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Augenbaukasten

Dieses Multimedia-Element vergleicht verschiedene Augen miteinander. Mensch, Katze, Hund, Nautilus, Napfschnecke, Qualle und Regenwurm sehen alle anders. Was sieht ein Regenwurm? Welche Farben nimmt ein Hund wahr? Wie muss ein Auge gebaut sein, um bei Dunkelheit sehen zu können? Mit dem Augenbaukasten kann man die Welt durch die Augen verschiedener Lebewesen wahrnehmen.

Augenbaukasten starten


Im ersten Schritt kann man ein Auge auswählen.

Simulation starten

Auswahl des Auges zum Vergleich mit dem menschlichen Sehvermögen


Vergleichsansicht Seheindruck Mensch, Katze (rechts)

Die Sehfähigkeit jedes Auges kann mit der menschlichen verglichen werden. Das gesplittete Foto zeigt links immer, wie ein Mensch sieht und rechts, wie das ausgewählte Lebewesen sehen kann. Mit dem Schieber kann der Bildanteil variiert werden.









Augentypen


Schematische Darstellung eines Blasenauges des Nautilus

Zu jedem Auge gibt es eine kurze, prägnante Beschreibung (Reiter „Beschreibung“) und eine Animation. Sie zeigt, wie das Licht in das jeweilige Auge einfällt. Dies verdeutlicht die Bedeutung des Lichts für das Sehen.

Der Regenwurm kann unterschiedliche Helligkeiten mit lichtempfindlichen Zellen wahrnehmen. Die Qualle hat Flachaugen, die aus einer Ansammlung von dicht beieinanderliegenden lichtempfindlichen Zellen bestehen. Die Napfschnecke, eine Meeresbewohnerin, besitzt Grubenaugen. Diese ähneln Flachaugen in ihrem Aufbau. Durch die Einbuchtung lässt sich mit einem Grubenauge aber zusätzlich die Richtung bestimmen, aus der das Licht kommt. Der Nautilus ist ein im Meer lebender Kopffüßer, der in einem großen, schneckenhausförmigen Schutzpanzer lebt. Funde haben gezeigt, dass sich die Bauweise des Nautilus seit ungefähr 200 Millionen Jahren kaum verändert hat. Das "lebende Fossil" besitzt Blasenaugen. Wie eine Lochkamera bündeln sie das Licht durch eine enge Öffnung.
Den Wirbeltieren ermöglicht die Linse in ihren Linsenaugen ein schärferes, lichtstärkeres Bild. Hier stehen Hund, Katze und Mensch zur Auswahl.

Lichtverhältnisse


Vergleich des Sehvermögens Mensch und Katze in der Nacht (Auswahl im Reiter oben links)

Hier kann zwischen drei verschiedenen Tageszeiten gewählt werden: Tag, Dämmerung oder Nacht. Für alle drei Tageszeiten kann mit dem menschlichen Sehvermögen verglichen werden.

Dieses Beispiel zeigt, dass die Katze (rechts) im Vergleich zum Menschen (links) bei Dunkelheit relativ gut sieht. Daneben wird unter dem Reiter „Rezeptoren“ gezeigt, dass ihr Auge 400.000 lichtempfindliche Stäbchen hat, die das Sehen im Dunkeln möglich machen.




Rezeptoren: Stäbchen und Zapfen


Rezeptorenverteilung von Stäbchen und Zapfen (Rot, Grün, Blau) bei einer Katze

Hinter dem Reiter „Rezeptoren“ verbirgt sich jeweils eine animierte Grafik mit der Verteilung der Stäbchen und Zapfen auf der Netzhaut.
Für jedes vorgestellte Auge werden die Rezeptoren schematisch dargestellt: Die Stäbchen (weiß) sind für die Helligkeitswahrnehmung verantwortlich; die Zapfen (rot, grün, blau) ermöglichen das Farbensehen. Im virtuellen Augenbaukasten lässt sich deren Anzahl pro Quadratmillimeter mit den Reglern einstellen. Entsprechend ändert sich das auf dem Foto dargestellte Sehvermögen.


Das menschliche Auge hat drei Zapfenarten, die jeweils vor allem rotes, grünes und blaues Licht wahrnehmen. Aus der Mischung der verschiedenen Farbanteile entsteht das gesamte Farbspektrum. Die Anzahl der Zapfenarten und welche Farben sie wahrnehmen, variieren im Tierreich stark. Manche Tiere haben nur zwei Zapfenarten, wie z.B. Hunde, die Rot nicht als eigene Farbe erkennen können



Vergleich der Sehfähigkeit eines Hundes mit dem eines Menschen


In diesem Beispiel wird das Sehvermögen eines Nautilus mit dem eines Menschen bei Tag verglichen. Der Nautilus verfügt über ein Blasenauge mit ca. 100.000 Stäbchen pro Quadratmillimeter. Zapfen zum Farbensehen besitzt dieser relativ primitive Kopffüßer nicht. Das Blasenauge verleiht dem Nautilus schon ein gewisses Formen- und Bildsehen. Jedoch ist das Bild schwarz-weiß, lichtschwach und unscharf.




Sehfähigkeit eines Nautilus unter Wasser am Tag


Im Auge ist die Anzahl der Stäbchen und Zapfen nicht gleichmäßig verteilt. Die höchste Konzentration der Zapfen auf der Netzhaut ist zumeist genau gegenüber des Linsenapparats. Beim Menschen befindet sich dort der sogenannte "gelbe Fleck" – ein Bereich, in dem besonders viele Zapfen vorhanden sind, wodurch das Auflösungsvermögen – also das Vermögen scharf zu sehen – besonders groß ist.

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