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22.01.2014

Unten blau und oben grün

Warum bei Mäusen die für die Farbwahrnehmung zuständigen Sinneszellen ungleich verteilt sind

Oben das Blau des Himmels und unten das Grün der Felder: Die Augen von Mäusen scheinen perfekt an das Leben im Freien angepasst – befinden sich bei den Tieren doch im oberen Teil der Netzhaut die für die Wahrnehmung von Grün zuständigen Sinneszellen und unten die für das Blau. Da die Linse des Auges das eintreffende Bild auf den Kopf stellt, dürfte dies die ideale Anordnung der Sinneszellen für die Wahrnehmung der Welt sein, dachten Wissenschaftler bisher. Ein Trugschluss, wie Forscher der Universität Tübingen nun herausfanden: Die Mäuse haben durch diese Aufteilung überhaupt keine Vorteile bei der Farbwahrnehmung, sondern vielmehr bei der Erkennung von Hell-Dunkel-Kontrasten.

Bei Mäusen liegen – wie übrigens auch bei Hyänen – die für die Wahrnehmung von Grün zuständigen Sinneszellen oben auf der Netzhaut und die für Blau unten. Foto: AleGranholm, CC-Lizenz
Maus, Foto: AleGranholm, CC-Lizenz

Die ungleiche Verteilung der Farbsinneszellen schien eine Folge der Evolution zu sein, in der sich diese Zellen perfekt an die Farbe des Himmels und der Erde angepasst hatten. Doch als die Wissenschaftler um Thomas Euler von Werner-Reichardt-Centrum für Integrative Neurowissenschaften (CIN) in Tübingen Wahrnehmungstests mit Mäusen durchführten, stellten sie fest: "Die Grünzapfen sehen das Licht des Himmels genauso wie die Blauzapfen", erklärt Euler.

Ihre Tests offenbarten hingegen einen ganz anderen Vorteil bei der Wahrnehmung: Am Boden ist die durchschnittliche Helligkeit im Vergleich zum Himmel eher gering. Das Licht wird von Strukturen wie Blättern, Gras und Erde reflektiert – hellere und dunklere Reize halten sich in etwa die Waage. Das Licht des Himmels hingegen trifft typischerweise direkt ins Auge, und Objekte erscheinen als dunkle Silhouetten gegen einen helleren Hintergrund.

Genau hier liegen nun die wahren Vorteile der ungleichen Anordnung der Sinneszellen: "Die Grünzapfen in der Mäusenetzhaut reagieren gleichermaßen auf Licht- und Dunkelreize, während Blauzapfen erheblich stärker auf Dunkelreize antworten", erklärt Euler. Die untere Hälfte der Mäusenetzhaut, auf die das Licht des Himmels fällt, ist also auf die Wahrnehmung dunkler Objekte vor hellem Hintergrund optimiert.

Diese Art der Wahrnehmung ist für die Mäuse besonders wichtig: Taucht ein Greifvogel am Himmel auf oder nähert sich eine Katze, müssen sich die Nager blitzschnell in Sicherheit bringen. In der Tat hatten frühere Studien anderer Wissenschaftler ergeben, dass Mäuse erstarren oder sehr schnell fliehen und sich verstecken, sobald ein dunkler Schatten über ihnen erscheint. Die Fluchtreaktion findet dabei innerhalb von 0,2 Sekunden statt und erlaubt der Maus kein differenziertes Abwägen der Situation. Thomas Euler und seine Kollegen halten es daher für möglich, dass die für die Wahrnehmung von Dunkelkontrasten optimierten Sinneszellen die nötige Information für diese blitzschnelle Reaktion liefern. (ud)