Untertitel: WDR mediagroup GmbH im Auftrag des WDR
* Musik *
Das Auge: ein Erfolgsmodell der Evolution.
Erstaunliche Sehapparate,
die ihren Besitzern ein Bild der Welt liefern.
* Musik *
Das Sehen ist eine von vielen Möglichkeiten,
sich in seiner Umgebung zurecht zu finden.
Zur Orientierung verlässt sich Hannah v.a. auf ihre Augen.
Wie die meisten Menschen.
* Musik *
Es geht aber auch anders.
Das Tasten ist eine gute Methode.
Ob mit Rüssel,
Schnurrhaaren
oder Fühlern.
Manche verlassen sich auf ihren guten Riecher.
Auch durch Hören bekommt man einen Eindruck von seiner Umwelt.
Aber das Sehen ist eine besonders weit verbreitete Strategie.
Fische können durchaus erkennen,
was hinter der Aquarienscheibe vor sich geht.
Sogar recht einfach gebaute Meerestiere können sehen.
Einige Muschelarten besitzen Lichtsinneszellen,
mit denen sie Hell und Dunkel unterscheiden können.
Ein Schatten könnte ein hungriger Fisch sein.
Also zieht sich die Muschel bei Lichtwechsel in ihre Schale zurück.
Bei manchen Meeresschnecken sitzen die Lichtrezeptoren
gebündelt in einer Vertiefung.
Mit diesem Grubenauge können sie Umrisse erkennen und feststellen,
aus welcher Richtung das Licht kommt.
Ein großer Fortschritt.
Etwas weiter entwickelt ist das Auge des Nautilus,
eines urtümlichen Tintenfischs mit Schale.
Sein Blasenauge entspricht dem Prinzip einer Lochkamera.
So liefert diese Augenform erstmals ein echtes Bild.
Allerdings noch unscharf, denn dem Blasenauge fehlt eine Linse.
Dieselbe Verwandtschaft, noch fortschrittlichere Augen.
Der Oktopus hat Linsenaugen und sieht so gut wie wir.
Die wenigsten Menschen sehen perfekt.
Auch Hannah gehört zu denen, die ein wenig Hilfe brauchen, vom Optiker.
Beim Sehen geht es um die Aufgabe, Licht in richtigem Maß zu brechen
und seine Strahlen zu bündeln.
Unsere Augen können das dank Hornhaut und Linse.
Aber was, wenn die nicht optimal funktionieren?
Wie bei einem Kameraobjektiv ist die Linse in unserem Auge
entscheidend für das Scharfstellen.
Wenn wir etwas betrachten,
gelangen die Lichtstrahlen durch die Pupille ins Augeninnere,
werden von der Linse gebrochen und so auf die Netzhaut fokussiert.
Das Bild ist scharf, steht aber auf dem Kopf.
Erst im Gehirn wird es richtig herum gedreht.
Nähert sich ein Objekt, verschiebt sich die Schärfenebene.
Unser Bild auf der Netzhaut wird unscharf.
Um das auszugleichen, wird der Ziliarmuskel angespannt.
Die elastische Linse kugelt sich ab.
Durch die veränderte Form der Linse wird das Licht stärker gebrochen
und das Bild wieder scharf.
Bei vielen Menschen reicht die Brechkraft der Augenlinse nicht aus.
Dann können optische Linsen aus Glas oder Kunststoff davorgesetzt werden
und für die richtige Lichtbrechung sorgen.
* Musik *
Die Ursachen für Fehlsichtigkeit
hängen mit der Form des Augapfels zusammen.
Bei Weitsichtigen ist der Augapfel zu kurz.
Die Schärfenebene liegt hinter der Netzhaut.
Eine vorgeschaltete, konvexe Linse verstärkt die Lichtbrechung
und bringt das Bild in die richtige Position.
Hannah allerdings ist kurzsichtig.
Ihr Augapfel ist zu lang, dadurch liegt die Bildebene zu weit vorn.
Hier muss das Licht durch konkav geschliffene Gläser
weiter nach hinten geleitet werden.
Bild 1 besser? Oder Bild 2 besser? Oder etwa gleich?
Bild 1 besser. - Okay.
Scharf sehen dank Linsen in und vor den Augen.
Brillen sieht man im Tierreich eher nicht.
Aber das Linsenauge ist ein Erfolgsmodell der Evolution.
Nicht nur der Mensch verfügt über diese Anpassung.
Das Linsenauge hat sich bei vielen Tierarten entwickelt,
mehrmals unabhängig voneinander und in verschiedenen Elementen.
Genaues Hinsehen ist auch im Fußballstadion gefragt.
Aufmerksam verfolgen Hannah und ihr Freund Marius
das Geschehen auf dem Spielfeld.
Wenn das Auge das Kameraobjektiv ist,
durch das wir unsere Umwelt filmen,
wo ist der Sensor, der die Daten empfängt und weiterverarbeitet?
Der Lichtempfänger, der die Bilder unserer Umgebung aufnimmt,
ist die Netzhaut.
Sie besteht aus Millionen winziger Rezeptoren.
Es gibt 2 unterschiedliche Typen.
Mit den Zapfen nehmen wir Farben wahr.
Mit den lichtempfindlicheren Stäbchen Hell und Dunkel.
Diese Sinneszellen wandeln die einfallende Lichtenergie
in Nervensignale um.
Aus den 3 Farben der Zapfentypen Blau, Grün und Rot mischt unser Auge
alle Farbschattierungen zusammen.
Über den Sehnerv gelangen diese Informationen ins Gehirn.
Im Sehzentrum entsteht der optische Eindruck, den wir wahrnehmen.
Das Gehirn verarbeitet die Daten und analysiert:
Der Ball war hinter der Torlinie.
* Jubel *
Unsere Augen, ein wirklich hervorragender Sehapparat.
Trotzdem lassen sie noch einiges zu wünschen übrig.
Ab einer bestimmten Entfernung
können wir keine Details auseinanderhalten.
Gut, dass es Ferngläser gibt.
Greifvögel haben solche Hilfsmittel nicht nötig.
Sie besitzen eine Art eingebautes Fernglas,
weil sie viel mehr Sinneszellen auf der Netzhaut haben als wir.
Wenn die Zuschauer für Sinneszellen stehen
und das Stadion für die Netzhaut, ist bei den Greifvögeln volles Haus.
Das dagegen wäre die Netzhaut eines Menschen.
Auf der gleichen Fläche 80% weniger Sinneszellen.
Durch die höhere Dichte von Rezeptoren auf der Netzhaut,
erreicht das Adlerauge eine viel höhere Auflösung als wir
und kann so selbst aus großer Höhe kleine Details erkennen.
* Musik *
Greifvögel sehen aber nicht nur schärfer als wir,
sie sehen auch andere Farben.
Ihre Wahrnehmung geht bis in den ultravioletten Bereich.
Eine Anpassung, die ihnen hilft, Jagdreviere auszuspähen.
Denn Mäuseurin reflektiert UV-Licht.
* Musik *
Auch die meisten Insekten können im Ultraviolettbereich sehen.
Viele finden ihre Nahrung in Blüten.
* Vogelgezwitscher *
Die meisten Blumen sehen auch für unsere Augen schon ganz hübsch aus.
Aber im UV-Bereich sind sie besonders dort auffällig gemustert,
wo es Nektar oder Pollen zu holen gibt.
So weisen die Pflanzen ihren Bestäubern zielsicher den Weg.
* Vogelgezwitscher *
Auf den 1. Blick scheinen Insekten 2 Augen zu haben, so wie wir.
Tatsächlich besitzt eine Fliege aber Facettenaugen,
die aus mehreren Tausend Einzelaugen zusammengesetzt sind.
Im Rasterelektronenmikroskop lassen sich die sechseckigen Einzelaugen,
oder Ommatidien, erkennen.
Jedes Einzelauge ist mit nur wenigen Sinneszellen ausgestattet
und verarbeitet Licht aus einem unterschiedlichen Blickwinkel.
Wie genau Insekten ihre Umwelt wahrnehmen,
ist für uns nur schwer nachzuvollziehen.
Sehen sie die Welt als zusammenhängendes Mosaik?
* Musik *
Oder vielleicht doch als Tausende Einzelbilder?
Das ist noch nicht abschließend geklärt.
* Musik *
Was wir aber wissen:
Facettenaugen sehen schneller und können deshalb gut Gefahren melden.
Unsere Augen nehmen Fernsehbilder als fließende Bewegung wahr,
obwohl ein Film aus 25 einzelnen Fotos pro Sekunde besteht.
Für die Fliege ist Fernsehen wie ein zu langsam ablaufendes Daumenkino.
Denn sie kann 200 Bilder pro Sekunde einzeln auseinanderhalten.
Wir dagegen können nur 18 Bilder in einer Sekunde getrennt wahrnehmen.
Nacht.
Im Dunkeln stoßen unsere Augen schnell an ihre Grenzen.
Gut, dass es Leitpfosten gibt, die die Straße markieren
und mit reflektierenden Katzenaugen ausgestattet sind.
(Katze miaut)
Diese Katzenaugen tragen ihren Namen durchaus zurecht.
Eine reflektierende Schicht hinter der Netzhaut, das Tapetum lucidum,
hilft Katzen, aus wenig Licht mehr zu machen.
Das ankommende Licht wird wie von einem Spiegel
auf die Rezeptoren zurückgeworfen.
Sie erhalten also die doppelte Portion Lichtenergie.
Was vom Tapetum lucidum reflektiert wird,
sehen wir als Katzenauge im Dunkeln aufleuchten.
* Musik *
Bei wenig Licht kann Hannah manche Dinge erkennen,
allerdings eher einfarbig.
Im Dunkeln sehen wir nur mit den Stäbchen.
Die können nur Hell-Dunkel in Grautönen.
Es ist mehr Lichtenergie nötig, um die Zapfen anzuknipsen
und uns ein farbiges Bild zu bescheren.
(Hannah) Achtung.
Um mehr von dem Licht, das noch da ist, auf die Netzhaut zu bekommen,
machen unsere Augen ihre Pupillen bei Nacht weit auf.
Bei mehr Licht verengt sich die Öffnung,
um nicht geblendet zu werden.
* Musik *
(Hannah) Hey, na?
Faszinierend, wie so ein Sehapparat funktioniert.
Aber man kann auch ohne Augen bestens klarkommen.
Der Maulwurf wäre ein Beispiel dafür aus dem Tierreich.
Oder der Grottenolm, der in lichtlosen Höhlen lebt.
Aber für Primaten wie uns hat sich die Sache mit den Augen bewährt.
Die Stellung beider Augen nach vorne ermöglicht 3-dimensionales Sehen.
Wichtig, um in schwieriger Umgebung den richtigen Weg zu gehen.
Mit den Augen finden wir Nahrung.
Und wie viele andere Tierarten auch nutzen wir visuelle Signale,
um das andere Geschlecht auf uns aufmerksam zu machen.
* Musik *
Nicht zuletzt hilft uns der Sehsinn dabei,
uns über Dinge zu informieren.
Z.B. über Superaugen.
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