Faszinierende Entdeckung zeigt, wie die Augen von Kopffüßern Farbe erkennen

Eine neue Studie zeigt, dass die Augen von Kopffüßern, wie die dieser Pharao-Tintenfische (Sepia pharaonis), möglicherweise komplexer sind als bisher angenommen. Helmut Corneli/Getty Images

Die Tierklasse, zu der Tintenfische, Kalmare, Nautilus und Sepien gehören, mag an Land wie schlampige, übergroße Latexhandschuhe aussehen, aber im Wasser gehören diese Kreaturen zu den anmutigsten und beweglichsten der Welt. Kopffüßer können viele Dinge tun, die wir nicht können – z. B. ihre Hautfarbe blitzschnell ändern oder sich durch ein Loch von der Größe eines Getränkedosendeckels zwängen. Aber sie sind dem Menschen auch ähnlicher, als wir es uns vielleicht vorstellen: Ihr Verhältnis von Gehirn zu Körper ist ähnlich wie das unsere, und das bringt einen erstaunlichen Intellekt mit sich, der es ihnen ermöglicht, Werkzeuge zu benutzen, kindersichere Flaschen zu öffnen und komplizierte Ausbrüche aus Aquarien zu konstruieren. Sie sind uralte Lebewesen, und es ist etwa 700 Millionen Jahre her, dass wir einen gemeinsamen Vorfahren hatten, so dass sich fast alle Merkmale, die wir mit einem Kopffüßer gemeinsam haben, getrennt voneinander entwickelt haben.

Unsere Augen sind ein Beispiel für diese konvergente Evolution.

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„Kopffüßer gehören zu den wenigen Tieren, die völlig unabhängig von den Wirbeltieren ein hochauflösendes, kameraähnliches Auge entwickelt haben“, sagt Alexander Stubbs, Doktorand in der Abteilung für Integrative Biologie an der Universität von Kalifornien in Berkeley.

Aber das hat Stubbs nie gefallen. Er fragte sich, warum, wenn ein Tintenfisch nur in Schwarz und Weiß sieht, die Männchen so unverschämte Farben zur Fortpflanzung zeigen, die sie der Gefahr aussetzen, von einem Raubtier gefressen zu werden, während sie vor einer Dame angeben, die angeblich nicht einmal seinen farbenfrohen Anzug sehen kann? Und außerdem sind Kopffüßer Meister der Tarnung. Es erscheint seltsam, dass ein Tier, das Farben so virtuos einsetzt, nicht in der Lage ist, sein eigenes Werk zu sehen.

So tat sich Stubbs mit seinem Vater Christopher Stubbs, einem Astrophysiker am Harvard Department of Physics, zusammen, um eine Idee zu beweisen, die er hatte: dass Kopffüßer Farben wahrnehmen, nur durch einen völlig anderen Mechanismus als unsere Augen.

Ein Blauring-Oktopus (Hapalochlaena lunulata) kann seinen Körper durch Farbwechsel tarnen.
Borut Forlan/Getty Images

Während unsere Augen runde Pupillen haben, die sich verkleinern und vergrößern, um alle verfügbaren Wellenlängen des Lichts unabhängig von den Lichtverhältnissen in einen einzigen Brennpunkt zu bringen, haben die Pupillen von Kopffüßern verrückte Formen: vertikale Balken oder Hanteln, ausgefallene verschnörkelte U’s und W’s.

„Die Position der Pupille, die Form des Augapfels und der Abstand zwischen Pupille und Netzhaut ändern sich ständig, damit verschiedene Wellenlängen des Lichts in verschiedenen Winkeln eintreten können.“

Wenn wir Pupillen von Kopffüßern hätten, sähe die Welt aufgrund eines Phänomens, das chromatische Aberration genannt wird, wie ein heilloses Durcheinander aus, das du vielleicht das letzte Mal erlebt hast, als du ein unscharfes Bild mit deiner Kamera aufgenommen hast oder zum Augenarzt gegangen bist, um deine Augen erweitern zu lassen.

Um zu simulieren, wie Kopffüßer ihre Augen bewegen, hat Christopher Stubbs ein Modell verwendet, das er im Rahmen seiner Astrophysik-Forschung entwickelt hat, um herauszufinden, ob die Tiere die chromatische Aberration nutzen, um Farben zu erkennen, indem sie Lichtwellenlängen sammeln und sie auf eine andere Weise sortieren, als dies bei Wirbeltieraugen der Fall ist. Die Studie, die diese Woche in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, legt nahe, dass sie dies tun, um die Auswirkungen der chromatischen Aberration auf ihr Sehvermögen zu verstärken, nicht um sie zu minimieren.

„Wenn diese Organismen wirklich die Prinzipien der optischen Physik nutzen, um ein Farbensehen zu entwickeln, ist das ziemlich erstaunlich“, sagt Alexander Stubbs. „Hier ist ein Organismus, von dem die meisten behaupten würden, dass er der beste Tarnkünstler auf dem Planeten ist, und er erhält diese Informationen auf eine völlig andere Weise – das ist schwer zu begreifen.“

Der gekammerte Nautilus (Nautilus belauensis) kann die Form seiner Augen verändern, um Farben besser zu erkennen.
Reinhard Diershil/Getty Images

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