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13.07.2005

Wie die Vorfahren des Menschen das Farbensehen lernten

In der Farbwahrnehmung schlägt der Mensch fast alle anderen Säuger – gegen manche Reptilien und Vögel hat er jedoch keine Chance

Farbensehen hat sich in der Evolution mehr als einmal entwickelt. Sowohl Verhaltensversuche als auch der Vergleich der zugrunde liegenden Gene zeigen, dass diese Fähigkeit bei Insekten, niederen Wirbeltieren und Säugern mehrfach unabhängig voneinander entstanden ist. Der Mensch und die Altweltaffen nehmen dabei eine Sonderstellung ein. Denn sie erlernten besseres Farbunterscheidungsvermögen neu, nachdem ihre Vorfahren es vor Millionen von Jahren verlernt hatten.

Affen und Menschen haben das unter allen Säugern das beste Farbensehen entwickelt.

Affen und Menschen haben das unter allen Säugern das beste Farbensehen entwickelt.

Im Grün der Urwälder war es ein evolutionärer Vorteil, Rot von Grün unterscheiden zu können.

 

Der Mensch ist ein so genannter Trichromat. Das bedeutet, dass er drei unterschiedliche Typen von Lichtsinneszellen für die Farbwahrnehmung besitzt und dementsprechend eine große Anzahl von Farben unterscheiden kann. Viele andere Tiere wie Reptilien und Vögel sind dem Menschen in dieser Hinsicht zwar überlegen, doch für einen Säuger ist die menschliche Sehleistung außergewöhnlich. Die meisten Säugetiere verfügen über ein eindeutig schlechteres Farbwahrnehmungsvermögen, da sie einen Teil des Farbsehens verlernt haben.

Die ersten Säuger waren recht klein und lebten unauffällig zwischen riesigen Dinosauriern. Als Warmblüter hatten sie den wechselwarmen Echsen gegenüber einen entscheidenden Vorteil: Sie konnten auch in der Dämmerung und nachts aktiv sein, da sie nicht auf die wärmende Sonne angewiesen waren. Sie besiedelten diese ökologische Nische und gingen erst vor etwa 65 Millionen Jahren zu einer tagaktiven Lebensweise über. Doch während ihres Lebens im Dämmerlicht verkümmerte ihr Farbsehvermögen, da sie es schlichtweg nicht benötigten.

Daher besitzen die meisten heute auf der Erde lebenden Säuger nur zwei unterschiedlich empfindliche Zapfentypen – einen Blauzapfen und einen Zapfentyp, der im längerwelligen Bereich sein Absorptionsmaximum hat. Sie sind damit zwar in der Lage, Farben zu sehen, sind aber lediglich Dichromaten und können Farben so eindeutig schlechter wahrnehmen als ein farbtüchtiger Mensch.

Unter den Säugern haben nur die Primaten Asiens und Afrikas, zu denen auch der Mensch zählt, und ein Teil der südamerikanischen Neuweltaffen im Laufe der Evolution ein besseres Farbensehen wiedererlangt. Affen, die Rot und Grün voneinander unterscheiden können, haben entscheidende Vorteile: Sie können bequemer reife Früchte im grünen Blattwerk finden und sicherer junge, leicht verdauliche Blätter von zäheren, älteren unterscheiden, da diese nährstoffreichen Blätter eine leichte Rotfärbung aufweisen. Deshalb konnte sich die Fähigkeit schnell durchsetzen.

Bei den Altweltaffen Asiens und Afrikas duplizierte sich das Gen für das längerwellige Sehpigment und veränderte sich ein wenig, so dass das Erbgut neben der Information für das Blau-Pigment dann auch die für einen rot- und einen grün-sensitiven Sehfarbstoff enthielt. So entstanden die drei Zapfentypen mit ihren unterschiedlichen Absorptionsmaxima.

Unabhängig davon hat sich ein trichromatisches System auch bei manchen Neuweltaffen entwickelt. Ein Farbensehen, das mit dem der Altweltaffen vergleichbar ist, besitzt jedoch lediglich der Brüllaffe. Bei anderen Neuweltaffen sind hingegen allein die Weibchen Trichromaten, da ein Rot-Grün-Gen in verschiedenen Ausprägungen auf dem X-Chromosom liegt. Da aber nur weibliche Tiere zwei X-Chromosomen besitzen, können auch nur sie die Informationen für zwei unterschiedliche Sehpigmente besitzen und dadurch Rot und Grün voneinander unterscheiden. Die Männchen sind dagegen immer rot-grün-blind.

Die meisten Reptilien und Vögel entwickelten sich in den vergangenen Jahrmillionen im Gegensatz zu den Säugern zu wahren Farbsehexperten. Sie machten keine Phase durch, in der sie im Dämmerlicht lebten und konnten die Fähigkeit des Farbensehens kontinuierlich ausbauen. Unter ihnen sind heute zahlreiche Tetrachromaten anzutreffen, die ein deutlich feineres Farbunterscheidungsvermögen besitzen als der Mensch.