Ein Forscherteam unter der Leitung der Universität von Arkansas hat kürzlich umfangreiche Daten über Hunderte von Wirbeltier- und Wirbellosenarten gesammelt, um die Besonderheiten der Sehsysteme verschiedener Tiere besser zu verstehen.
Die Experten fanden heraus, dass Landtiere mehr Farben unterscheiden können als ihre aquatischen Artgenossen, während Tiere, die an offene Landlebensräume angepasst sind, ein breiteres Farbspektrum wahrnehmen als Tiere, die in Wäldern leben.
Vor allem aber scheint die Evolutionsgeschichte ein Schlüsselfaktor zu sein, der bestimmt, welche Farben verschiedene Tierarten sehen können. So entdeckten die Wissenschaftler, dass wirbellose Tierarten im Vergleich zu Wirbeltieren kürzere Wellenlängen des Lichts sehen, was auf die unterschiedliche Entwicklung einiger ihrer Netzhautzellen zurückzuführen ist.
“Wissenschaftler stellen seit langem die Hypothese auf, dass sich das Sehvermögen von Tieren so entwickelt hat, dass es sich den Farben des Lichts in ihrer Umgebung anpasst“, so die Mitautorin der Studie, Erica Westerman, Assistenzprofessorin für Biologie an der Universität von Arkansas. “Aber diese Hypothese ist schwer zu beweisen, und es gibt noch so viel, was wir über das Sehen von Tieren nicht wissen. Das Sammeln von Daten für Hunderte von Tierarten, die in den unterschiedlichsten Lebensräumen leben, ist eine gewaltige Aufgabe, vor allem wenn man bedenkt, dass wirbellose Tiere und Wirbeltiere unterschiedliche Arten von Zellen in ihren Augen verwenden, um Lichtenergie in neuronale Reaktionen umzuwandeln“.
Den Forschern zufolge hängt die Fähigkeit der Tiere, visuelle Informationen zu erkennen und zu verarbeiten, von den Wellenlängen und der Intensität des Lichts in bestimmten Umgebungen sowie von der Empfindlichkeit einer Art von Netzhautproteinen, den so genannten Opsinen, ab, die das Spektrum des Lichts bestimmen, das eine Tierart sehen kann. Professor Westerman und ihr Doktorand Matthew Murphy sammelten Daten von 446 Tierarten aus vier Phyla und fanden heraus, dass Wirbeltiere und wirbellose Tiere phylogenetisch unterschiedliche Opsine in ihren Netzhäuten verwenden.
Aufgrund des physiologischen Unterschieds zwischen den ziliaren Opsinen der Wirbeltiere und den rhabdomerischen Opsinen der Wirbeltiere scheinen letztere besser in der Lage zu sein, kurzwelliges Licht zu sehen, selbst wenn die Lebensräume dafür sorgen sollten, dass Wirbeltiere auch ähnliche Muster erkennen können. Dieser Unterschied könnte jedoch auf stochastische genetische Mutationen bei Wirbeltieren zurückzuführen sein, die den Bereich des Lichts, das sie wahrnehmen können, einschränken könnten.
“Unsere Studie beantwortet einige wichtige Fragen, aber sie wirft auch weitere Fragen auf, die uns helfen könnten, das Sehen von Tieren noch besser zu verstehen. Wir können mehr tun, um die Unterschiede in der Struktur der Netzhaut von Wirbeltieren und Wirbellosen zu untersuchen, oder um herauszufinden, wie ihre Gehirne visuelle Informationen unterschiedlich verarbeiten. Das sind spannende Fragen“, schloss Murphy.
Die Studie wurde in der Zeitschrift Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences veröffentlicht.
