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Mittwoch, 29.03.2017
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Haie sind farbenblind

Untersuchung von Fotorezeptoren auf der Netzhaut enthüllt Zapfen-Monochromasie

Haie sind nicht in der Lage Farben zu unterscheiden. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie australischer Forscher. Rochen und Seekatzen, die eng mit den Haien verwandt sind, können hingegen begrenzt Farben erkennen.
Weißer Hai

Weißer Hai

Haie sind effiziente Jäger. Ihr evolutionärer Erfolg wird unter anderem ihren beeindruckenden Sinnessystemen zugeschrieben, einschließlich ihres Sehvermögens. Bisher war unklar, ob Haie Farben sehen, obwohl sie gut entwickelte Augen und einen großen sensorischen Gehirnbereich besitzen, der die visuellen Informationen verarbeitet.

Zwei Hauptarten von Fotorezeptoren


Auf der Netzhaut gibt es zwei Hauptarten von Fotorezeptoren. Stäbchenzellen sind sehr lichtempfindlich und ermöglichen Nachtsichtigkeit. Zapfenzellen reagieren ebenfalls auf Licht, sind aber weniger lichtempfindlich. Augen mit unterschiedlichen Spektraltypen von Zapfenzellen können zwischen unterschiedlichen Farben unterscheiden, Stäbchenzellen dagegen nicht.

Sehweise von Haien enträtselt


Die Wissenschaftler um Nathan Scott Hart von der University of Western Australia und der University of Queensland in Australien konnten im Rahmen ihrer Untersuchung nun zeigen, dass Haiaugen – obwohl sie ein großes Spektrum von Wellenlängen wahrnehmen – nur einen einzigen Zapfenzellentyp für langwelliges Licht auf der Netzhaut besitzen. Deshalb sind sie wahrscheinlich vollständig farbenblind, schreiben die Forscher online im Fachjournal „Naturwissenschaften – The Science of Nature“ von Springer.


„Diese neuen Forschungsergebnisse über die ‚Sehweise‘ von Haien könnten dazu beitragen, Angriffe auf Menschen zu verhindern und die Entwicklung von Fanggerät zu unterstützen, um so den Hai-Beifang in der Langleinenfischerei zu reduzieren“, erklärt Hart.

Wichtige Ergebnisse für den Schutz von Hai und Mensch


Und weiter: „Unsere Studie zeigt, dass der Kontrast gegenüber der Umgebung für die Objekterfassung bei Haien wahrscheinlich wichtiger ist als Farbsichtigkeit. Dies könnte uns dabei helfen, Langleinenfischereiköder zu entwickeln, die für Haie weniger attraktiv sind, wie auch Badebekleidung und Surfbretter, die für Haie einen geringeren sichtbaren Kontrast besitzen und deshalb weniger anziehend auf sie wirken.“

Beim Versuch, die Farbsichtigkeit von Haien festzustellen, verwendeten Hart und seine Kollegen die Mikrospektro-Fotometrie, um Zapfensehpigmente in der Hai-Netzhaut zu identifizieren und ihr spektrales Absorptionsmaß zu bestimmen.

Netzhäute von 17 Haiarten untersucht


Die Wissenschaftler untersuchten die Netzhäute von 17 Haiarten, die in unterschiedlichen Gewässern bei Queensland und Westaustralien gefangen wurden. Bei allen Arten waren Stäbchenzellen die häufigste Art von Fotorezeptoren. Bei zehn von 17 Arten wurden den Wissenschaftlern zufolge dagegen keine Zapfenzellen gefunden. Allerdings kamen diese in den Netzhäuten von sieben Haiarten aus drei verschiedenen Familien vor. Jedes Mal war jedoch nur einziger Zapfenzellentyp für langwelliges Licht vorhanden.

Die Forschungsergebnisse von Hart und seinem Team liefern wichtige Beweise dafür, dass Haie nur einen einzigen Zapfenzellentyp besitzen, was nahe legt, dass Haie Zapfen-Monochromaten und deshalb wahrscheinlich komplett farbenblind sind.

Konvergente Evolution


Die Wissenschaftler kommen zur Schlussfolgerung: „Auch wenn Zapfen-Monochromasie auf dem Land selten ist, könnte es eine verbreitete Strategie in der Meeresumwelt sein. Viele Meeressäuger − Wale, Delfine und Robben − besitzen ebenfalls nur einen einzigen, grün-empfindlichen Zapfentyp. Es scheint, dass sowohl Haie als auch Meeressäuger durch konvergente Evolution dasselbe visuelle Prinzip entwickelt haben. Mit anderen Worten, sie haben bei unverwandter Abstammung die gleichen biologischen Eigenschaften entwickelt.“ (Naturwissenschaften – The Science of Nature, 2010; DOI 10.1007/s00114-010-0758-8)
(Springer Verlag Heidelberg / Naturwissenschaften – The Science of Nature, 19.01.2011 - DLO)
 
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