Physik - Kaleidoskop

Auge 10
Evolution des Auges
Es gab Schätzungen, dass Augen der verschiedensten Bauweisen im
Laufe der Evolution etwa 40 Mal neu entwickelt worden seien.
Dennoch spielt das Pax-6-Gen sowohl bei den Tintenfischen als auch
bei Säugetieren (Mäuse) eine Rolle bei der Entwicklung der Augen.
Bei der Fruchtfliege (Drosophila melanogaster) hat das hierzu
homologe Gen „eyeless“ fast dieselbe Funktion. Deshalb liegt es nahe,
dass all diese Augentypen einen gemeinsamen Ursprung haben.
Orthologe von PAX-6 sind in vielen Chordatieren (Entwicklung vor
etwa 540 Millionen Jahren) zu finden. Fossilfunde belegen auch, dass
es die ersten Augen bereits vor 505 Millionen Jahren im Erdzeitalter
Ordovizium (z. B. beim Nautilus) gab.
Bauformen
Die einfachsten „Augen“ sind lichtempfindliche Sinneszellen auf der
Außenhaut, die als passive optische Systeme funktionieren. Sie können
nur erkennen, ob die Umgebung hell oder dunkel ist. Man spricht hier
von Hautlichtsinn.
Insekten und andere Gliederfüßer haben Augen, die aus vielen
einzelnen Augen zusammengesetzt sind. Diese Facettenaugen liefern
ein rasterartiges Bild (nicht mehrfache Bilder, wie man vermuten könnte).
Stufen der Evolution des Auges
(a) Pigmentfleck
(b) Einfache pigmentierte Vertiefung
(c) Augenbecher der Seeohren
(d) kompliziertes Linsenauge von
Meeresschnecken
Neben den beschriebenen Augentypen mit lichtbrechenden Linsen findet man in der Natur gelegentlich auch
Spiegelaugen. In den Augen der Kammmuschel (Pecten) wird das Bild durch Hohlspiegel erzeugt, die hinter der
Netzhaut angeordnet sind. Die direkt vor der Netzhaut liegende Linse dient der optischen Korrektur des stark
verzerrten Spiegelbildes. Die Spiegel sind nach dem Prinzip von reflektierenden Glasplatten gebaut. Mehr als 30
Schichten aus feinsten Guanin-Kristallen liegen dicht gestapelt, jede Schicht in eine Doppelmembran
eingeschlossen. Auch andere Tiere haben Spiegelaugen, unter anderem der Tiefseekrebs Gigantocypris, der Hummer
und die Langusten. Diese Form hat sich offenbar dort durchgesetzt, wo es weniger auf die Bildqualität und mehr auf
die Lichtausbeute ankommt.