Die Augen der Fangschreckenkrebse. (Sirachai Arunrugstichai/Moment/Getty Images) Wenn man die Welt aus einer bestimmten Perspektive betrachtet, vergisst man leicht, dass nicht jeder die gleiche Vision hat.
Das meinen wir durchaus wörtlich. Abgesehen von Philosophische Überlegungen Aufgrund der subjektiven Erfahrung von Farbe haben sich verschiedene Organismen entwickelt, um die Welt unterschiedlich zu sehen, mit Augenstrukturen und -konfigurationen, die für verschiedene Arten der Existenz optimiert sind.
Es gibt natürlich die offensichtlichen: die horizontalen Pupillen von Pflanzenfressern Geben Sie ihnen einen Panoramablick auf ihre Umgebung, der ihnen hilft, herannahende Raubtiere zu erkennen und Hindernissen auszuweichen, wenn die Tiere fliehen. Nachtaktive Raubtiere hingegen haben vertikale Pupillen, um ihre Nachtsicht zu maximieren.
Doch auch andere Arten von Augen da draußen in der großartigen, weiten und vielfältigen Welt sehen auf eine Weise, die wir uns vielleicht nicht einmal ansatzweise vorstellen können. Hier sind einige der seltsamsten Augen im Tierreich – tatsächlich Jeep-Creepers.
Tintenfisch
Kein anderes Tier hat einen Pupillen wie der Tintenfisch. Es hat die Form eines W, ein Merkmal, das Biologen festgestellt haben hilft den Tieren, ihr Gleichgewicht zu halten ein vertikal ungleichmäßiges Lichtfeld, das in den Wassertiefen, in denen sie leben, häufig vorkommt. Aber das ist erst der Anfang.
Das Auge eines Tintenfisches. (A. Martin UW Photography/Moment/Getty Images)
Tintenfische haben nur einen Typ von Photorezeptoren, was bedeuten sollte, dass sie nur monochrom sehen können. Doch diese seltsamen, weiten Pupillen von Tintenfischen und anderen Kopffüßern könnten eine ganz andere Art der Farbwahrnehmung ermöglichen – indem sie die Art und Weise nutzen, wie Licht, das durch ein Prisma fällt, sich in einen Regenbogen aufspaltet.
Bekannt als chromatische Abweichung , kann es ein Problem sein, wenn die Linsen in unseren eigenen Augen die Farben nicht auf den gleichen Punkt fokussieren und scharfe Farbkontraste in einen weicheren Farbverlauf verschiedener Farbtöne verwandeln. Tintenfische könnten dieses Problem in eine Lösung verwandelt haben.
Je kleiner die Pupille, desto geringer der Effekt, sodass die breiten Pupillen von Kopffüßern sehr anfällig dafür wären. Auch wenn dies zu unscharfen Bildern führen kann, ist die Unschärfe farbabhängig – was bedeutet, dass es für diese angeblich farbenblinden Kreaturen eine Möglichkeit sein könnte, Farben zu sehen. Es ist möglich, dass sie Farben sehen können, von denen wir nicht einmal wissen! Dies könnte auch erklären, wie sie sich farblich an ihre Umgebung anpassen können Tarnung .
Im Gegensatz zu anderen Kopffüßern können die Augen von Tintenfischen jedoch gedreht werden, sodass sie die Welt auch in 3D sehen können. Kürzlich haben Wissenschaftler herausgefunden, dass diese schwenkbaren Augen dazu führen stereoskopisches Sehen , was den Tintenfischen einen weiteren Vorteil in ihrer Umgebung verschafft.
Vögel
Vögel können mit ihren winzigen Knopfaugen wahrscheinlich vieles sehen, was wir nicht sehen können.
Wie wir festgestellt haben, haben Kopffüßer nur einen Photorezeptortyp. Der Mensch hat vier, drei Zapfen und einen Stab, was bedeutet, dass wir eine Farbempfindlichkeit bei drei Spitzenwellenlängen haben, was wir trichromatisches Sehen nennen. (Der Stange ist für das Sehen bei schlechten Lichtverhältnissen.)
Vögel haben sechs bis vier Zapfen, die tetrachromatisches Sehen ermöglichen, einen Stab und einen ungewöhnlichen Doppelkegel für die Wahrnehmung nichtfarbiger Bewegungen.
Ein wandernder Himalaya-Blauschwanz ( Tarsiger rufilatus ). (Nitat Termmee/Moment/Getty Images)
Darüber hinaus könnte ein Protein in ihren Augen es ihnen ermöglichen, Magnetfelder zu sehen. Zugvögel können außerordentlich gut navigieren, und wie ihnen das genau gelingt, war lange Zeit nicht klar. Kürzlich Wissenschaftler habe es eingegrenzt zu einer Klasse von Proteinen namens Cryptochrome, die empfindlich auf blaues Licht reagieren.
Die Magnetorezeption von Vögeln – also ihre Fähigkeit, Magnetfelder wahrzunehmen – scheint abhängig von blauem Licht , was darauf hindeutet, dass der Sinn auf Visionen beruhen könnte. Es besteht die eindeutige Möglichkeit, dass dieser magnetische Filter für die Farbe Blau das Ergebnis einer Quanteneigenart ist. Neuere Laborstudien haben gezeigt, wie ein Magnetfeld eine Quanteneigenschaft von Kryptochromen beeinflusst und ihre Elektronen steuert.
Anableps Anableps
Schauen Sie sich die großen vier Augen an ( Anableps Anableps s), aus der Gattung der vieräugigen Fische.
Die seltsamen Augen des vieräugigen Fisches. (Charles Peterson/Flickr/CC BY-NC 2.0)
Dieses faszinierende Biest hat eigentlich keine vier Augen – aber seine beiden Augen haben eine unglaubliche Anpassung entwickelt. Ihre ökologische Nische ist die Wasseroberfläche, wo sie den Großteil ihrer Zeit damit verbringen, Insekten zu jagen, die in aquatischen Ökosystemen herumschwirren.
Ihre Augen befinden sich oben auf ihrem Kopf, umso besser, die fliegenden Käfer in einer Luftumgebung zu sehen, meine Liebe. Aber ein Teil ihres Sehorgans sitzt unter der Wasseroberfläche, und hier wird es interessant: Jede Pupille ist in zwei Hälften geteilt, von denen eine oberhalb der Wasserlinie (dorsal) und die andere unterhalb (ventral) sitzt. , der nach unten in die düsteren Tiefen zeigt.
Auf diese Weise können die Fische gleichzeitig Sehen Sie über und unter Wasser – Umgebungen, in denen sich Licht unterschiedlich ausbreitet –, um sowohl nach Raubtieren als auch nach Beute Ausschau zu halten. Die Dicke der Linse variiert ebenfalls, um den unterschiedlichen Brechungsindizes von Luft- und Wassermedien Rechnung zu tragen, ebenso wie die Dicke der Linse Hornhautepithel .
Und die Proteine in den Photorezeptorzellen der Netzhaut sind es auch etwas anders – empfindlicher gegenüber grünem Licht in der dorsalen Netzhaut und empfindlicher gegenüber gelbem Licht in der ventralen Netzhaut. Da die Fische oft darin leben schlammige Umgebungen Wie Mangroven soll dies die Sicht in trüben Gewässern verbessern.
Fangschreckenkrebse
Von allen Augen im Tierreich gehören die komplexesten, die wir kennen, zu einem am Boden lebenden Meereskrebs, der sein Leben in Höhlen in Felsen und auf dem Meeresboden verbringt.
Klar, der Mensch hat vier Fotorezeptoren. Vögel haben sechs – erstaunlich. Fangschreckenkrebse der Ordnung Stomatopoda , die ehrgeizigen kleinen Schwachköpfe, haben 16 in ihren Spannern. Was machen sie mit diesen Photorezeptoren? Sie sehen. Sie sehen alle Dinge. Spielen Sie kein Verstecken mit einer Fangschreckenkrebse.
Eine Fangschreckenkrebse ( Odontodactylus scyllarus ). (prilfish/Flickr, CC BY 2.0)
Eigentlich wissen wir nicht, warum Fangschreckenkrebse so komplizierte Sehorgane brauchen, vor allem weil es für uns so schwierig ist, uns vorzustellen, was sie sehen. Sie verfügen über die üblichen Farbrezeptoren sowie über UV-empfindliche Fotorezeptoren. Das ist nicht einzigartig; Einige Insekten, Vögel und sogar Rentiere können ultraviolettes Licht sehen. Fangschreckenkrebse? Sie können fünf verschiedene ultraviolette Frequenzbänder sehen.
Darüber hinaus können Fangschreckenkrebse polarisiertes Licht sehen; das heißt, die Ausrichtung der Schwingungen der sich ausbreitenden Lichtwelle. Viele Tiere können sehen linear polarisiertes Licht , einschließlich Tintenfisch . Fangschreckenkrebse sind die einzigen Tiere, die sehen können kreisförmig polarisiertes Licht, das wir kennen.
Jedes Auge ist auf einem Stiel montiert und kann unabhängig voneinander bewegt werden. Und jedes Auge hat die Fähigkeit, Tiefe wahrzunehmen. Für die Tiefenwahrnehmung ist der Mensch auf das binokulare Sehen angewiesen. Fangschreckenkrebse brauchen nur einen. Sie können sogar siehe Krebs bevor Symptome auftreten.
Wenn das keine Superkraft des Auges ist, wissen wir nicht, was es ist.
Chitons
Woraus bestehen Augen? Also, Gewebe , normalerweise – eine Struktur aus Zellen. Es sei denn, es handelt sich um eine Meeresmolluskenart namens Chiton dieser Klasse Polyplacophora .
Westindische flauschige Chitons ( Acanthopleura granulata ). (Hans Hillewaert/Wikimedia Commons/CC 4.0)
Diese kleinen Kreaturen verbringen ihr Leben geschützt durch dicke Platten aus ineinandergreifenden Rüstungen, während sie auf Felsen herumkriechen und alles abgrasen, was sie dort finden. Man könnte meinen, ein solches Lebewesen hätte weiche Augen, die über die Ränder ihres Panzers spähen könnten, um nach Raubtieren Ausschau zu halten und den Tag-Nacht-Rhythmus zu spüren.
Du würdest falsch liegen. Chitons haben natürlich Augen – aber sie sind in ihre Rüstung eingebettet und aus Mineralien; genauer gesagt, eine Art Calciumcarbonat, bekannt als Aragonit .
Die einfachen Augen von Chitons, die neben Hunderten von Sinnesorganen, den sogenannten Ästheten, auf der Oberfläche ihres Panzers verstreut sind, bestehen aus einer Aragonitlinse, die von einer Hornhaut und einer Art Netzhaut bedeckt ist. Zur Überraschung der Wissenschaftler können diese winzigen primitiven Organe tatsächlich Bilder auflösen .
Was wir nicht wissen, ist, wie diese visuellen Informationen vom Gehirn verarbeitet werden – bei Chitons ist in dieser Hinsicht nicht wirklich viel los.
Chiton-Augen. Die dunklen Flecken sind Augen, die kleineren Beulen sind Ästheten. (Wyss Institute der Harvard University)
Aber sie könnten uns helfen, einige der wilden Wege, die die Evolution in der Vergangenheit eingeschlagen hat, besser zu verstehen. Trilobiten beispielsweise hatten auch mineralische Augen mit Linsen aus Calcit .
Diese ausgestorbenen Lebewesen hatten die ersten wirklich komplexen Augen, die wir kennen. Wenn wir sie also verstehen, können wir viel darüber sagen, wie sich das Sehvermögen in all seiner überwältigenden Komplexität auf der Erde entwickelte.