Welche Tiere Können Ultraviolettes Licht Sehen?
Leslie
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Ein Auge für Duftmarken Internationales Forscherteam entdeckt möglichen Zusammenhang zwischen Ultraviolett-Sehen und Urin-Duftmarken bei Nagetieren Menschen und die meisten anderen Säugetiere können ultraviolettes (UV-)Licht nicht sehen. Eine Ausnahme bilden manche Nagetiere.
- Eine chilenisch-deutsche Forschergruppe hat jetzt entdeckt, dass auch der südamerikanische Degu, ein entfernter Verwandter des Meerschweinchens, UV-Licht sehen kann.
- Bei der Suche nach den verhaltensrelevanten UV-Signalen im Lebensraum dieser Nager fanden die Wissenschaftler, dass frischer Degu-Urin im Gegensatz zu altem, eingetrocknetem Urin hauptsächlich die UV-Anteile des Lichtes reflektiert.
Die ausgesprochen sozialen Tiere verwenden Urin ausgiebig zur Duftmarkierung ihrer aktuell genutzten öffentlichen Wege und Sandsuhlen. Die Forscher vermuten nun, dass diese Markierungen für die Nager nicht nur eine Orientierungshilfe für die Nase, sondern eben auch für die Augen darstellen (Investigative Ophthalmology & Visual Science, Bd.44, S.2290-2296, Mai 2003).
Für Menschen und die meisten anderen Säugetiere reicht das sichtbare Farbspektrum von kurzwelligem Blau bis zu langwelligem Rot; ultraviolettes Licht ist für sie unsichtbar. Im Gegensatz dazu können viele Fische, Reptilien und Vögel UV-Licht sehen und nutzen dies auch zur gegenseitigen Erkennung: Manche Vögel, wie z.B.
Blaumeisen, unterscheiden Weibchen und Männchen am UV-Muster des Gefieders. Auch bei der Nahrungssuche spielt UV-Sehen eine Rolle so reflektiert der wachsartige Überzug vieler Beeren diese kurzwellige Strahlung. Ultraviolett-Sehen gehört zur Grundausstattung der Wirbeltiere und zahlreicher Wirbelloser, z.B.
- Der Bienen.
- Die meisten Säugetiere aber haben diese Fähigkeit im Laufe der Evolution verloren.
- Jedoch nicht alle: Seit einiger Zeit weiß man, dass manche Nagetiere, wie etwa Ratten oder Mäuse, UV sehen können.
- Wozu dieser UV-Sinn den Nagern nützt, darüber gab es bislang allerdings nur Spekulationen.
- Eine plausible Erklärung haben jetzt Leo Peichl vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt/Main, Francisco Bozinovic von der Universidad Pontifica Catolica in Santiago (Chile) und Andrés Chávez und Adrián Palacios von der Universität Valparaíso (Chile) geliefert.
Das von ihnen untersuchte Nagetier war der in Chile häufig vorkommende Degu (Octodon degus), der wie sein entfernter Verwandter, das Meerschweinchen, inzwischen auch bei uns als Haustier bekannt ist. Im Freiland leben die tagaktiven Degus in offenem Buschland in kleinen Kolonien mit straffer sozialer Organisation.
- Die Forscher untersuchten das Farbsehvermögen dieser Nager mit Hilfe von Elektroretinogrammen und fanden, dass sich das sichtbare Spektrum für diese Tiere bis in den UV-Bereich erstreckt.
- Um eine Antwort auf die Frage nach dem Nutzen dieser UV-Tüchtigkeit zu finden, wurde die natürliche Umgebung der Degus auf UV-Quellen hin durchsucht.
Die von den Tieren als Nahrung genutzten Pflanzen reflektierten nur geringe UV-Anteile, ebenso Erde, Sand und Steine. Fündig wurden die Forscher jedoch bei den Duftmarken, mit denen Degus ihre Umgebung markieren. In der Nähe der von Degu-Kolonien bewohnten Baue ziehen gemeinsam benutzte Hauptpfade durch das Gelände und zu den Sandsuhlen diese kommunalen Einrichtungen werden ausgiebig mit Urin und Kot markiert, teils zur eigenen Orientierung, teils zur Abgrenzung des Territoriums gegen Nachbarkolonien. Dieser Degu (Körperlänge etwa 10 cm) wurde zur Veranschaulichung auf eine Farbtafel gesetzt Die Messungen ergaben, dass frischer Degu-Urin die UV-Anteile des Lichtes viel stärker reflektiert als die längerwelligen Anteile. Im Gegensatz dazu reflektiert alter, eingetrockneter Urin hauptsächlich die längerwelligen Anteile und nur sehr wenig UV.
- Dank ihrer UV-empfindlichen Augen können Degus frische und ältere Urinmarken auch optisch und nicht nur anhand ihrer Geruchsintensität unterscheiden.
- Sie können also sehen, wo kürzlich ein Artgenosse entlang gelaufen ist und wo die aktuellen Szenetreffs sind.
- Da Geruchssignale durch Luftbewegungen zerstreut werden und deshalb keine sehr präzisen Ortsmarken darstellen, böte die visuelle Ortung der Urinmarken einen signifikanten Zugewinn an Orientierungsgenauigkeit.
Unter diesem evolutionären Druck könnten die Nager ihre UV-Tüchtigkeit bewahrt haben. Diese Hypothese lässt sich auch auf andere Nagetiere ausdehnen, von denen man weiß, dass ihr Urin ebenfalls UV reflektiert; dazu gehören Mäuse und Ratten. In früheren Studien an diesen Arten ist der Zusammenhang zwischen der Fähigkeit zur UV-Wahrnehmung und UV-reflektierendem Urin allerdings nicht näher untersucht worden.
Dem evolutionären Vorteil steht indessen auch ein Nachteil gegenüber: Auch tagaktive Raubvögel sind UV-tüchtig und vor einigen Jahren haben finnische Forscher entdeckt, dass Turmfalken bei der Feldmausjagd bevorzugt dort ansitzen, wo frische Urinmarken einen aktuell benutzten Mäusepfad anzeigen. Diese Blöße, die sich die Nager mit ihren UV-reflektierenden Urinmarken geben, wird aber offenbar durch den Vorteil überwogen, den die visuelle Erkennung der Duftmarken für die innerartliche Kommunikation spielt: Er lohnt das erhöhte Risiko, Opfer eines Raubvogels zu werden.
Sonst hätte sich diese Evolutionsstrategie wohl kaum durchgesetzt. : Ein Auge für Duftmarken
Welche Tiere können infrarotes Licht sehen?
«Ich suche das Neue, Unentdeckte, Obskure.» Ursprünglich für militärische Zwecke entwickelt, hat die Infrarot-Fotografie längst ihren Weg in die Kunst und Popkultur gefunden. Der Blick in eine fürs menschliche Auge unsichtbare Welt hat einen besonderen Reiz für den Fotografen Christoph Kummer.
Herr Kummer, was sieht man auf Infrarotbildern, was man auf normalen Fotos nicht sieht? Bei den bekannten, schon fast «klassischen» digitalen Infrarotbildern sieht man weisse Bäume, dunkel-blauen Himmel und extrem kontrastreiche Wolken. Das sind typische Merkmale, die primär damit zu tun haben, dass verschiedene Dinge in unserer Umwelt Infrarotstrahlung unterschiedlich reflektieren und absorbieren.
Können Sie in einfachen Worten beschreiben, was da technisch passiert? Licht ist elektromagnetische Strahlung. Die Farbe, die wir sehen, entspricht unterschiedlichen Wellenlängen, die in Nanometer gemessen werden.450 nm entspricht Blau, 650 nm Rot. Der Mensch sieht bis zirka 700 nm.
Alles, was darüber ist, wird als Nah-infrarot bezeichnet und ist für uns unsichtbare Strahlung. Infrarotkameras «sehen» bis zirka 1000 Nanometer. Sie können also mehr aufzeichnen, als wir von blossem Auge sehen können. Andere Arten sehen die Welt anders. Haben Sie ein Beispiel? Bestimmte Tiere können Infrarotlicht sehen und nehmen ihre Umgebung entsprechend anders wahr.
Schlangen etwa können Ferninfrarot und damit Wärmestrahlung wahrnehmen. Das hilft ihnen bei der Jagd im Dunkeln. Lachse können Nahinfrarot sehen, was ihnen beim Schwimmen in trüben Gewässern hilft. Das alles hat mit der Evolution zu tun. Kann ich mit meiner gewöhnlichen Spiegelreflexkamera auch Infrarotaufnahmen machen? Das kommt aufs Modell an.
Bei älteren Kameras reicht es meist aus, wenn man einen speziellen Filter vor die Linse schraubt. Dieser sperrt das sichtbare Licht aus und lässt nur Strahlung ab 720 nm zu. Dabei ist jedoch die Belichtungszeit sehr lang, weil jede Kamera einen internen Sperrfilter eingebaut hat, der das Infrarot blockiert.
Er dient dazu, dass die Bilder nur das zeigen, was wir auch sehen können. Viele Kameras kann man aber mit wenigen Handgriffen umbauen und von diesem Sperrfilter befreien. Dann hat man eine Kamera, die das volle Spektrum von Ultraviolett bis hin zu Nahinfrarot registriert.
- Zur Person Der Berner Oberländer Christoph Kummer ist hauptberuflich Redakteur an einer Hochschule und freier Journalist.
- Die Infrarotfotografie als Hobby und Leidenschaft entdeckte er vor rund zehn Jahren, als er auf Bilder des irischen Fotografen Richard Mosse stiess, der den Bürgerkrieg im Kongo mit einem alten Infrarot-Falschfarbenfilm dokumentierte.
«Das löste etwas in mir aus», sagt er heute. Er bestellte seine erste umgebaute Kamera, eine Nikon D70, und war von Beginn weg begeistert von der «Surrealität der Aufnahmen». Kummer bloggt zum Thema auf seiner Website: hiddenrealms.ch Verändert sich die Farbe Grün am stärksten? Einige Bilder zeigen ganz weisse Bäume, andere blutrote Tannen.
- Woher kommt das? Nicht die Farbe Grün spielt eine Rolle, sondern die organischen Eigenschaften.
- Bei Pflanzen ist der Effekt am grössten, was mit der Photosynthese zu tun hat.
- Und die verschiedenen Farbpaletten kommen durch unterschiedliche Filter zustande.
- Sie machen vor allem Landschaftsaufnahmen.
- Ist die Infrarotfotografie dafür besonders geeignet? Ja, Landschaft oder auch Architektur eignen sich vielleicht am besten, aber das kann man nicht generell sagen.
Menschen wirken eher blass, die Haut samtig und irgendwie künstlich. Das kann aber auch gefallen. Bei Tieren kommt es auf Fell und Gefieder an. Was ist für Sie der besondere Reiz an Infrarotfotos? Mit Infrarotlicht kann man in eine fürs menschliche Auge unsichtbare Welt blicken.
Man kann wirklich noch Entdeckungen machen und Neues kreieren, das fasziniert mich. Ich bin jemand, der das Besondere, Neue, Unentdeckte und Obskure sucht. Ausserdem bin ich gerne draussen in den Bergen und verbinde die Fotografie gerne mit Wandern. Sie schreiben auf Ihrer Website, Sie wollen mit Ihren Bildern die Fantasie der Betrachter anregen.
Inwiefern tun Sie das? Vielleicht erkennen sie, dass wir die Welt durch eine bestimmte Linse – unser Auge – betrachten und diese Linse nicht unbedingt die Realität widerspiegelt. Bei meinen Bildern geht es mir aber primär um die Landschaft und darum, überwältigende Szenerien wie Bergklippen, Gewitterwolken oder Wasserfälle noch überwältigender zu machen.
Idealerweise sollen meine Fotos Emotionen wecken oder zu eigenen Kunstprojekten inspirieren. Mehr spannende Artikel rund um Tiere und die Natur? Dieser Artikel erschien in der gedruckten Ausgabe Nr 07/2022 vom 7. April 2022. Mit einem Schnupperabo erhalten Sie 6 gedruckte Ausgaben für nur 25 Franken in Ihren Briefkasten geliefert und können gleichzeitig digital auf das ganze E-Paper Archiv seit 2012 zugreifen.
In unserer Abo-Übersicht finden Sie alle Abo-Möglichkeiten in der Übersicht. Jetzt Schnupperabo abschliessen Zur Abo-Übersicht Matthias Gräub kümmert sich bei der TierWelt um die Wildtiere. Wenn er nach Feierabend davon noch nicht genug hat, geht er seinen Tierlidrang mit Zoobesuchen, Waldspaziergängen und Wanderungen in der Natur nach. Könnte er auswählen, bestünden seine Berner Stadtmusikanten aus Alpaka, Luchs, Laufente und Nacktmull. Das gäb ein Konzert!
Können Hunde UV-Licht sehen?
UV-Licht – Der vielleicht größte Unterschied jedoch ist der, dass Hunde – wie viele andere Tiere – im UV-Spektrum sehen können, Das können wir Menschen nicht! Dinge, die für uns erst unter einer Schwarzlichtlampe sichtbar werden, erkennen Hunde einfach so.
Leuchtartikel, die wir im Dunkeln nur sehen, wenn sie mit genug “Licht aufgeladen” sind, leuchten für Hunde immer. Sie erkennen Unterschiede in Flächen und Materialien, die wir nicht sehen können, weil sie unseren Augen einheitlich erscheinen. Sie sehen auch Urin – von Mäusen zum Beispiel, aber auch den von Artgenossen.
Haben wir ihr Pfützchen weggewischt, erkennen sie noch den kleinsten übersehenen Spritzer. Blitze sind viel deutlicher sichtbar, wenn das Auge auch den ultravioletten Lichtanteil darin wahrnehmen kann, ebenso Polarlichter und andere Himmelserscheinungen.
- Das Sehen im ultravioletten Spektrum muss recht kuriose Effekte haben, die wir uns kaum vorstellen können.
- Vielleicht ist der “Spuk” ein Umriss in einer alten Farbschicht, die der Hund unter der obersten Schicht noch sieht, wir aber nicht.
- Wenn wir eine Zahnpasta mit Fluor verwenden, leuchtet die Paste grell, auch in kleinen Spuren.
Wie sehen wir wohl für den Hund aus, wenn wir mit Zahnpasta-Spuren um den Mund in fluoreszierendem Neon grinsen? Oder unser Gesicht (womöglich nur teilweise) mit UV-Blocker gegen die Sonne schützen? Nehmen Sie Ihren Hund also ruhig “ernst”, wenn er scheinbar Gespenster sieht.
Wie sehen Katzen UV-Licht?
Die ultraviolette Welt – UV-Licht hat eine noch kürzere Wellenlänge als blaues Licht. Die Linse im menschlichen Auge filtert ultraviolettes Licht heraus. Wegen unserer farbempfindlichen Netzhautzellen würden Details und Umrisse sonst schnell verschwimmen.
Katzen dagegen können Licht in diesem Spektrum wahrnehmen! Das hilft ihnen natürlich sehr dabei, in der Dämmerung zu sehen, sorgt aber auch für das eher “verschwommene” Sehen im Vergleich zu uns. Das Spannendste ist jedoch, was man alles erst erkennen kann, wenn man die Welt in ultraviolett sieht! Das können Sie sich ungefähr so vorstellen, als würden Sie etwas mit einer Schwarzlicht-Lampe betrachten.
Was wir nur unter Schwarzlicht erkennen können, sehen Katzen immer. Katzen riechen z.B. Urin anderer Tiere nicht nur, sie können ihn sehen. Das gilt sowohl für Markierungen von Artgenossen als auch für die Urinspuren von Beutetieren. Für Katzen sehen aber auch Dinge, die mit optischen Aufhellern behandelt sind, oft ganz anders aus als für uns.
Welche Tiere nehmen UV-Licht wahr?
Ein Auge für Duftmarken Internationales Forscherteam entdeckt möglichen Zusammenhang zwischen Ultraviolett-Sehen und Urin-Duftmarken bei Nagetieren Menschen und die meisten anderen Säugetiere können ultraviolettes (UV-)Licht nicht sehen. Eine Ausnahme bilden manche Nagetiere.
- Eine chilenisch-deutsche Forschergruppe hat jetzt entdeckt, dass auch der südamerikanische Degu, ein entfernter Verwandter des Meerschweinchens, UV-Licht sehen kann.
- Bei der Suche nach den verhaltensrelevanten UV-Signalen im Lebensraum dieser Nager fanden die Wissenschaftler, dass frischer Degu-Urin im Gegensatz zu altem, eingetrocknetem Urin hauptsächlich die UV-Anteile des Lichtes reflektiert.
Die ausgesprochen sozialen Tiere verwenden Urin ausgiebig zur Duftmarkierung ihrer aktuell genutzten öffentlichen Wege und Sandsuhlen. Die Forscher vermuten nun, dass diese Markierungen für die Nager nicht nur eine Orientierungshilfe für die Nase, sondern eben auch für die Augen darstellen (Investigative Ophthalmology & Visual Science, Bd.44, S.2290-2296, Mai 2003).
Für Menschen und die meisten anderen Säugetiere reicht das sichtbare Farbspektrum von kurzwelligem Blau bis zu langwelligem Rot; ultraviolettes Licht ist für sie unsichtbar. Im Gegensatz dazu können viele Fische, Reptilien und Vögel UV-Licht sehen und nutzen dies auch zur gegenseitigen Erkennung: Manche Vögel, wie z.B.
Blaumeisen, unterscheiden Weibchen und Männchen am UV-Muster des Gefieders. Auch bei der Nahrungssuche spielt UV-Sehen eine Rolle so reflektiert der wachsartige Überzug vieler Beeren diese kurzwellige Strahlung. Ultraviolett-Sehen gehört zur Grundausstattung der Wirbeltiere und zahlreicher Wirbelloser, z.B.
der Bienen. Die meisten Säugetiere aber haben diese Fähigkeit im Laufe der Evolution verloren. Jedoch nicht alle: Seit einiger Zeit weiß man, dass manche Nagetiere, wie etwa Ratten oder Mäuse, UV sehen können. Wozu dieser UV-Sinn den Nagern nützt, darüber gab es bislang allerdings nur Spekulationen. Eine plausible Erklärung haben jetzt Leo Peichl vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt/Main, Francisco Bozinovic von der Universidad Pontifica Catolica in Santiago (Chile) und Andrés Chávez und Adrián Palacios von der Universität Valparaíso (Chile) geliefert.
Das von ihnen untersuchte Nagetier war der in Chile häufig vorkommende Degu (Octodon degus), der wie sein entfernter Verwandter, das Meerschweinchen, inzwischen auch bei uns als Haustier bekannt ist. Im Freiland leben die tagaktiven Degus in offenem Buschland in kleinen Kolonien mit straffer sozialer Organisation.
Die Forscher untersuchten das Farbsehvermögen dieser Nager mit Hilfe von Elektroretinogrammen und fanden, dass sich das sichtbare Spektrum für diese Tiere bis in den UV-Bereich erstreckt. Um eine Antwort auf die Frage nach dem Nutzen dieser UV-Tüchtigkeit zu finden, wurde die natürliche Umgebung der Degus auf UV-Quellen hin durchsucht.
Die von den Tieren als Nahrung genutzten Pflanzen reflektierten nur geringe UV-Anteile, ebenso Erde, Sand und Steine. Fündig wurden die Forscher jedoch bei den Duftmarken, mit denen Degus ihre Umgebung markieren. In der Nähe der von Degu-Kolonien bewohnten Baue ziehen gemeinsam benutzte Hauptpfade durch das Gelände und zu den Sandsuhlen diese kommunalen Einrichtungen werden ausgiebig mit Urin und Kot markiert, teils zur eigenen Orientierung, teils zur Abgrenzung des Territoriums gegen Nachbarkolonien. Dieser Degu (Körperlänge etwa 10 cm) wurde zur Veranschaulichung auf eine Farbtafel gesetzt Die Messungen ergaben, dass frischer Degu-Urin die UV-Anteile des Lichtes viel stärker reflektiert als die längerwelligen Anteile. Im Gegensatz dazu reflektiert alter, eingetrockneter Urin hauptsächlich die längerwelligen Anteile und nur sehr wenig UV.
- Dank ihrer UV-empfindlichen Augen können Degus frische und ältere Urinmarken auch optisch und nicht nur anhand ihrer Geruchsintensität unterscheiden.
- Sie können also sehen, wo kürzlich ein Artgenosse entlang gelaufen ist und wo die aktuellen Szenetreffs sind.
- Da Geruchssignale durch Luftbewegungen zerstreut werden und deshalb keine sehr präzisen Ortsmarken darstellen, böte die visuelle Ortung der Urinmarken einen signifikanten Zugewinn an Orientierungsgenauigkeit.
Unter diesem evolutionären Druck könnten die Nager ihre UV-Tüchtigkeit bewahrt haben. Diese Hypothese lässt sich auch auf andere Nagetiere ausdehnen, von denen man weiß, dass ihr Urin ebenfalls UV reflektiert; dazu gehören Mäuse und Ratten. In früheren Studien an diesen Arten ist der Zusammenhang zwischen der Fähigkeit zur UV-Wahrnehmung und UV-reflektierendem Urin allerdings nicht näher untersucht worden.
Dem evolutionären Vorteil steht indessen auch ein Nachteil gegenüber: Auch tagaktive Raubvögel sind UV-tüchtig und vor einigen Jahren haben finnische Forscher entdeckt, dass Turmfalken bei der Feldmausjagd bevorzugt dort ansitzen, wo frische Urinmarken einen aktuell benutzten Mäusepfad anzeigen. Diese Blöße, die sich die Nager mit ihren UV-reflektierenden Urinmarken geben, wird aber offenbar durch den Vorteil überwogen, den die visuelle Erkennung der Duftmarken für die innerartliche Kommunikation spielt: Er lohnt das erhöhte Risiko, Opfer eines Raubvogels zu werden.
Sonst hätte sich diese Evolutionsstrategie wohl kaum durchgesetzt. : Ein Auge für Duftmarken
Was kann ich mit UV-Licht sichtbar machen?
· Haushaltshygiene und Reinigung – UV-Licht spielt weiterhin sowohl in der Medizin als auch in der Biologie eine Rolle. Mit Hilfe einer UV-Taschenlampe lassen sich Hygienemängel auf Bettwäsche, Teppichen oder anderen Textilien schnell erkennen. Auch eine Verunreinigung durch Urin im Toilettenbereich lässt sich so eindeutig sichtbar machen.
Welche Tiere können keine Farben sehen?
Farbensehen der Tiere Erschienen in: Open Access 27.07.2017 | Leitthema verfasst von: Dr.C. Scholtyßek, Prof.A. Kelber Erschienen in: | Die Farbe, in der wir einen Gegenstand sehen, ist von der spektralen Zusammensetzung des reflektierten Lichtes abhängig, stellt aber eine Interpretation unseres Auges und trichromatischen Sehsystems dar.
Wie sehen Tiere anderer Arten die Welt? Die Mehrzahl der Säugetiere hat nicht 3, sondern nur 2 Zapfentypen und daher dichromatisches Farbensehen. Marine Säuger und einige nachtaktive Säugetiere haben sogar nur 1 Zapfentypen und sind völlig farbenblind. Vögel sowie viele Fische und Reptilien dagegen sehen die Welt in mehr Farbtönen und mit 4 Zapfentypen.
Viele Wirbeltiere, Insekten und Krebstiere sehen nicht nur das für uns wahrnehmbare Spektrum, sondern auch ultraviolette Strahlung als Licht. Um zu verstehen, wie Tiere anderer Arten die Welt sehen, muss man ihr Sehsystem verstehen und die Tiere in Verhaltensversuchen testen.
Licht kann durch viele physikalische Eigenschaften beschrieben werden, wie seine Intensität, Frequenz oder den Polarisationsgrad. Farbe allerdings gehört nicht dazu. Farbe ist vielmehr eine Interpretation der spektralen Zusammensetzung des Lichtes, das von einem Objekt, das wir betrachten, reflektiert wird.
Um Farbe wahrnehmen zu können, ist eine der Grundvoraussetzungen, dass die Netzhaut des Betrachters mit unterschiedlichen Zapfentypen ausgestattet ist, wobei jeder Zapfentyp für unterschiedliche Bereiche des Lichtspektrums empfindlich ist. Eine weitere Voraussetzung für Farbsehen ist, dass die Signale der verschiedenen Zapfentypen zentralnervös miteinander verglichen werden – mittels sog.
- Gegenfarbmechanismen.
- Der Mensch besitzt in der Regel trichromatisches Farbensehen und 3 verschiedene Zapfentypen, die allgemein als Blau‑, Grün- und Rotzapfen bezeichnet werden, da ihre maximale Empfindlichkeit in etwa den Wellenlängen des Lichtes entspricht, die wir als blau, grün oder rot wahrnehmen.
Allgemein geht man davon aus, dass die Signale dieser 3 Zapfentypen in 2 primären Gegenfarbmechanismen miteinander verglichen werden:
einem Mechanismus, der die Signale der Grünzapfen mit denen der Rotzapfen vergleicht, und einem weiteren Mechanismus, der die Signale der Blauzapfen den kombinierten Signalen der Grün- und Rotzapfen gegenüberstellt.
Mit unseren 3 verschiedenen Zapfentypen ist es uns möglich, eine enorme Vielfalt an Farben zu unterscheiden. Dabei gehen die Schätzungen von läppischen 2,3 Mio. bis hin zu 10 Mio. Farben, Diese Vielfalt ist es wahrscheinlich, die gegen Ende des 19. Jahrhunderts, als begonnen wurde, das Farbensehen anderer Tierarten zu untersuchen, oftmals zu der irrigen Annahme führte, das Sehsystem der Tiere habe dieselbe spektrale Empfindlichkeit wie das des Menschen,
- Heute wissen wir jedoch, dass unsere Welt der Farben eher die Ausnahme als die Regel darstellt.
- Im Laufe von Jahrmillionen hat die Evolution immer wieder verschiedene Varianten des Farbensehens hervorgebracht.
- Dabei unterscheiden sich sowohl die Anzahl der dem Farbensehen zugrunde liegenden Rezeptortypen als auch der spektrale Bereich des Lichtes, den diese Rezeptortypen abdecken.
Diese Vielfältigkeit wollen wir hier anhand ausgewählter Beispiele vorstellen und erläutern. Was die Dimensionen des Farbensehens angeht, bilden wir Menschen innerhalb der Säugetiere eher eine Ausnahme. Die meisten Säuger sind Dichromaten, Sie besitzen nur 2 Zapfentypen:
einen Zapfen, dessen Empfindlichkeit im kurzwelligem Bereich des Spektrums angesiedelt ist und der unserem Blauzapfen entspricht, und einen weiteren Zapfen, der am empfindlichsten für langwelliges Licht ist (Abb.).
Die Sehpigmente oder Opsine dieser beiden Zapfentypen werden entsprechend als SWS1 („short wavelength sensitive 1″) und LWS („long wavelength sensitive”) bezeichnet. Während der Evolution, vor etwa 30 Mio. Jahren, ist unser Rotzapfen durch eine Verdopplung und anschließende Mutation des Gens entstanden, das bei anderen Säugetieren für das LWS-Opsin des Grünzapfens kodiert,
Unser Grünzapfen ist sozusagen 2‑mal vorhanden, wobei die Empfindlichkeit des LWS-Opsins eines dieser Zapfen zu längeren (von uns als rot wahrgenommenen) Wellenlängen hin verschoben ist. Abb.1 Spektralempfindlichkeit der Sehzellen ( links ) und Chromatizitätsdiagramme ( rechts ) von a Pferd, b Honigbiene und c Huhn.
Für das Huhn sind die Kurven ohne ( durchgezogene Linien ) und mit Filterung ( unterbrochene Linien ) durch Öltröpfchen gezeigt. In den Diagrammen rechts ist jeweils der Spektralzug mit ausgewählten Wellenlängen gezeigt. Die Eckpunkte stellen Farben dar, die nur einen Sehzellentyp erregen Dichromaten können Farbton und Sättigung nicht voneinander unterscheiden Dies ermöglicht es uns nicht nur, mehr Farben wahrzunehmen als die meisten anderen der Säugetiere, sondern es hat auch den Vorteil, dass wir über eine zusätzliche Dimension des Farbensehens verfügen.
Wir Menschen unterscheiden grundsätzlich 3 Dimensionen von Farbe: eine achromatische Dimension, die Helligkeit, die durch die Kombination der Signale von Rot- und Grünzapfen und/oder der Stäbchen vermittelt wird, und 2 chromatische Dimensionen: den Farbton und die Farbsättigung, Wie in Abb. dargestellt, beschreibt die „Sättigung” wie stark sich ein Farbton von einem achromatischen Grau unterscheidet.
Diese zusätzliche Dimension bietet einen wesentlichen Vorteil: Sie ermöglicht es uns, rein visuell Rückschlüsse auf die Materialbeschaffenheit von Objekten zu ziehen, z. B. die Stärke der Pigmentierung, Glanz oder Textur, Da Dichromaten Farbton und Sättigung nicht voneinander unterscheiden können, stellt sich die Frage, wie sie Farben eigentlich wahrnehmen.
Die Abb. zeigt eine schematische Darstellung des Chromatizitätsdiagramms des Pferdes. Das Farbspektrum wird hier als eindimensionales Kontinuum der Rezeptoraktivierung dargestellt. Die beiden Extreme stellen Wellenlängen bzw. Farben dar, die entweder hauptsächlich den SWS1-Zapfen oder hauptsächlich den LWS-Zapfen aktivieren.
In der Mitte dieses Kontinuums, am neutralen Punkt, befinden sich Farben, die beide Rezeptortypen gleichermaßen aktivieren. Anders als bei Tri- oder Tetrachromaten können diese Farben nicht von Grau unterschieden werden, das ebenfalls beide Zapfentypen gleichermaßen aktiviert.
Wir wissen, dass Menschen und Küken Grau qualitativ anders wahrnehmen als chromatische Farben, wie z. B. Blau, Orange oder Rot, Ein Farbkontinuum, das durch den achromatischen Punkt verläuft, wird durch diesen in 2 unterschiedliche Kategorien unterteilt, Bei Dichromaten stellt sich daher die Frage, ob der Neutralpunkt deren eindimensionalen Farbraum ebenfalls in 2 Kategorien unterteilen oder ob der Farbraum als Kontinuum wahrgenommen wird,
Diese Frage wurde in einer Studie von Roth, Balkenius und Kelber beantwortet. Pferde wurden darauf dressiert, 2 unterschiedliche Farben, die in einiger Distanz voneinander auf dem Kontinuum lokalisiert waren, mit einer Belohnung zu assoziieren. Gleichzeitig lernten die Pferde eine weitere Farbe, die hauptsächlich einen der beiden Rezeptortypen aktivierte, nicht mit einer Belohnung zu assoziieren.
- Anschließende Tests zeigten, dass Pferde eine neue Farbe, die genau zwischen den aus der Dressur bekannten belohnten Farben liegt, ebenfalls mit einer Belohnung assoziieren.
- Das Interessante dabei ist, dass sie dies auch tun, wenn die neue Testfarbe genau auf dem neutralen Punkt liegt.
- Bei Küken wurde zuvor gezeigt, dass sie genau dies nicht tun,
Sie behandeln Grau als komplett anders als die mit einer Belohnung verbundenen chromatischen Farben. Die Tatsache, dass Pferde Grau genauso wie chromatische Farben behandelten, zeigt, dass der neutrale Punkt bei ihnen, anders als beim Menschen, den Farbraum nicht in 2 Kategorien unterteilt.
- Wir haben bereits erwähnt, dass trichromatisches Farbensehen gegenüber dem dichromatischen Farbsehen Vorteile erbringt.
- Warum „begnügen” die meisten Säuger (mit Ausnahme der Altweltaffen, Neuweltaffen, Menschenaffen und Menschen) sich dennoch mit einer Farbdimension weniger? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir uns auf eine Zeitreise begeben.
Bei den Wirbeltieren, zu denen auch die Säuger gehören, unterscheidet man 4 Genfamilien der Zapfen-Opsine. Diese sind neben den bereits erwähnten SWS1 – und LWS -Genen, die RH1 – und SWS2 -Gene (Abb.). Bei Neunaugen, vielen Fischen sowie den meisten Reptilien und Vögeln wurden alle 4 Gene gefunden.
Deshalb geht man davon aus, dass die Vorfahren der heutigen Säuger, die Synapsida, ebenfalls 4 Zapfenopsine hatten und Tetrachromaten waren (; Abb. und ). Während des Erdmittelalters, vor etwa 251 Mio. Jahren, koexistierten die Synapsida mit den Archosauriern, die so gut wie jede ökologische Nische dominierten.
Das überlebten die Synapsiden nur, indem sie sich an eine vorwiegend nachtaktive Lebensweise anpassten. Erst am Ende der Kreidezeit, als es zum Massenaussterben der Archosaurier kam, wurden Säuger wieder tagaktiv. Die lange nachtaktive Phase der Säugetiervorfahren führte zu einer Anpassung des Auges an geringe Lichtverhältnisse,
Dabei spielt Farbensehen eine untergeordnete Rolle, während hohe Lichtempfindlichkeit und gutes Stäbchensehen wichtig waren, um bei Nacht hinreichend gut sehen zu können. Die Vorfahren der heutigen Säuger verloren also im Laufe der Evolution 2 der 4 ursprünglichen Vertebraten-Opsingene (Abb. und ) und wurden zu Dichromaten, um einer hohen Anzahl weitaus lichtempfindlicherer Stäbchen Platz zu machen.
Abb.2 Stammbaum der Zapfen-Opsingene der Wirbeltiere Abb.3 Stammbaum der Amnioten mit Angabe der bei ihnen nachgewiesenen Zapfen-Opsine. Amnioten sind die Tetrapoden, die ihre Eier an Land legen oder im Mutterleib behalten, also Reptilien, Vögel und Säuger Aber auch für einige tagaktive Raubtiere und Insektenfresser kann weniger mehr sein.
- Eine Strategie von Beutetieren, um von Räubern schwerer entdeckt zu werden, ist es, farblich mit dem Hintergrund zu verschmelzen.
- In einer Studie von Morgan und Mollon sollten menschliche Probanden – sowohl normal farbtüchtige Trichromaten als auch Dichromaten – gemusterte Objekte vor einem Hintergrund mit unterschiedlichem Muster detektieren.
Dabei hatten Objekt und Hintergrund entweder dieselbe Farbe, oder beide wurden zusätzlich mit Zufallsfarbmustern versehen. Für Trichromaten erschwerte diese Form der Camouflage die Detektion des Objekts deutlich, nicht aber für Dichromaten. Es ist also durchaus möglich, dass dichromatische Raubtiere kryptische Beute besser detektieren können als ihre trichromatische Konkurrenz.
- Studien zur Evolution der Vertebraten-Opsine ergaben nicht nur, dass die Vorfahren der heutigen Säuger Tetrachromaten waren.
- Es zeigte sich auch, dass die SWS1-Opsine, die bei uns Menschen und vielen anderen tagaktiven Säugern für blaues Licht empfindlich sind, bei vielen Reptilien, Vögeln und Fischen für ultraviolettes (UV-)Licht am empfindlichsten sind (; Abb.).
Man geht also davon aus, dass unsere Blauzapfen ursprünglich UV-Zapfen waren und sich im Laufe der Evolution durch Mutationen des SWS1-Opsingens die Empfindlichkeit des SWS1-Opsins zu längeren Wellenlängen hin verschoben hat, Selbst ohne UV-Opsin könnten wir theoretisch UV-Licht sehen, denn die Empfindlichkeit aller Sehpigmente erstreckt sich bis in den ultravioletten Bereich.
Allerdings absorbiert unsere Augenlinse UV-Licht, sodass dieses die Sehzellen gar nicht erst erreicht. Patienten, denen bei einer Kataraktoperation die Linse entfernt oder eine künstliche, UV-durchlässige Linse eingesetzt wurde, konnten anschließend tatsächlich UV-Licht wahrnehmen, Untersuchungen anderer Säugerarten zeigten, dass UV-durchlässige Linsen und daher UV-Empfindlichkeit bei Säugern sehr viel weiter verbreitet ist als ursprünglich vermutet,
Gibt es Farben, die wir nicht sehen können?
Es gibt sogar einige Nager‑, Fledermaus- und Beuteltierarten, die nicht nur UV-durchlässige Linsen haben, sondern auch ein SWS1-Opsin, das wie bei ursprünglichen Säugern UV-empfindlich ist (s. Jacobs ). Zu diesen Arten gehören die Ratte, die Maus und der Degu.
- Verhaltensstudien zeigten, dass diese Arten lernen können, UV-Licht von „sichtbarem” Licht farblich zu unterscheiden.
- Allerdings brauchte es extrem viel Zeit und Geduld, bis sie diese Farbunterscheidung lernten.
- Eine bahnbrechende Studie von Joesch und Meister zeigte, dass das UV-Farbsehen bei Mäusen unter bestimmten Bedingungen nicht etwa auf dem Vergleich des UV-Zapfens mit dem Grünzapfen beruht, sondern auf einem Vergleich von Stäbchensignalen mit den Signalen der UV-Zapfen.
Die Autoren wiesen zudem nach, dass dieses UV-Farbensehen dazu führt, dass Mäuse Urinmarkierungen, die UV stark absorbieren, und einige Futterquellen, die UV stark reflektieren, sehr gut sehen, während sie für das menschliche Auge nur schwer auszumachen sind.
- Die Regel, dass Säugetiere 2 Zapfentypen haben, trifft auf die meisten landlebenden Arten zu.
- Sogar unter den nachtaktiven Säugern gibt es nur wenige Arten, die einen der beiden Zapfentypen verloren haben,
- Was bei landlebenden Säugern die Ausnahme darstellt, ist bei den 2 großen Gruppen der marinen Säugetiere jedoch zur Regel geworden.
Alle Wale und Robben haben im Laufe der Evolution ihre SWS1-Zapfen als Anpassung an die sekundär aquatische Lebensweise verloren, Einige Arten der Bartenwale haben sogar eine reine Stäbchenretina, Trotzdem berichten einzelne Verhaltensstudien mit Seebären, Seelöwen, Seehunden oder einem Delfin, diese marinen Säuger könnten Farben sehen, obwohl all diese Arten nur LWS-Zapfen besitzen.
- Diese Farbwahrnehmung soll auf dem Vergleich der Zapfensignale mit Stäbchensignalen beruhen.
- Bei Menschen, denen 1 oder 2 Zapfentypen fehlen (s.
- Jacobs ), bei Nachtaffen und bei Mäusen hat man gefunden, dass Stäbchen unter mesopischen Lichtverhältnissen tatsächlich zum Farbensehen beitragen können.
- Bei den Studien mit marinen Säugern kann man allerdings nicht ausschließen, dass die Versuchstiere „geschummelt” haben und die Farben in den Versuchen rein aufgrund von Helligkeitsunterschieden diskriminieren konnten,
Diese Zweifel an der Fähigkeit mariner Säuger, Farben sehen zu können, wurden vor Kurzem in einer Studie von Scholtyssek und Kelber untermauert, Die getesteten Seehunde konnten 2 Farben unter mesopischen Verhältnissen nicht unterscheiden, wenn diese Farben für sie zweifelsfrei gleich hell waren.
- Rein theoretisch ist Farbensehen für marine Säuger nicht besonders hilfreich, denn Farbensehen kompromittiert die Lichtempfindlichkeit des Auges.
- Und genau auf diese sind marine Säuger stark angewiesen.
- Wasser absorbiert und streut Licht in starkem Maße, sodass in den Tiefen, in denen marine Säuger jagen (bei Seeelefanten bis zu 1400 m), nur wenig Licht vorhanden ist.
Zudem werden unterschiedliche Bereiche des Spektrums unterschiedlich stark absorbiert, wodurch das Spektrum sehr schmal wird. Unter diesen Umständen ist es wahrscheinlich, dass Vorteile des Farbensehens, wie z. B. Farbkonstanz, nicht mehr bestehen. Anders als für landlebende Tiere hätte Farbensehen für marine Säuger also ausschließlich Nachteile.
Nun wissen wir über farbenblinde Tiere – Monochromaten – und über Dichromaten Bescheid. Das trichromatische Farbensehen ist uns bestens vertraut. Aber was bedeutet es, Tetrachromat zu sein? Diese Frage kann kein Mensch wirklich beantworten, denn bei den wenigen Menschen (ausschließlich Frauen), die diese Form des Farbensehens haben, führt sie nicht zu großen Veränderungen der Wahrnehmung, da das vierte Opsin seine Empfindlichkeit zwischen dem Rot- und dem Grün-Opsin hat,
Bei tetrachromatischen Fischen, Reptilien und Vögeln ist das vierte Sehpigment dagegen UV-empfindlich (Abb. und ), und das erlaubt es diesen Tieren, die Welt tatsächlich in sehr viel mehr Farben zu sehen als wir. Mit Spektrometern und UV-empfindlichen Kameras können wir diese Farben zwar messen, aber nicht unserer eigenen Wahrnehmung zugänglich machen.
Viele Fische, die im flachen Wasser der Korallenriffe leben, haben UV-Muster und können diese auch sehen, und die blaue Haube einer Blaumeise reflektiert ebenso viel UV- wie blaues Licht, die Art verdient also eigentlich den Namen UV-Meise. Bei tetrachromatischen Fischen, Reptilien und Vögeln ist das vierte Sehpigment UV-empfindlich Vögel sind aber nicht nur farbenfrohe Tetrachromaten, sondern haben noch weitere Anpassungen an das Farbensehen.
Jeder ihrer Zapfen ist mit einem farbigen Öltröpfchen versehen, der das Licht filtert, bevor es das Sehpigment erreicht. Das schärft die Farbunterscheidung und verbessert die Farbkonstanz, Vögel können daher im für den Menschen sichtbaren Spektralbereich sehr feine Farbunterschiede sehen, wie Untersuchungen an Hühnern und Wachteln vor Kurzem bestätigt haben.
- Gleichzeitig nehmen die Öltröpfchen aber auch Licht weg, sodass die absolute Empfindlichkeit der Zapfen abnimmt (Abb.).
- Dass Vögel zusätzlich zu Rot, Grün und Blau noch UV sehen können, muss ihre Welt wirklich farbenprächtig erscheinen lassen.
- Nur bei wenigen Vogelarten ist die UV-Sichtigkeit eingeschränkt, so wie bei den Greifvögeln und den Mauerseglern, deren Linse ebenso wie beim Menschen UV-Licht weitgehend absorbiert,
Ein paar weitere Arten haben das UV-Sehen völlig verloren, darunter die Eulen, denen das UV-Opsin offenbar vollständig fehlt, Aber ansonsten sind Vögel die Meister des Farbensehens – jedenfalls unter den Wirbeltieren. Wenn wir dagegen das gesamte Tierreich einbeziehen, finden sich noch weitere Champions, allen voran die Schmetterlinge und die Fangschreckenkrebse.
Generell ist das Farbensehen, abgesehen von den Wirbeltieren, bei Insekten und Krebsen am besten entwickelt. Diese beiden Gruppen sind nicht nur extrem artenreich, sondern auch sehr divers und haben mit ihren Facettenaugen ausgezeichnetes Sehvermögen. Wie bei allen Gliederfüßern gehört die Fähigkeit, UV-Licht zu sehen, bei ihnen zur Grundausstattung.
Das wurde zuerst bei der Honigbiene entdeckt, deren von Nobelpreisträger Karl von Frisch schon vor 100 Jahren beschriebenes Farbensehen v.a. dazu dient, nektar- und pollenreiche Blüten zu entdecken (s.). Während Bienen wie wir Menschen Trichromaten sind – allerdings mit einer zum UV verschobenen Spektralempfindlichkeit und mit UV-, Blau- und Grün-Opsin (Abb.) – sind viele Schmetterlingsarten Tetrachromaten,
Das mag ihnen helfen, nicht nur Blüten zu finden, sondern auch feine Unterschiede zwischen ihren farbenprächtigen Artgenossen zu sehen und die Pflanzen für die Eiablage auszuwählen, die ihren Raupen die besten Voraussetzungen bieten. Wozu einzelne Arten allerdings 6, 7 oder bis zu 15 Sehzelltypen mit verschiedener Spektralempfindlichkeit brauchen, ist immer noch ein Rätsel.
Und dasselbe gilt für einzelne Arten der Fangschreckenkrebse, bei denen bis zu 16 Sehzelltypen gefunden wurden, Bei Nacht sind alle Katzen grau, besagt ein altes Sprichwort, und das gilt nicht nur für uns Menschen, sondern tatsächlich für viele Tiere.
Unsere Zapfen reagieren sehr schnell auf Licht, sind daher aber weniger empfindlich als unsere langsameren Stäbchen, die aber alle dieselbe Spektralempfindlichkeit haben. Daher sind wir in einer mondlosen Nacht ohne Hilfsmittel farbenblind, was weitaus besser ist, als gar nichts zu sehen. Dasselbe gilt für die meisten Wirbeltiere, die wie wir eine Duplexretina mit Stäbchen und Zapfen haben.
Einige Säugerarten haben, wie schon erwähnt, das Farbensehen ganz verloren. Dasselbe gilt für die Mehrzahl der Tiefseefische, die ihre Netzhaut rein mit Stäbchen bestücken, Viele Vögel verlieren das Farbensehen sogar schon bei höheren Lichtintensitäten als der Mensch.
- Aber es gibt Ausnahmen.
- Frösche und Kröten haben im Unterschied zu anderen Wirbeltieren nicht einen sondern 2 Typen Stäbchen: grünempfindliche und blauempfindliche Stäbchen.
- Das erlaubt es ihnen, unter bestimmten Verhältnissen auch dann Farbinformation zu verwenden, wenn alle anderen entweder gar nichts mehr sehen oder eben in Schwarz-Weiß,
Nachtaktive Geckos haben ähnliche Fähigkeiten, obwohl sie gar keine Stäbchen haben. Bei ihnen sind dagegen die physiologischen Eigenschaften der Zapfen an das Sehen im Dunkeln angepasst, Einige Tiefseefische mit einer reinen Stäbchenretina besitzen ebenfalls 2 verschiedene Stäbchentypen mit unterschiedlicher Spektralempfindlichkeit,
- Ob dies allerdings wie bei Fröschen und Kröten zu Farbensehen führt oder lediglich dazu beiträgt, das Kontrastsehen unter verschiedenen Lichtverhältnissen zu verbessern, ist bisher nicht bekannt,
- Insekten haben keine Duplexretina, sie verwenden Tag und Nacht dieselben Sehzellen.
- Eine Vielzahl von Insekten, darunter die Kakerlaken, viele Ameisen‑, Grillen- und Heuschreckenarten, alle Nachtfalter, aber auch einzelne Wespen- und Bienenarten sind nachtaktiv.
Tatsächlich haben Versuche gezeigt, dass zumindest große Nachtfalter wie die Linien- und Weinschwärmer und nachtaktive asiatische Holzbienen auch bei Nacht die Blüten, die sie besuchen, in Farbe sehen,
Der Mensch verfügt über ein trichromatisches Sehsystem. Die Mehrzahl der Säugetiere hat nur 2 Zapfentypen und daher dichromatisches Farbensehen. Marine Säuger und einige nachtaktive Säugetiere haben nur 1 Zapfentypen und sind völlig farbenblind. Vögel sowie viele Fische und Reptilien sehen die Welt in mehr Farbtönen und mit 4 Zapfentypen. Viele Wirbeltiere, Insekten und Krebstiere sehen nicht nur das für uns wahrnehmbare Spektrum, sondern auch UV-Strahlung als Licht.
C. Scholtyßek und A. Kelber geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht. Dieser Beitrag beinhaltet keine von den Autoren durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren. Open Access. Dieser Artikel wird unter der Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz ( ) veröffentlicht, welche die Nutzung, Vervielfältigung, Bearbeitung, Verbreitung und Wiedergabe in jeglichem Medium und Format erlaubt, sofern Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle ordnungsgemäß nennen, einen Link zur Creative Commons Lizenz beifügen und angeben, ob Änderungen vorgenommen wurden.
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Scholtyßek Prof.A. Kelber Publikationsdatum 27.07.2017 DOI https://doi.org/10.1007/s00347-017-0543-6 Leitlinien, Stellungnahmen und Empfehlungen : Farbensehen der Tiere
Welche Tiere Leuchten unter Schwarzlicht?
Die Fähigkeit zur Fluoreszenz scheint im Meer besonders verbreitet zu sein. Viele Quallen, Korallen und Krebstiere leuchten unter bestimmten Bedingungen. Auch unter Fischen kommt dieses Leuchttalent häufig vor, wie Biologen erst vor wenigen Jahren herausgefunden haben. Dass dies so lange ein Geheimnis blieb, hat einen einfachen Grund: Das Leuchten ist für unsere Augen oft unsichtbar. Geisterhaft grün leuchtender Katzenhai © David Gruber/ iScience So ist die grüne, orange oder rote Fluoreszenz vieler Fische in dem im tiefen Ozean dominierenden Blaulicht nicht erkennbar – das Farbenspiel wird erst mit einem gelben Filter vor dem Auge sichtbar. Doch genau solche Filter besitzen etliche Fische. Sie können die bunten Farben ihrer Artgenossen daher wahrnehmen.
Welche Tiere Leuchten bei Schwarzlicht?
Wer in einer Vollmondnacht auf einen Skorpion trifft, kann ein beeindruckendes Naturschauspiel beobachten: das Leuchten des Tieres. Mit einer Schwarzlicht‐Lampe wird derselbe Effekt erzielt.
Wo gibt es ultraviolettes Licht?
Natürliche Quellen – Ultraviolettstrahlung ist im kurzwelligen Anteil der Sonnenstrahlung enthalten. Wegen der Absorption in der Erdatmosphäre (besonders in der Ozonschicht ) dringt UV-A- und wenig UV-B-Strahlung mit einer Wellenlänge oberhalb 300 nm bis zur Erdoberfläche vor und ist dort messbar (siehe Solares UV-Messnetz ).
- Bestimmte Gase, insbesondere FCKW, wirken durch das Sonnen-UV auf die Ozonbindung und verschieben das Gleichgewicht in der Ozonschicht, das Ergebnis ist das Ozonloch, wobei die UV-B-Exposition der Erdoberfläche zunimmt.
- Auch andere kosmische Objekte wie Pulsare, hochangeregte Gasmassen sowie die meisten Fixsterne senden UV-Strahlung aus.
Weiterhin enthält Polarlicht eine Ultraviolettstrahlung. Natürliche irdische Ultraviolettquellen sind Gewitterblitze und Elmsfeuer,
Wie sehen Vögel UV-Licht?
Leuchtender Urin Wir Menschen können mit unserem Auge nur die Wellenlängen Rot, Blau und Grün wahrnehmen. Vögel haben noch eine Wellenlänge mehr im Programm: Sie können auch ultraviolettes Licht sehen. Das hilft ihnen beim Beutemachen. Menschen haben drei Zapfen auf der Netzhaut des Auges, Vögel haben vier.
Diese Zapfen sind Sinneszellen, die uns helfen unterschiedliche Wellenlängenbereiche wahrzunehmen. So können wir Rot, Grün und Blau sehen. Die vierte Zapfensorte bei Vögeln ist für das kurzwellige und ultraviolette Licht zuständig. Nur was haben sie davon? Einmal können sie dadurch erkennen, wenn die Früchte und Beeren im Herbst so richtig schön reif sind und besonders viel Zucker enthalten, demnach auch besonders schmackhaft und energiereich sind.
In diesem Zustand haben die Beeren nämlich eine dünne schützende Wachsschicht, die UV-Licht reflektiert. Auch Vögel, die nicht so sehr auf Beeren stehen, haben etwas von dem vierten Zapfen auf der Netzhaut: Die Körperflüssigkeiten und Exkremente mancher Beutetiere reflektieren UV-Licht.
- Frischer Mäuse-Urin leuchtet besonders stark.
- So sehen Turmfalken von oben gut, wo sich die Maus aufhält, wenn sie Urinspuren hinterlassen hat.
- Dadurch kann er Kraft sparen, weil er dann nur noch die Gegend mit den Urinflecken beobachten muss.
- Auch Mäuse nutzen die Eigenschaft der Falken, UV-Licht sehen zu können – nämlich indem sie falsche Fährten legen.” Mario Ludwig, Tierexperte Manch eine Maus will den Turmfalken aber auch auf eine falsche Fährte locken.
Die Wühlmaus weiß, dass ihr Pipi leuchtet und ist so hinterlistig, dass sie anderen Mäusen vor die Tür pinkelt. So lenkt sie die Spur auf unliebsame Nahrungskonkurrenten, die der Turmfalke dann wegfrisst. “Blaumeisen erkennen im UV-Spektrum sofort, welches Geschlecht ihr Gegenüber hat.” Mario Ludwig, Tierexperte Aber nicht nur Beute leuchtet, auch potenzielle Partner.
Ist UV-Licht für Menschen sichtbar?
Ultraviolettes Licht – Unsichtbares sichtbar machen von Birthe & Sören Bröcker Du kennst es bestimmt, wenn in einer Disco, im Theater oder beim Minigolf dunkel-lilane Schwarzlicht-Lampen angeschaltet werden und diverse Kleidungsstücke in grellen Farben leuchten. Doch was genau ist Schwarzlicht? Als Schwarzlicht wird ein bestimmter Bereich des ultravioletten Lichts, kurz UV-Licht, bezeichnet.
Die kurzwellige Strahlung des UV-Lichts ist energiereicher als normales Licht und für das menschliche Auge nicht sichtbar. Fällt diese Strahlung auf fluoreszierende Stoffe, werden Elektronen angeregt, die dadurch ein höheres Energieniveau erreichen. Beim Zurückfallen in einen niedrigeren Energiezustand senden die Elektronen Licht aus, welches im Regelfall energieärmer und langwelliger als die vorher aufgenommene Strahlung ist.
Daher ist das Licht nun für den Menschen sichtbar und die Farben leuchten. Die Eigenschaften von UV-Licht sind in vielen Bereichen nützlich: So kann man mit UV-Licht Dinge sichtbar machen, die vorher unsichtbar waren. Besonders bei Sicherheitsmerkmalen finden fluoreszierende Stoffe ihren Einsatz: Geldscheine, Dokumente wie Reisepässe, aber auch andere Wertgegenstände werden damit gekennzeichnet.
Die Echtheitsüberprüfung erfolgt dann mit UV-Licht. Vielleicht hast du auch schon einmal von der DNA-Eigentumsmarkierung im Rahmen der Polizeiarbeit gehört. Um etwa Buntmetall (wie Kupfer, Blei und Zink) vor Diebstahl zu schützen, wird es mit künstlicher DNA markiert. Berührt der*die Täter*in dann beim Klauen das Metall, überträgt sich dieses auf die Hände/Kleidung und Tatwerkzeuge, ohne dass es bemerkt wird.
Schon kleinste Mengen können ausreichen, um der Polizei bei der Ermittlung die notwendigen Beweise zu sichern. Neben synthetischer DNA enthält die Lösung auch weitere Zusatzstoffe, die zum Beispiel mittels UV-Licht sichtbar gemacht werden können. Unsichtbares sichtbar machen ist nicht nur bei der Polizeiarbeit von Bedeutung, sondern bereitet viel Freude bei Gruppenstunden.
Wie leuchtet Bernstein bei UV-Licht?
Herzogtum Lauenburg (pm). Abstand, frische Luft und Steine passen trotz Corona noch immer zusammen. Darum sollte man das zu Hause bleiben nicht zu wörtlich nehmen und immer mal wieder einen Spaziergang im Grünen oder am Strand machen. Hier warten spannende Entdeckungen, wenn man nur genauer hin sieht.
- Ganz besonders spannend für Groß und Klein ist ein nächtlicher Spaziergang am Strand mit einer UV-Taschenlampe.
- Schwarzlicht (UV-Licht bei 395nm) zeigt den Strand in einem ganz neuen Licht.
- Leuchtend Blau, Rosa oder Weiß.
- Unter UV-Licht kann man den Strand ganz neu entdecken.
- Dies machen sich vor allem die Bernsteinsucher zu Nutze.
Aber auch Mikroplastik, Muschelschalen und Pilze leuchten in ganz neuen Farben. Der Bernstein, der tagsüber nur schwer von einem Feuerstein zu unterscheiden ist, leuchtet unter UV-Licht strahlend hell und ist deutlich von anderen Dingen zu unterscheiden.
Dagegen leuchten zum Beispiel Donnerkeile eher rosa. Am besten nimmt man einen Bernstein mit an den Strand, dann kann man die Farben vergleichen. Man findet Bernsteine an den natürlichen Sandstränden, in dem Bereich, in dem auch das Seegras liegt. Wer Bernstein und Feuerstein sicher unterscheiden möchte, der nimmt eine starke Salzwasserlösung (200g/l) mit auf die Pirsch.
Die Bernsteine schwimmen, während alle anderen Steine, wie auch der Feuerstein schnell zu Boden fallen. Besonders wichtig für denjenigen, der bei Tageslicht sammelt ist ein kleiner Behälter oder eine Tüte. Denn es gibt immer wieder Phosphor am Strand, der aus im Meer versenkten Brandbomben stammt. UV-Taschenlampen können die Augen schädigen, wenn man direkt in das Licht schaut. Darum ist es sinnvoll, eine Schutzbrille zu tragen. Die Schutzwirkung kann man überprüfen, in dem man mit der UV-Lampe ein Stück weißes Papier anstrahlt (weißes Papier enthält optischen Aufheller) und die Brille in den Lichtstrahl bringt.
Bei Pressemitteilungen handelt es sich nicht um eine neutrale beziehungsweise kritische Berichterstattung im klassischen journalistischen Sinne. Es sind in der Regel Texte von Parteien, Organisationen, Institutionen und Unternehmen und schildern oft nur eine Sicht der Dinge.
Kann wild Infrarot sehen?
Welche Infrarotlampe? – Um Licht für einen Restlichtverstärker zu erzeugen, das vom Wild nicht wahrgenommen werden kann, muss Infrarotlicht einer bestimmten Wellenlänge zum Einsatz kommen. Untersuchungen haben gezeigt, dass Wild einen Lichtstrahl ab einer Wellenlänge von 850 Nanometer (IR-Led-Strahler ab 900 nm) nicht wahrnehmen kann.
- Es befinden sich aber auch Lampen mit minderer Qualität am Markt, die in ihrer Wellenlänge beträchtlich streuen.
- So kann es sein, dass diese Lampen Streulicht unter 850 nm (Led unter 900 nm) liefern, und da ist es nicht verwunderlich, wenn so konditionierte Sauen plötzlich aufwerfen und abgehen.
- Der Lichtstrahl kann in Form eines IR-Lasers (meist Bündellicht) oder eines IR-Strahlers (meist Streulicht) ausgebildet sein.
Aber Achtung: Grundsätzlich sind nur IR-Lampen und IR-Laser der Klasse 1 für den zivilen Einsatzbereich zulässig! Das bedeutet, dass Klasse 1 weitgehend augensicher ist, wenngleich ein längeres Einstrahlen in die Augen auch bei diesen Geräten zu unterlassen ist (Verletzungsgefahr).
Können Füchse Infrarot sehen?
Infra Rot (780 nm-1 mm) – Um Infrarot sehen zu können benötigt man natürliche entsprechende Sinneszellen. Unsere Augen, und die der heimischen Wildtiere besitzen diese allerdings nicht. Die sogenannten Grubenorgane finden sich lediglich in einigen Reptilien und Fischen.
- Der Infrarotbereich bleibt uns also verschlossen.
- Dennoch gibt es einige Berichte von Jägern z.B.
- Die meinen, dass manche Wildtiere auf den Infrarot Blitz von Wildkameras reagieren würden.
- Da stellt sich jedoch die Frage ob die Blitze wirklich nur Energie im IR Bereich abgeben oder ob die Wellenlänge etwas breiter gestreut ist und ggf.
in den sichtbaren Bereich mit übergeht. Bei manchen IR emittierenden Quellen wie zB Blitzen von Wilkameras könnte es sein, dass 2 Photonen gleichzeitig auf die Sehorgane treffen. Die Energie addiert sich dabei. Aus einer Wellenänge von beispielsweise 850nm würden dann 425 nm und somit läge die Energie im sichtbaren Bereich.