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So sehen Meeresbewohner Unterwasser

Linsenaugen
Bei diesem Augentyp sammelt die Linse das Licht, das durch eine weite Öffnung einfallen kann. Die Evolution der Linsenaugen fand parallel auf zwei verschiedenen Wegen statt. Der eine Weg sezte bei der Optimierung des Sehens auf die Vergrößerung des Auges und auf die Vermehrung der Sinneszellen in der Retina. Außerdem wurden Mechanismen wie Blenden und andere Strukturen zur Scharfstellung entwickelt.

Zwei Tiergruppen beschritten diesen Weg, Tintenfische und Wirbeltiere. Kraken, Sepien und Kalmare haben Hochleistungsaugen, die denen der Wirbeltiere gleichkommen. Wie oftmals kommt die Natur einem Problem auf unterschiedlichem Wege bei. Tintenfische haben Sehzellen, die dem Licht zugewand sind (everse Augen), Wirbeltiere haben die Sehzellen dem Licht abgewandt (inverse Augen)

Aber auch bei den Wirbeltieren selbst gibt es Unterschiede im Detail. Bei Landtieren trifft das Licht auf die Hornhaut (Cornea). Bei Fischen hat man einen Übergang von Wasser auf diese Hornhaut. Nur haben beide hier einen fast identischen Brechungswinkel. Die Brechung muss daher fast vollständig durch die Linse geschehen. Bei fischen ist diese deshalb fast kugelrund und besitzt somit über eine hohe Brechkraft. Das Scharfstellen erfolgt bei den Fischen (nicht wie bei uns durch Formveränderung der Linse) durch Vor- und Zurückschieben der gesamten Linse.

img6.jpg Lichtbrechung an der Linse

Der Brechungsindex des Lichtes an der Linse ist bemerkenswert hoch (etwa 1,69) und auch die Qualität ist erstaunlich. Während die Linse eines Fisches eine verzerrungsfreie Abbildung liefert, liefert zum Vergleich eine Glasmurmel ein wirklich stark verzerrtes Bild. Die Linse hat keine Gefäße und Nerven. So kann sie sich nicht entzünden und schmerzen bereiten.

Die Retina ist ein wichtiger Bereich im Auge. Denn in diesem Bereich kann durch das einfallende Licht ein Bild erkannt werden. Es gibt eine innere und eine äußere Schicht. In der Fotorezeptorschicht befinden sich Stäbchen und Zäpfchen, die das Licht in elektrische Impulse umwandeln. Zapfen ermöglichen das Farbsehen, das Erkennen von Objekten und das sehen von Helligkeit. Die Stäbchen sind bei Dunkelheit aktiv, bei wenig Licht können sie trotzdem das Sehen ermöglichen, natürlich kein Farbsehen. Fische können entweder Stäbchen und Zäpfchen haben, oder nur eins von beiden. Wenn sie beides besitzen sollten, dann liegen beim Lichteinfall die Zapfen vorn und die Stäbchen hinten. Bei Dunkelheit werden die Zapfen zurückgeschoben und die Stäbchen vorgeschoben. Zudem wird eine Schicht aus reflektierenden Guaninkristallen auf die im Hintergrund befindlichen Pigmentschicht zusammengeballt. Auf diese Weise wird die Reflektion erhöht, und das Licht trifft mehrmals auf die Fotorezeptorschicht. Die Sehtüchtigkeit der Fische steht im Zusammenhang mit der Größe und der Anzahl der Stäbchen. Der Hecht hat ca.18 Stäbchen von der Länge 50µ auf einer Netzhautfläche von 80µ, auf der gleichen Netzhäutfläche besitzt dieser ca.6 Zapfen von einer Länge 9µ. In der Tabelle sind die Verhältnisse der Stäbchen und Zapfen einiger Fischarten aufgelistet.

Fischart

Anzahl/Länge Stäbchen

Anzahl/Länge Zapfen

Karpfen

38/ 35µ

12/ 4µ

Blicke

130/ 20µ

9/ 11µ

Stäbchen und Zäpchen auf einer Netzhautfläche von 80µ.

Ganz schlüssig, warum Fische die Fähigkeit des Farbsehen ahben, ist man sich nicht, da das Wasser die Farben schnell absorbiert. Wahrscheinlich hangt dies eng mit dem Bewegungssehen zusammen, da ein Objekt mit der gleichen Helligkeit wie sein Hintergrund ohne das Farbsehen nur schwer auszumachen wäre.

Das Bewegungssehen ist auch von Fisch zu Fisch verschieden und wird gekennzeichent durch die Fähigkeit, Bewegungen innerhalb einer bestimmten Frequenz wahrzunehmen. Der Mensch kann dies mit 1 - 60 hz, Goldfische beispielsweise zwischen 14 und 67 Hz.

 Haie und Rochen beitzen Mechanismen der Restlichverstärkung um die Lichtstärke zu beeinflussen.Spiegelplättchen (Tapetum) befinden sich hinter der Netzhaut. Licht wird dadurch wieder reflektiert, was die Lichtausbeute deutlich verbessert. Beim Katzenhai erreicht die Reflexion die eines Aluminiumspiegels, 90%! im lichtintensiven Flachwasser können viele Arten die Reflexion durch verschiebbare Pigmente abschirmen.


das Auge eines Tintenfisches nimmt seine Umwelt so wahr, wie das Auge des Menschen

Fachliteratur
The eyes of Fishes, J.A.C. Nicol, Oxford
Grundzüge der Fischkunde, H.Reichenbach Klinke, Gustav Fischer Verlag
Biologie der Fische Q.Bone, N.B.Marshall
Unterwasser 09/2003 Dr. M. Bergbauer

 

 

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