Farbsehen im Tierreich: Das Auge des Kolibrifalters

Die Augen des Kolibrifalters

Kolibrifalter © Cornel Constantin/Shutterstock.com

Unser menschliches Auge erzeugt ein Bild der Welt, das unserer Wahrnehmung zufolge die Realität darstellt. Die Natur hat allerdings auch anders konstruierte Sehorgane wie die Facettenaugen der meisten Insekten und einiger weiterer Gliederfüßer hervorgebracht. Dass viele der ‚heimlichen Herrscher des Planeten‘ (80 % aller lebenden Tierarten sind Gliederfüßer) auch mehr verschiedene Rezeptoren für das Farbsehen haben als die drei Zapfentypen im menschlichen Auge, war bekannt. Japanische Wissenschaftler um Kentaro Arikawa haben nun herausgefunden, dass der Kolibrifalter mit seinen 15 Rezeptortypen den bisher bekannten Rekord von neun verschiedenen weit in den Schatten stellt.

Facettenaugen

Facettenaugen bestehen aus bis zu mehreren zehntausend einzelnen Augen, die wabenförmig angeordnet sind und quasi als Bildpunkte fungieren. Sie haben ein geringeres räumliches Auflösungsvermögen als menschliche Augen, dafür aber ein bis fünfmal höheres zeitliches Auflösungsvermögen: Während das menschliche Auge etwa 60 Bilder pro Sekunde erzeugt, erhalten manche Insekten bis zu 300 Bilder pro Sekunde.

Facettenauge © Cornel Constantin/Shutterstock.com

Facettenauge des Kolibrifalters © Cornel Constantin/Shutterstock.com

Wozu dienen die 15 verschiedenen Lichtrezeptor-Typen?

Fünf der Lichtrezeptoren des auch unter dem Namen Taubenschwanz bekannten Kolibrifalters, welcher in Asien und Australien heimisch ist, sind für rotfarbiges Licht zuständig. Vier reagieren auf Grüntöne, einer auf blaugrün und drei weitere auf blaues Licht. Einer registriert UV-Licht, dessen Spektralbereich (Wellenlängen) für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist. Arikawa und sein Team vermuten, dass lediglich vier der Rezeptoren in erster Linie dem Farbsehen dienen, sondern bestimmte Objekte wie sich schnell vor dem Hintergrund des Himmels bewegende Tiere oder einzelne farbige Blüten inmitten einer dichten und bunten Pflanzenwelt besser erkennbar werden lassen.

Zudem könnten die vielen verschiedenen Rezeptoren dabei helfen, polarisiertes Licht zu erkennen, das heißt, auch die Schwingungsrichtung der Lichtwellen zu erfassen; bei Licht handelt es sich um Transversalwellen, die Ebene der Schwingungsrichtung ist um 90 Grad zur Ebene der Ausbreitungsrichtung gedreht. Normalerweise ist die Schwingungsrichtung von Lichtwellen nicht einheitlich (die Schwingungsrichtung der einzelnen Lichtwellenzüge einer Lichtquelle unterscheidet sich von Atom zu Atom) und zufällig verteilt, durch die Erdatmosphäre wird Sonnenlicht jedoch teilweise polarisiert, also hinsichtlich der Schwingungsrichtung vereinheitlicht. Zahlreiche Tiere orientieren sich anhand von polarisiertem Licht. Manche der 15 Lichtrezeptoren des Kolibrifalters kommen nur im nach oben gewandten (dorsalen) oder im nach unten gewandten (ventralen) Teil des Auges vor.