Kurstag 8
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Kurstag 8 Augen - Bilder dazu im Skript/Buch anschauen - Licht = elektromagnetische Strahlung zwischen 380-760nm; sehr kurze elektromagnetische Strahlen= Gammastrahlung, lange= Radiowellen - Faktoren die die Güte des gesehenen Bildes bestimmen: Lichtempfindlichkeit optische Eigenschaften des dioptrischen (lichtbrechenden)Apparats Auflösungsvermögen Dichte der Sehzellen in der Retina (Netzhaut) Fokussieren Erhöhung der Brechkraft der Linse durch verdicken der Linse oder durch Vorziehen der Linse; Cephalopoden machen aktive Fernakkomodation, indem sie Augenbecher durch Muskeln zusammendrücken Neuronale Bildauswertung Unterschiedliche Verschaltung - höchstes Auflösungsvermögen nur wenn Licht nicht begrenzt; in der Dämmerung weniger Auflösung, schlechteres Bild; grosse Augen= viel Licht kann rein= bei nachtaktiven Tieren - Augen nur bei Coelenteraten, Anneliden, Mollusken, Arthropoden, Chordaten Pigmentbecherocillen bei Acrania (Schädellosen) Becher/Grubenauge z.B. Turbellaria, Mollusken Blasenauge bei z.B. Quallen (Halitois offen) und Mollusken (Helix geschlossen) Linsenauge bei Wirbeltieren und Cephalopoden Kompflexaugen bei Insekten und Krebsen - Becherauge: Vertiefung in Epidermis, keine Linse, durch Schatteneffekt des pigmentumhüllten Bechers kann man Richtung des Lichtes bestimmen; Verkleinerung der Öffung führt zu schärferem Bild, aber weniger Lichteintritt (altertümlicher Nautilus) - Linsenauge: Einbau einer Linse die Licht bündelt; Linse normalerweise in Ruhe auf Entfernung eingestellt; bei Naheinstellung schieben Knorpelfische, Amphibien und Schlangen die Linse nach vorne, meisten Reptilien, Vögel und Säuger krümmen Linse indem Zonularmuskeln entlastet sind; nur Knochenfische haben Linse die im Ruhezustand auf „nah“ eingestellt ist Retina von Wirbeltieren hat getrennte Rezeptorsysteme: skotopisches System (Stäbchen) für farbenblindes Dämmerungssehen, lichtempfindlich photopisches System (Zäpfchen) für Farbsehen, nicht so lichtempfindlich Mensch: Zapfen auf Fovea beschränkt; Fovea nur 0,5° gross, aber man schaut so dass sie immer auf das angeschaute Objekt gerichtet ist; hohe Auflösung, da 7 x 10³ Zapfen über Bipolare Zellen direkt (1:1) verschaltet sind; sonst 130 Stäbchen Auf eine Ganglienzelle Entstehung der Linsenaugen von Cephalopoden: Blase von Hautektoderm wölbt sich nach innen Sehzellen entstehen auf „Ektoderm“, das heisst, die Sehzellen sind dem Lichteinfall zugewandt (everse Retina) Entstehung der Linsenaugen bei Wirbeltieren: Von Ektoderm bildet sich Blase des Neuroektoderms, schliesst sich und wandert nach innen; Blase und Ektoderm wölben sich nach innen und es entsteht Auge die Sehzellen sind dem Lichteinfall abgewandt (inverse Retina) - Komplexauge: Lichtfokussieren durch viele (Libellen bis zu 30000)Linsensystemen (Ommatidium= Einzelauge aus 8-9 Sehzellen) auf konvex gewölbte Retina um Auflösungsvermögen zu vergrössern sollte Linsendurchmesser möglichst klein sein; aber dann wenig Licht besser ganzes Auge zu vergrössern optisches Superpositionsauge = viele Einzelaugen wirken optisch zusammen (Lichtbündelung) jede Retinula (Untereinheit der Retina) empfängt nicht nur Licht aus einem sondern vielen Ommatidien; besseres Sehen in Dunkelheit! manche Insekten schliessen Ommatidien optisch zusammen, indem sie die Pigmente in den äusseren Pigmentzellen nach unten rutschen (umschalten von Appositions auf Superpositionsaugen!) optisches Appositionsauge = Licht eines Einzelauges auf eine Retinula (normal) - Auswertung des Bildes: Bild im Gehirn ist Interpretation des retinalen Bildes wesentliches Prinzip ist die Laterale Hemmung der Rezeptoren Konturen werden hervorgehoben; im visuellen Cortex z.B. reagieren Nervenzellen nur auf streifenförmige Reize Liniendedektoren - Farbsehen: meisten Wirbeltiere (unter Säugern v.A. Primaten) sehen Farbe Menschen haben Rezeptoren für blau (max. Absorption bei 440), grün (535) und rot (570) =trichromatisches System chromophore Gruppe der Zapfensehpigmente des Menschen ist Retinal (wie auch bei Stäbchen); Retinal ist mit Opsin verbunden, dieses unterscheidet sich je nach Art der Sehzelle (rot, grün, blau, Stäbchen); eingehende Lichtblitze erregen das Retinal und es kapselt sich vom Opsin ab; durch eine Kettenreaktion kommt ein Nervenimpuls zustande; bei Rot-Grün-Blindheit fehlt entweder Gen für rotes oder grünes Opsin - Schnitt durch die Retina bei Linsenauge (in Schichten): Pigmentepithelzellen Lichtabsorption, Synthese von Retinal Rezeptorenzellen Stäbchen/Zäpfchen äussere Körnerschicht Kerne der Stäbchen und Zäpfchen äussere reticuläre Schicht Horizonalzellen für laterale Verschaltung Innere Körnerschicht Bipolare Zellen (verbinden Photorezeptoren und Ganglienzellen) Amakrine Zellen (laterale Verschaltung, z.B.Kontrastverschärfung) Innere reticuläre Schicht nur Verschaltung, Axone Ganglienzellenschicht Ganglienzellen; Axone über optischen Nerv zum Gehirn Optikusfaserschicht Unterschiedliche Entstehung des Linsenauges bei Cephalopoden und Wirbeltieren: Laterale Hemmung, wie sie funktioniert:
