshot: Video unten...
Seewissenschaftler bezeichnen es als Rhizophysid Siphonophore und ordnen es den Tieren bei, die für Menschen lebensgefährlich sein könnten.


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Auch Menschenaffen können sprechen? Grundlagen der Sprache anscheinend vorhanden

Die Sprache galt bislang als rein menschliche Fähigkeit. Selbst für die uns Menschen am nächsten verwandten Menschenaffen sollten - laut bisheriger Lehrmeinung - die Kontrolle von Atmung und Lauten als Vorstufe des Sprechens eigentlich unmöglich sein. Eine neue Studie des Gorillaweibchens Koko zeigt nun jedoch genau das Gegenteil und belegt damit, dass für Menschenaffen die Fähigkeit zur Sprache gar nicht so weit entfernt ist, wie bislang gedacht.

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© UW-Madison
Die Gorilladame Koko beim selbst herbeigeführten husten
Madison (USA) - Wie Marcus Perlman von der University of Wisconsin-Madison und Nathaniel Clark von der University of California, Santa Cruz aktuell im Fachjournal Animal Cognition berichten, kommen sie anhand der Analyse von mehr als 71 Stunden Videomaterial zu Experimenten mit Koko - die seit mehr als 40 Jahren mittels komplexer Gebärdensprache mit ihren Betreuern auf erstaunlich hohem Niveau kommuniziert - zu der Erkenntnis, dass die Gorilladame zu auffallend deutlichen vokalen Verhaltensweisen in der Lage ist.


Zuvor waren zahlreiche Versuche, Menschenaffen wie Gorillas oder Schimpansen die menschliche Sprache beizubringen, immer wieder gescheitert und es hatte sich die Annahme verfestigt, dass die Tiere schlichtweg anatomisch nicht in der Lage seien, ihre Vokalisation bewusst zu kontrollieren.

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Oktopus-Art: Unglaubliches und einzigartiges Verhalten, wie ein "Fabeltier aus der Kryptozoologie" - Biologen sind verblüfft

Namenloser Krake verhält sich völlig anders als andere Oktopusse

Skurril wie ein Fabeltier: Ein pazifischer Oktopus wirft fast alles über den Haufen, was bisher als typisch für achtarmige Kraken galt. Er nutzt einen raffinierten Schleichtrick, um seine Beute zu fangen, paart sich Schnabel an Schnabel und teilt sogar seine Nahrung mit der Partnerin - etwas völlig Ungewöhnliches bei Kraken. Das Skurrile an der Geschichte: Dieser Oktopus ist so rätselhaft, dass er noch nicht einmal einen offiziellen Namen bekam, wie die Forscher im Fachmagazin "PloS ONE" berichten.

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© Roy Caldwell/ UC Berkeley
Der Pazifische Gestreifte Oktopus besitzt noch nicht einmal einen offiziellen Artnamen.
Oktopusse sind schon per se seltsame Gesellen. Sie sind Meister der Tarnung, nutzen Werkzeuge, bebrüten ihre Eier monate- und sogar jahrelang und gelten generell als ziemlich intelligent. Doch der Große Pazifische Gestreifte Oktopus ist in mancher Hinsicht noch bizarrer.