Die Entwicklungsgeschichte des Sehens:

Felix sieht Dich

Wie haben sich die Augen entwickelt ?

Augen gibt es seit mindestens 538 Millionen Jahren. Doch ihre Bauelemente - opsinhaltige lichtempfindliche Zellen (Photorezeptoren) - sind mit ca 600 Millionen Jahren noch viel älter. Zunächst war mittels der lichtempfindlichen Zellen (“Augenflecken”) an der Oberfläche von kleinen Mehrzellern nur eine Unterscheidung in Hell und Dunkel möglich. Der Regenwurm ist heute noch ein Beispiel dafür. Dann kamen die Pigmentbecheraugen, eine Einstülpung mit verschiedenen Farbrezeptorzellen. So konnte das Tier schon deutlicher die Richtung erkennen aus der Licht oder der Schatten eines Freßfeindes kam. Manche Schnecken haben noch heute solche Augen. Als nächstes verengte sich die Öffnung der Grube und es entstand das Lochblendenauge. So konnten man schon die Form eines Gegenstandes erkennen. Heute hat nur noch der Nautilus, ein Tiefseetintenfisch ein solches Auge. Als nächstes wurde diese Öffnung geschlossen und eine Linse bildete sich zum Linsenauge, die das Licht auf die Netzhaut - eine jetzt spezialisiertere Schicht von Fotorezeptoren - lenkte und das Bild auch erstmals leidlich scharf abbildete. Weitere Verbesserungen waren die Hornhaut, die zu einer perfekteren Schärfe beitrug, die Iris, die als Blende den Lichteinfall regelte und die Möglichkeit die Augenlinse zu verformen, um auf verschiedene Entfernungen scharf zu stellen. Diese “Endversion” ist am Beispiel des Menschen auf der Seite Aufbau des Auges schematisch dargestellt.

Weitere Details betreffen die Entwicklung des Farbensehens. Die meisten Vögel haben noch vier Farbpigmente in ihren Farbrezeptoren (Zapfen, siehe Netzhaut unterBestandteile des Auges). Die meisten Säugetiere nur noch 2, da die ersten Säugetiere sich nur nachts aus ihren Höhlen wagten und daher Lichtempfindlichkeit wichtiger war, als Farbempfindlichkeit. Auch der Kampfstier hat wie alle Rinder gar keinen Rezeptor für Rot. Er sieht nur ein blaugrünes Farbspektrum und ist gewissermaßen Rot-Grünblind. Der Matador könnte also mit einem Tuch beliebiger Farbe vor ihm herumwedeln, Der Stier spricht nur auf die Bewegung an. Später (vor 40 Millionen Jahren) wurde dann die Unterscheidung von reifen Früchten wichtiger und es bildete sich wieder ein drittes Farbpigment. Rein nachtaktive Tiere wie die Eulen z.B. beschränken sich mehr auf das Schwarz-Weiß-Sehen und haben deswegen mehr Lichtempfindliche Stäbchenn als farbempfindliche Zapfen in ihrer Netzhaut. Zusätzlich gibt es bei solchen Tieren eine Art “Restlichtverstärker” eine Schicht, die das Licht im Auge noch einmal auf die Netzhaut spiegelt, um es “doppelt zu verwenden”. Man erkennt solche Augen am Leuchten in der Dunkelheit (z.B. auch Katzen). Tiefseelebewesen wiederum nehmen in der Regel nur blaues Licht war, da blaues Licht unter Wasser die größte Reichweite hat.

Besondere Sehfähigkeiten von Tieren:

1.) Farbensehen:

Jedes Tier sieht ein etwas anderes Farbspektrum, je nach dem, wozu es bestimmte Wellenlängen des Lichtes nutzt. Viele Arten sehen in Farbbereiche hinein, die dem menschlichen Auge nicht zur Verfügung stehen.Infrarot z.B. ist eine Wärmestrahlung, die zur Zielsuche und Navigation verwendet wird. Einige Fische und Schmetterlinge sehen bis in den Infrarotbereich hinein, was ihnen zusätzliche Sehinformationenin der Mor- gen- und Abenddämmerung verschafft. Infrarotempfindliche Gruben in der Nähe der Augen ermöglichen Schlangen ihre Beute zu orten, während einige räuberische Käferarten die Richtung von Nahrung versprech- enden warmen Waldbränden finden.

Ultraviolettes (UV-) Licht wird von vielen Insekten, Mäusen, Fischen und Vögeln erkannt. Viele Blumen haben auffällige Muster, die nur bei ultraviolettem Licht sichtbar sind, um bestäubende Insekten anzulocken. Die Hälfte aller Vogelarten hat Gefieder das UV-Licht reflektiert. So gelingt z.B. eine leichtere Unterscheidung, ob es sich um ein Männchen oder Weibchen handelt. Um UV-Licht wahrzunehmen haben dies Tiere einen vierten Rezeptortyp. Wir müssen mit drei Farbrezeptoren auskommen (siehe auch unter Farbensehen). UV- Licht ist jedoch auch extrem schädlich für die Augen, so daß am hellichten Tag aktive Tiere sich meistens davor schützen, es sei denn, sie leben kürzer als die Schäden zur Entwicklung brauchen. Einen guten Schutz vor dem Eindringen des UV-Lichtes bietet zum Beispiel die Augenlinse, die dadurch aber altert und letztendlich sich in Richtung Grauer Star verändert..

Einige Bienen- und Spinnenarten können sich auch bei geschlossener Wolkendecke am Sonnenstand orientieren, indem sie sogenanntes polarisiertes Licht (hat nur eine Schwingungsebene) wahrnehmen. Uns bleibt diese Möglichkeit verschlossen.

Die besten Farbenseher im Tierreich sind die Fangschreckenkrebse. Dank 15 verschiedener Farbrezeptoren, davon allein drei für polarisertes Licht, können sie ungewöhnlich viele Farbnuancen erkennen und kommen auch bei schlechten Lichtverhältnissen zurecht. Winzige Öltröpfchen in den Augen arbeiten bei ihnen wie Farbfilter. Photos von seinen Augen und zahlreichen faszinierenden anderen Tieraugen mit erklärenden Text finden sich auf den Seiten der Tierphotographen Heidi und Hans-Jürgen Koch.

2. Größe des Auges:

Im Februar 2007 wurde ein Kolosskalmar, ein seltener Riesentintenfisch aus dem Meer gezogen. Seine Augen hatten einen Durchmesser von 28cm, so groß wie ein Fußball. Seine Augenlinsen waren so groß wie Orangen. Er lebt in 1000 Meter Tiefe im Meer. Aufgrund des geringen Lichtes dort, hilft ihm sein großes Auge mit einem Pupillendurchmesser von 9cm, daß möglichst viel von dem wenigen Licht verarbeitet werden kann und er trotzdem Beutetiere aufspüren kann. Photos vom größten Auge der Welt finden Sie unter http://www.squid.tepapa.govt.nz/anatomy/article/the-eye-of-the-colossal-squid

Internet:

http://www.nationalgeographic.de/reportagen/das-auge-und-es-ward-licht

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(Stand 07.06.2016) Noch in Bearbeitung