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BioFilia

Jeder kennt dieses Sprichwort – und sicher ist auch jedem schon mal aufgefallen, dass nachts tatsächlich alle Katzen grau sind. Und nicht nur die Katzen, alles ist grau, wir können einfach keine Farben mehr unterscheiden. Das liegt aber natürlich nicht daran, dass unsere Umwelt ihre Farbe verliert. Wir können die Farben nur nicht mehr sehen.

Lichtsinneszellen Stäbchen und Zapfen
Die Netzhaut ist die lichtempfindliche Schicht im Auge. Sie besteht aus mehreren Schichten, von denen die unterste als Lichtsinneszellen Stäbchen und Zapfen enthält. In den Außensegmenten dieser Lichtsinneszellen befinden sich Membranstapel, die lichtempfindliche Pigmente enthalten. Trifft Licht darauf, wird eine Reihe von Reaktionen ausgelöst, die letztendlich dazu führen, dass ein Reiz zum Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet wird.

Ohne Licht kein Sehen

Um die Frage zu beantworten, müssen wir uns anschauen, was mit dem Licht passiert, das in unsere Augen trifft. Damit wir sehen können, muss es in unseren Augen etwas geben mit derselben Funktion wie einen Film oder Sensor in einer Kamera, also eine lichtempfindliche Schicht.

Diese Schicht ist die Netzhaut (Retina). In der Netzhaut befinden sich Lichtsinneszellen, die bestimmte Pigmente beinhalten (die Rhodopsine). Trifft Licht auf diese Pigmente, zerfallen sie und dadurch wird ein Reiz ausgelöst, der ans Gehirn weitergeleitet werden kann.

Lichtempfänger, die Farben sehen

Die Besonderheit bei Wirbeltieren ist, dass sie zwei verschiedene Typen von Lichtsinneszellen haben. Diese werden wegen ihrer Form Stäbchen und Zapfen genannt.

Die Zapfen sind dabei für das Farben sehen zuständig, sie reagieren nur, wenn Licht bestimmter Wellenlängen auf sie trifft.

Das für uns sichtbare Tageslicht erscheint zwar weiß, aber spaltet man es in die verschiedenen Wellenlängen auf, kann man die Farben erkennen, aus denen es zusammengesetzt ist. Dies geschieht zum Beispiel bei einem Regenbogen.

Menschen haben drei Zapfentypen: einen für violettes und blaues Licht, einen für grünes Licht und einen für gelbes und rotes Licht. In der Netzhaut des Menschen befinden sich etwa 5 Millionen Zapfen.

Das Problem ist aber, dass Zapfen nicht besonders lichtempfindlich sind. Hier kommen die Stäbchen ins Spiel. Stäbchen sind sehr lichtempfindlich und damit für das Hell-/Dunkelsehen zuständig.

Steht also nur wenig Licht zur Verfügung, wie abends oder nachts, sehen wir nur mit den Stäbchen, weil diese auch bei sehr kleinen Lichtmengen reagieren können. In der menschlichen Netzhaut befinden sich ca. 100 Millionen Stäbchen.

Spektrum natürlichen Lichts
Jeder kennt das sichtbare Farbspektrum des natürlichen Lichts, wie es zum Beispiel ein Regenbogen zeigt. Sichtbar wird es, wenn das Licht in die verschiedenen Wellenlängen aufgespalten wird und wir sie so getrennt voneinander sehen können. Die Farben können wir deshalb unterscheiden, weil die drei Zapfentypen in der Netzhaut jeweils nur auf Licht bestimmter Wellenlängen und damit bestimmter Farben reagieren. Stäbchen dagegen reagieren auf Licht beinahe des gesamten für uns sichtbaren Farbspektrums gleichermaßen und ermöglichen deshalb keine Farbunterscheidung.

Darum sind nachts die Katzen grau!

Die Antwort auf die Frage, warum nachts alle Katzen grau sind, liegt also in unserer Netzhaut. Die für das Farbensehen zuständigen Lichtsinneszellen – die Zapfen – können bei wenig Licht nicht reagieren.

Die lichtempfindlichen Stäbchen dagegen, die schon auf kleinste Lichtmengen reagieren, leisten keinen Beitrag zum Farbensehen. Deshalb sind wir bei schwachem Licht farbenblind.

Und wie sehen viele Tiere bei Nacht?

Nachtaktive Tiere haben übrigens verschiedene Anpassungen, die ihnen das Sehen bei sehr wenig Licht erleichtern. Oft weist ihre Netzhaut besonders viele Stäbchen auf und die Augen sind sehr groß.

Viele nacht- oder dämmerungsaktive Tiere haben außerdem eine spiegelnde Schicht hinter oder in der Netzhaut, die das Licht reflektiert, sodass es ein zweites Mal auf die Netzhaut trifft. Diese Schicht ist der Grund dafür, dass die Augen vieler Tiere leuchten, wenn man sie im Dunkeln anstrahlt.

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