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Donnerstag, 07.12.2017

Die 200 Augen der Jakobsmuschel

Von Stefan Parsch

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Die Augen der Jakobsmuschel haben einen Durchmesser von etwa einem Millimeter. Foto: D. Nilsson/Lund Universtiy, C. Jones/Haven Diving Services
Die Augen der Jakobsmuschel haben einen Durchmesser von etwa einem Millimeter. Foto: D. Nilsson/Lund Universtiy, C. Jones/Haven Diving Services

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  • Die Augen der Jakobsmuschel haben einen Durchmesser von etwa einem Millimeter. Foto: D. Nilsson/Lund Universtiy, C. Jones/Haven Diving Services
    Die Augen der Jakobsmuschel haben einen Durchmesser von etwa einem Millimeter. Foto: D. Nilsson/Lund Universtiy, C. Jones/Haven Diving Services
  •  Die Muschel () besitzt bis zu 200 davon. Foto: D. Nilsson/Lund Universtiy, C. Jones/Haven Diving Services
    Die Muschel () besitzt bis zu 200 davon. Foto: D. Nilsson/Lund Universtiy, C. Jones/Haven Diving Services

Jakobsmuscheln haben in ihren bis zu 200 Augen jeweils ein hoch entwickeltes optisches System: Dabei wird das Licht von einem mosaikartigen Spiegel gebündelt auf zwei Netzhäute reflektiert.

Die Wissenschaftler um Benjamin Palmer vom Weizmann Institute of Science in Rehovot (Israel) vergleichen diesen Aufbau mit einem modernen Spiegelteleskop, wie es in der Astronomie verwendet wird. Die Forscher schreiben in der Fachzeitschrift Science, dass die Erkenntnisse über die Augen der Jakobsmuschel dazu inspirieren könnten, neue optische Geräte zu erfinden. Dass die Funktionsweise des Muschelauges erst jetzt so genau untersucht wurde, hat mit seinem Aufbau zu tun: „Das fragile Gewebe konnte während der Präparationsverfahren der Transmissionselektronenmikroskopie nicht konserviert werden“, schreiben die Biologen. Die Prozedur habe zur Zerstörung des Spiegels geführt. Palmer und Kollegen verwendeten deshalb unter anderem die Tieftemperatur-Rasterelektronenmikroskopie, ein Verfahren, bei dem die Strukturen erhalten bleiben.

Das Auge der Jakobsmuschel (auch: Große Pilgermuschel, Pecten maximus) hat einen Durchmesser von etwa einem Millimeter und besteht aus Hornhaut, Linse, zwei Netzhäuten und einer Spiegelschicht. Beim menschlichen Auge ist es die Linse, die das Licht bündelt und für ein scharfes Bild auf der Netzhaut sorgt. Bei der Jakobsmuschel hingegen ist die Lichtbrechung durch die Linse sehr gering, hier sorgt ein Hohlspiegel für die Bündelung. Der Hohlspiegel besteht aus zahlreichen quadratischen Guaninkristallen mit einer Kantenlänge von 1,23 Mikrometern.

Nachdem die Forscher mehrere Augen genau vermessen hatten, konnten sie den Weg des Lichts anhand von Computersimulationen erkunden. Die Kristalle fokussieren das einfallende Licht auf die beiden Netzhäute. Bisher war nur klar, dass die vom Spiegel aus gesehen fernere Netzhaut auf dunklere, sich bewegende Gegenstände reagiert und den Verteidigungs- oder Fluchtreflex auslöst. Der Zweck der näheren Netzhaut blieb rätselhaft. Das Team um Palmer fand nun heraus, dass die fernere Netzhaut entscheidend ist für das schnelle, scharfe Sehen im Zentrum und die nähere Netzhaut für das Umfeld.

Hinsichtlich der näheren Netzhaut ziehen die Forscher einen Vergleich zu den Augen höherer Tiere: „Die lichtempfindlichen Stäbchenzellen von Säugetieren sind an den äußeren Rändern der Netzhaut verteilt und auf das periphere Sehen bei schwachem Licht spezialisiert und funktionieren somit analog zu den Fotorezeptoren der näheren Netzhaut der Jakobsmuschel.“

Der Name der Jakobsmuschel geht auf den heiligen Jakobus zurück, nach dem auch der Jakobsweg benannt ist. Die Muschel wurde schon im Mittelalter zu einem Erkennungszeichen der Pilger, die die Muschel unter anderem zum Wasserschöpfen nutzten. (dpa)

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