Oscar

OSCAR: Hallo Leute, hier ist wieder euer Oscar.

Heute gibt es wieder eine schlaue Folge, weil unsere Babies so viel Energie haben, dass sie fast platzen, stöhn-MUIG. Also müssen wir sie beschäftigen, damit wir auch mal unsere Ruhe haben.

TOFFEE: Genau, deshalb haben wir sie in unser Archiv gelassen und dort haben sie beim Rumstöbern alte Notizen von Jane gefunden. Die hatte vor über einem Jahr angefangen für eine Folge zu recherchieren, ob und wie wir Meeris eigentlich anders sehen als Menschen, ob wir Farben genauso wie die Menschen erkennen können und wie es überhaupt um unser Sehvermögen bestellt ist.

OSCAR: Und weil wir ihnen erklärt haben, dass Henrys Vermächtnis auch bedeutet, den Zweibeinern Wissen über uns zu vermitteln, damit sie ihre Wutzen dann besser und artgerechter halten können, sind sie jetzt Feuer und Flamme, stolz-MUIG.

PEBBLES: Das ist eine wundervolle Mission, aufgeregt-MUIG!

JOYCE: Eine Lebensaufgabe, begeistert-MUIG!

TOFFEE: Unser Nachwuchs hat sich also ganz enthusiastisch in die Aufgabe gestürzt und das Thema für unsere Kolumne aufgearbeitet. Leider ein bisschen wissenschaftlich.

OSCAR: Dann fangt mal an, Pebbles und Joyce, aufmunternd-MUIG.

PEBBLES: Das mit dem Sehen fängt vor gaaaaaanz laaaaaaanger Zeit an. Da gab es noch gar keine Meerschweinchen und auch noch keine Menschen oder andere Tiere, sondern erst ganz simple Lebewesen, die aus nur einer Zelle bestanden.


Pebbles

JOYCE: In der Zeit hat sich das sogenannte Augentierchen entwickelt, das nennt man "Euglena" und es hatte auch nur eine Zelle. Dieses Augentierchen hatte einen roten Pigmentfleck außen auf sich drauf und drinnen in der Zelle saß ein Fotorezeptor, der Licht erkennt. Damit konnte sich das Augentierchen zum Licht hin und vom Licht weg bewegen. Damit fing es an, dass Lebewesen sehen lernten.

TOFFEE: Aha, und das war wohl ein Vorteil in der Evolution, wie alles, was man als einziger kann?

PEBBLES: Genau!

OSCAR: Und wie immer, wenn einer was erfindet, haben alle anderen es nachgemacht.

JOYCE: Ja, und so haben sich über Millionen Jahre lichtempfindliche Zellen weiterentwickelt.

TOFFEE: Und ich wette, dann waren die Lebewesen, die so feine Hell-Dunkel-Unterscheideorgane entwickelt hatten, sofort wieder unzufrieden damit und sie wollten direkt wieder was Neues und Besseres.

PEBBLES: Ja, erst wollten sie wissen, aus welcher Richtung das Licht kommt, und dann wollten sie wissen, was das für Licht ist, und als nächstes wollten sie wissen, was eigentlich um sie rum so los ist. Und um das zu erkennen, mussten sie Augen entwickeln.

JOYCE: Und die Augen mussten dann ganz vieles können, also Licht erkennen, die Menge und Richtung des Lichts feststellen, dann das Bild von dem nach innen ans Gehirn melden, was um einen rum passiert. Aber am Anfang sahen die Lebewesen nur verschwommene Formen.


Joyce

TOFFEE: Aber dann wollten sie's ganz genau wissen?!

JOYCE: Ja, die Augen haben sich immer mehr so entwickelt, dass die Lebewesen immer schärfer sehen konnten.

OSCAR: Aber am Anfang war doch alles noch schwarz-weiß, oder?

PEBBLES: Ja, aber das war den Lebewesen wieder nicht genug. Ihr habt ja bei Henry & Co. In der Folge 53 schon erklärt, dass Licht verschiedene Wellenlängen und Farbtemperaturen hat. Und morgens und abends gibt es mehr langwelliges rotes Licht und mittags kurzwelliges blaues Licht.

TOFFEE: Na und?

JOYCE: Je nach Tageszeit sieht ein und dasselbe Ding mal heller und mal dunkler aus, wenn man nur schwarz-weiß sehen kann. Es ist aber ein großer Ernährungsvorteil, wenn man Farben sieht, weil man dann z.B. ein Stück Gemüse viel schneller und besser erkennen kann, egal zu welcher Tageszeit. Und man kann auch besser das Gemüse von seinem Schatten unterscheiden.

TOFFEE: Das leuchtet mir spontan ein.

OSCAR: Das war zu erwarten, hihi-MUIG. Beispiele, die was mit Essen zu tun haben, funktionieren immer.

PEBBLES: Heutzutage haben nur noch 5 % aller Lebewesen keine Augen. Aber die, die Augen haben, sehen auch ganz unterschiedlich damit. Und das erklären wir jetzt.

JOYCE: Also, im Auge befinden sich verschiedene Sinneszellen, die Licht wahrnehmen, das sind Lichtrezeptoren. Davon gibt es zwei verschiedene Sorten, Stäbchen und Zapfen.

PEBBLES: Von den Stäbchen gibt es dann wieder nur einen Typ. Die sind sehr lichtempfindlich und sind dafür da, hell und dunkel zu unterscheiden und nachts noch was zu sehen. Für das Farbsehen haben die Stäbchen aber keine Bedeutung. Die Zapfen sind dann dafür da, Farben zu unterscheiden.


Toffee

TOFFEE: Aha, MUIG…

OSCAR: Aha heißt, du hast das nicht verstanden, oder?

TOFFEE: Genau. Wo im Auge sind die denn und warum sieht man diese Stäbchen und Zapfen nicht, wenn man so guckt? Sind die nicht im Weg?

PEBBLES: Nein, nein. Die Netzhaut ist die innere Wand hinten im Auge, wo das Licht drauf scheint, das vorne durch die Linse vom Auge reinkommt. Die Linse bündelt das Licht und wirft es als möglichst scharfes Bild hinten auf die Netzhaut. Und die Netzhaut ist nicht ganz glatt, sondern hubbelig, weil da die Stäbchen und Zapfen drauf wachsen. Und diese Stäbchen und Zapfen sind voll mit Sehpigmenten. Wenn auf die ein Lichtreiz trifft, löst das einen Nervenimpuls aus, der ins Gehirn weitergeleitet und verarbeitet wird und dort wird dann festgestellt, was das ist, was man gerade sieht, z.B. eine Möhre oder eine Gurke.

TOFFEE: Aha, MUIG!!

OSCAR: Dieses Aha heißt, dass du's jetzt verstanden hast?

TOFFEE: Ja, sowas Ähnliches hatten wir schon mal beim Riechen bei Henry & Co. in der Folge 56. Da gab's auch so Rezeptoren und Reize und Nervenimpulse und die Verarbeitung im Gehirn. Das kenn' ich schon

PEBBLES: Ganz genau, so wie das beim Riechen in der Nase funktioniert, so funktioniert das im Prinzip auch beim Sehen im Auge.

JOYCE: So, jetzt kommt aber das Spannende mit den Zapfen und der Farbe. Also: es gibt verschiedene Typen von Zapfen, also Fotorezeptoren, in der Netzhaut. Jede Sorte Zapfen ist dafür zuständig, Licht mit einem bestimmten Wellenlängenbereich wahrzunehmen, also bestimmte Farben zu erkennen


Joyce

PEBBLES: Die Menschen gehen ja immer erstmal von sich aus. Deshalb erzählen wir jetzt auch erst, wie es bei denen ist, damit sie sich das vorstellen können. Die Menschen haben drei Typen von Zapfen. Es gibt den S-Typ, den M-Typ und den L-Typ.

JOYCE: S heißt Short. Der S-Zapfen nimmt also die kurzwelligen Lichtsignale auf. Das ist bei den Menschen das blaue Licht rund um den Wellenlängenbereich 420 - 455 nm. Deshalb heißt der S-Zapfen auch Blaurezeptor. Auf dem Bild hier von dem Lichtspektrum, das für Menschen sichtbar ist, sieht man das gut.

 

PEBBLES: M heißt Middle. Der menschliche M-Zapfen nimmt also die mittellangwelligen Lichtsignale auf rund um 535 nm. Das ist grünes Licht. Deshalb heißt der M-Zapfen auch Grünrezeptor.

JOYCE: Und L steht für Long. Der L-Zapfen bei den Menschen nimmt das langwellige Licht auf rund um den Wellenlängenbereich 570 nm. Das ist gelbes Licht.

OSCAR: Ich weiß es, eifrig-MUIG: das ist dann der Gelbrezeptor!

JOYCE: Leider nicht, Oscar. Den L-Zapfen nennt man Rotrezeptor, weil er die Hauptleistung für die Wahrnehmung von rotem Licht übernimmt.

OSCAR: Pöööh...

TOFFEE: Das ist wieder typisch menschliche Logik, Pfffth-MUIG.

PEBBLES: Die gemeinsamen Vorfahren der Wirbeltiere, also der Säugetiere, Vögel und Reptilien, hatten vier verschiedene Zapfentypen. Außer den Blau-, Grün- und Rotzapfen hatten sie noch einen UV-Zapfen, mit dem sie UV-Licht erkennen konnten. Deshalb nennt man diese Tiere "Tetrachromaten", weil "tetra" auf griechisch "vier" heißt und "chroma" heißt "Farbe". Aber die Säugetiere haben dann allmählich zwei der Zapfen verloren, weil die ersten Säugetiere lange nachtaktiv waren und deshalb keine Farben brauchten. Der UV-Zapfen und der Rotzapfen haben sich deshalb wegentwickelt.


Pebbles

JOYCE: Aber irgendwann waren die Dinosaurier weg und dann legten die Säugetiere richtig los. Und weil sie jetzt auch tagsüber nicht mehr von den Dinos gefressen wurden, wurden ganz viele Säugetiere tagaktiv. Und die brauchten auf einmal wieder Farben.

OSCAR: Also wachsen bei nachtaktiven Tieren mehr Hell- und Dunkel-Stäbchen auf ihrer Netzhaut und weniger Zapfen? Und tagaktive Tiere haben weniger Stäbchen und dafür mehr Farbzapfen im Auge?

JOYCE: Richtig, Oscar, lobend-MUIG. Jedenfalls im Prinzip. Aber mengenmäßig haben trotzdem alle Wirbeltiere mehr Stäbchen als Zapfen im Auge.

PEBBLES: Menschen haben auf ihrer Netzhaut ungefähr 6 Millionen Zapfen und 120 Millionen Stäbchen.

TOFFEE: Hui, ganz schön viele, erstaunt-MUIG. Die müssen schrecklich klein sein, wenn die alle in so ein Auge passen.

JOYCE: Genau. Und in der Mitte der Netzhaut, da wo man am schärfsten sieht, sind die meisten Zapfen und am Rand der Netzhaut sind die meisten Stäbchen. Das führt bei den Menschen dazu, dass sie nachts einen schwach leuchtenden Stern nur sehen, wenn sie ein bisschen an ihm vorbeischauen, weil für die Zapfen in der Netzhautmitte das Licht zu schwach ist, so dass der Stern nur sichtbar ist, wenn sie ihn mit den Stäbchen am Netzhautrand betrachten, dafür ist der Stern dann nicht farbig und auch ein bisschen unscharf.

TOFFEE: Hey, das ist bei mir auch so, wenn ich nachts ein Stück Gurke sehe! Aber dann verlasse ich mich lieber auf meine Nase, um sie genau zu lokalisieren.

PEBBLES: Ja, bei uns Meeris ist die Anzahl der Stäbchen und Zapfen im Auge ja auch ähnlich wie bei den Menschen und auch in etwa so angeordnet. Allerdings haben wir Meerschweinchen nur zwei verschiedene Zapfentypen für das Farbsehen. Wir sind also Dichromaten, weil "Di" für "zwei" steht. Genau wie Hunde oder Pferde zum Beispiel.

JOYCE: Und Menschen sind Trichromaten, weil sie drei verschiedene Zapfentypen haben, genau wie die meisten Affen. Die meisten Säugetiere sind wie wir Dichromaten, wir haben für das Farbsehen nur den S-Zapfen und den M-Zapfen. Der dritte Zapfen der Menschen für Rot fehlt uns. Es gibt aber auch Tiere, die sind Tetrachromaten, weil sie vier verschiedene Zapfenarten haben, Vögel und Bienen zum Beispiel. Wellensittiche können mit ihrem vierten Zapfen UV-Licht sehen. Schmetterlinge sind Pentachromaten, die haben sogar fünf Zapfentypen. Und es gibt Tiere, die haben noch mehr Zapfen für Farben.


Toffee

TOFFEE: Puh, das muss ja unerträglich bunt sein. Wie halten die das nur aus?

OSCAR: Die kennen es ja nicht anders. Aber sagt mal, Mädels, UV-Licht ist doch gefährlich, oder?

PEBBLES: Ja, deshalb haben wir Säugetiere Augenlinsen, die filtern das UV-Licht raus, das die Netzhaut schädigen würde und das wir eh nicht sehen können. Aber die Menschen leben so lange, dass bei denen sich im Laufe des Lebens die Augenlinse gelblich färbt durch das UV-Licht und dadurch sehen sie im Alter kurzwelliges Licht schlechter. Außerdem gehen bei den Menschen nach und nach immer mehr Pigmente auf den S-Zapfen kaputt.

JOYCE: Wir Meeris leben aber nicht so lange, deshalb wirkt sich das bei uns nicht aus.

TOFFEE: Aber werden denn die Tiere, die UV-Licht sehen können, davon nicht alle blind irgendwann?

JOYCE: Eigentlich schon, das dauert aber länger als die meisten Tiere alt werden, deshalb ist das nicht schlimm. Manche Tiere haben statt Augenlinsen auch andere Schutzmechanismen entwickelt, die regulieren das zum Beispiel mit kleinen Öltröpchen, die sich in ihren Zapfen befinden.

PEBBLES: Die Natur hat in den vielen Millionen Jahren das Farbsehen mehrmals neu erfunden und bei den verschiedenen Arten zwar im Prinzip ziemlich gleich, aber im Detail dann doch ganz unterschiedlich ausgestaltet. Und bei den Menschen hat sich irgendwo auf ihrem Weg vom Affen bis heute der M-Zapfen für das mittel- und längerwellige Licht durch Genmutationen gespalten und daraus wurden dann die zwei Zapfen M und L. Die verbessern das Unterscheiden von Gelb, Rot und Grün. Man sagt, dass Menschen 2 Mio. Farbnuancen unterscheiden können. Bei uns Meeris ist es bei zwei Zapfen geblieben, die vor allem blaues und gelbes Licht aufnehmen.

OSCAR: Wir brauchen auch nicht mehr Zapfen, oder? Schließlich haben wir noch unseren phänomenalen Geruchssinn und wir hören total gut und unser Tastsinn ist auch klasse. Das ist eine Vollausstattung, auch mit nur zwei Farbzapfen.


Oscar

JOYCE: Das ist wahr, weil bei den Menschen sind mit dem besseren Sehen direkt die anderen Sinne schlechter geworden.

TOFFEE: So ist das im Leben. Alles hat seinen Preis und niemand kriegt alles auf einmal, weise-MUIG.

PEBBLES: Aber die Anzahl der Farbzapfen sagt noch nichts darüber aus, wie ein Lebewesen wirklich sieht. Zum einen ist bei den verschiedenen Lebewesen der Wellenlängenbereich, den ihre Zapfen wahrnehmen, ganz unterschiedlich. Zum anderen hängt das Sehen und die Farbwahrnehmung ganz stark davon ab, wie die Informationen der Zapfen und Stäbchen dann von den Nervenzellen verarbeitet und weitergeleitet werden. Und dann ist es bei den verschiedenen Lebewesen total unterschiedlich, wie die Informationen dann im Gehirn weiterverarbeitet werden.

TOFFEE: Das ist ein gutes Stichwort. Mein Gehirn ist jetzt nämlich total gesättigt und kann nichts mehr aufnehmen und verarbeiten, ganz im Gegenteil zu meinem Magen, der hängt ziemlich durch und braucht ein paar Wahrnehmungen von Gurke oder Sonnenblumenkernen.

JOYCE: Aber wir sind doch noch gar nicht fertig, ungläubig-MUIG. Das waren doch alles erst die Grundlagen des Sehens. Wie wir tatsächlich sehen, haben wir den Zweibeinern doch noch gar nicht erklärt. Lass uns doch noch ein bisschen erzählen,  bittend-MUIG.

OSCAR: Das macht ihr dann nächste Woche, Kinder, tröstend-MUIG.

PEBBLES: Oooch, das ist ja noch ewig…

TOFFEE: Wenn die Natur sich so viele Millionen Jahre Zeit genommen hat, um das alles zu entwickeln, werdet ihr es doch wohl noch eine Woche aushalten bis ihr das zu Ende erzählen könnt, entschieden-MUIG.

Kkkeeeeeeeeeeerrrrrrrrrsssssstttttiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiinnnnn… MMMUUUUIIIIIIIKKKK...

KERSTIN-ZWEIBEIN: Oh Mann, seht ihr erschöpft aus. Ihr braucht wohl Stärkung.

OSCAR: Ja, diese Wissensfolgen sind unerhört anstrengend, selbst wenn man nur zuhört.

KERSTIN-ZWEIBEIN: Nur gut, dass ich heute extra dicke Scheiben Gurke und Möhre geschnibbelt habe.

TOFFEE: Danke, Mama Kerstin. Also tschüss dann, mampf schmatz, bis nächste Woche...

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