Wie Blaumeisen sehen und Meerbewohner leuchten

12. April 2015, 20:26
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Licht spielt in der Tierwelt eine vielfältige Rolle - Dabei zeigt sich, dass jede Tierart und jeder Mensch anders sieht

Wien - Auch wenn es schwer vorstellbar ist: Die Welt ist nicht so, wie wir sie sehen. Da ist zuerst einmal der Umstand, dass wir nur einen Teil des Sonnenlichts wahrzunehmen imstande sind. Viele Tiere hingegen können auch UV-Licht, also Wellenlängen unter 400 Nanometern erfassen, wie viele Insekten, Vögel, Fische, Reptilien und Amphibien. Von manchen Vögeln, wie dem Wellensittich, weiß man, dass sie nicht nur unser Farbspektrum sehen, sondern die einzelnen Farben, die wir jeweils als nur eine erleben, nach ihrem UV-Anteil in verschiedene zerlegen. Auch die Honigbiene sieht UV - und lebt damit in einer anderen optischen Welt als wir. In Australien, wo sie vor 200 Jahren eingeführt wurde, fällt sie häufig der dort heimischen Krabbenspinne Thomisus spectabilis zum Opfer. Diese weißen oder gelben Tiere sitzen auf gleichfarbigen Blüten und lauern auf Beute. Für das menschliche Auge sind sie dabei kaum vom Untergrund zu unterscheiden, was sie zu einem Schulbeispiel für Tarnung machte.

Zwei Typen von Sinneszellen

Wie die österreichischen Forscherinnen Astrid Heiling und Marie Herberstein jedoch zeigen konnten, ist das Gegenteil der Fall: Die weißen Spinnen reflektieren UV-Licht stärker als die weißen Blüten und werden von den Bienen als hervorstechender Fleck gesehen. Kontrastreiche Blüten sind für sie besonders attraktiv.

Prinzipiell braucht es zur Wahrnehmung von Farbe mindestens zwei Typen von Sinneszellen im Auge, die auf unterschiedliche Wellenlängen reagieren, deren Empfindlichkeitsbereiche einander überlappen. Beuteltiere, Vögel und die meisten Fische verfügen über vier solcher Rezeptoren (Gelb, Grün, Blau und UV), während der Großteil der Säuger nur Blau- und Grün-Rezeptoren aufweist und daher quasi rot-grün-blind ist. Eigner eines Rot-Rezeptors sind dagegen nur wenige Arten, so vor allem Primaten, darunter auch wir. Allerdings sind diese Sinneszellen nur der Einfachheit halber nach den Grundfarben benannt - in Wirklichkeit variiert ihre Empfindlichkeit in einem bestimmten Farbbereich nicht nur von Art zu Art, sondern auch zwischen den Individuen.

"Eigentlich kann man überhaupt nicht sagen, wie ein anderes Wesen Farbe wahrnimmt", sagt Axel Schmid vom Department für Neurobiologie der Uni Wien. So entsteht etwa in der Mitte der Überschneidungszone der Blau- und Grün-Rezeptoren Türkis, aber "der Grün-Rezeptor variiert bei den Männern stärker als bei den Frauen", sagt Schmid, "und das gibt dann Diskussionen, ob das Ding blau oder eher grün ist." Doch auch Organismen, die über die Fähigkeit zur Farbwahrnehmung verfügen, nutzen diese nicht immer. So hat die Jagdspinne Cupiennius salei, an der Schmid und seine Mitarbeiter Aspekte der visuellen Wahrnehmung untersuchen, drei Farbrezeptoren, nimmt aber keine Farben wahr. "Offenbar spielt Farbe in ihrem Leben keine Rolle."

Nicht alle Tiere jedoch sind zum Sehen auf das Licht der Sonne angewiesen - manche können ihre Umwelt selbst erleuchten. Bei diesem Biolumineszenz genannten Phänomen wird ein Leuchtstoff mittels eines Enzyms oxidiert und die dabei entstehende Energie in Form von Licht freigesetzt.

An Land ist diese Fähigkeit selten: Neben den Glühwürmchen tritt sie vor allem noch bei Tausendfüßern und Schnecken auf. In der lichtlosen Tiefsee jedoch sind rund 90 Prozent der Arten imstande, selbstständig zu leuchten.

Lichtblitz bei Stößen

Auch dass das Meer in manchen Nächten blaugrün schimmert, ist eine Biolumineszenz-Erscheinung: Verantwortlich dafür sind Dinoflagellaten, eine Gruppe der Einzeller. Manche Arten davon reagieren mit Lichtblitzen, wenn sie von Wellen oder Schwimmern angestoßen werden. Zu den biolumineszenten Dinoflagellaten gehört auch Lingulodinium polyedrum, das bei seiner Lichtproduktion einen ausgeprägten Rhythmus zeigt: Geleuchtet wird nur nachts - vermutlich zur Feindabwehr.

Solche zyklischen Verhaltensweisen gibt es vom Einzeller bis zum Menschen, und die meisten werden von "inneren Uhren" gesteuert, Gruppen von Nervenzellen, die Gene für die Produktion bestimmter Hormone an- und ausschalten. Dabei laufen sie häufig auch ohne äußere Einflüsse ab - etwa im Labor oder in Dunkelheit. Um mit ihrer Umwelt in Einklang zu bleiben, brauchen sie jedoch einen externen Reiz, sozusagen als Taktgeber, oft ist es Licht.

Allerdings gilt aufgrund künstlicher Beleuchtung nicht mehr unbedingt, dass es nur am Tag hell und in der Nacht dunkel ist. Katharina Mahr und Herbert Hoi vom Konrad-Lorenz-Institut der Veterinärmedizinischen Uni Wien untersuchen derzeit, wie sich Lichtverschmutzung auf die Fortpflanzung von Blaumeisen auswirkt. Die Auswertung ist noch im Gange, die Befürchtung, dass die Fitness der Jungen durch die verkürzte Ruheperiode sinken könnte, scheint sich zu bestätigen.

Bei der Partnerwahl der Blaumeisen spielt auch die UV-Wahrnehmung eine Rolle: Je mehr UV-Licht die (für uns) hellblaue Kopfpartie der Vögel reflektiert, desto attraktiver sind sie fürs andere Geschlecht. Wie Mahr und Kollegen herausfanden, kann sich das auf die Jungen auswirken. Die Biologen bestrichen die Köpfe einer Weibchengruppe mit Sonnenöl und senkten so ihre UV-Reflexion. Wie sich zeigte, erwarteten die zugehörigen Männchen in der Folge nicht viel vom gemeinsamen Nachwuchs: Sie fütterten diesen signifikant weniger als Partner "schönerer" Blaumeisendamen. (Susanne Strnadl, DER STANDARD, 8.4.2015)

  • Einige Vogelarten sehen nicht nur unser Farbspektrum, sondern die einzelnen Farben nach UV-Anteil zerlegt. Sie leben damit in einer anderen optischen Welt als wir.
    foto: apa/epa/patrick pleul

    Einige Vogelarten sehen nicht nur unser Farbspektrum, sondern die einzelnen Farben nach UV-Anteil zerlegt. Sie leben damit in einer anderen optischen Welt als wir.

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