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Linsen-und Komplexaugen - Ein Vergleich


Inhaltsverzeichnis

1.   Anatomie- 4 -

1.1 Aufbau eines Komplexauges- 4 -

1.2 Aufbau eines Linsenauges- 4 -

1.3 Vergleich des Aufbaus eines Komplexauges und Linsenauges- 6 -

2.   Funktionsweise- 7 -

2.1  Funktionsweise eines Facettenauges- 7 -

2.2  Funktionsweise eines Linsenauges- 8 -

2.3 Vergleich der Funktionsweise eines Komplexauges und Linsenauges- 10 -

2.4  Fazit: Warum hat sich das Linsenauge beim Menschen durchgesetzt? - 11 -

Schlussteil- 11 -

Literaturverzeichnis- 13 -

Versicherung- 15 -

Das Facettenauge eines Insekts besteht aus bis zu 10 000 Einzelaugen, die auch Ommatidien genannt werden.

Jedes Einzelne dieser Ommatidien ist in einem jeweils anderen Winkel ausgerichtet, was dem Insekt die Möglichkeit verschafft um 360° zu sehen. Desweiteren können Insekten bis zu 250 Bilder in der Sekunde wahrnehmen, das sind circa 10-mal mehr Bilder als bei einem menschliches Linsenauge.


1.          Anatomie

1.1 Aufbau eines Komplexauges

Das Komplexauge besteht zum einen aus dem dioptrischen Apparat, welcher sich aus der Cornealinse und dem Kristallkegel zusammensetzt.

Die Cornealinse weist Pigmentzellen auf, die dem Ommatidium ihre Farbe geben. Das Licht fällt durch die Cornealinse und wird auf den Kristallkegel geworfen.

Der Kristallkegel, der aus Zellen oder zellähnlicher Masse bestehen kann, schließt sich direkt an die Chitinlinse an.

Darauf folgt die Retinula, sie besteht aus Fotorezeptoren, es gibt zwei verschiedene Arten dieser Fotorezeptoren, die Stäbchen reagieren besonders empfindlich auf Änderungen der Lichtverhältnisse, sind also für das Kontrastsehen verantwortlich, während die Zapfen besonders auf Farbreize reagieren.

Diese Fotorezeptoren lagern sich an das Rhabdom an. Es ist eine Sinneszelle, welche jeweils ein längliches Axon, somit einen Teil des Sehnervs (Nervus opticus) besitzt.


1.2 Aufbau eines Linsenauges

Der Aufbau eines Linsenauges unterscheidet sich grundlegend von dem eines Komplexauges.

Es gibt Sechs Muskeln, die für die Beweglichkeit des Augapfels verantwortlich sind. Sie erlauben sowohl seine vertikale als auch horizontale Drehung.

Die Lederhaut (Sklera) ist eine der äußersten, das Auge umgebenden Hautschichten, sie durchziehen feine Kapillaren, die das Auge mit Blut versorgen. Außerdem findet sich in der Episclera, der ersten der drei Hautschichten der Lederhaut Immunzellen. Die Sustania peoporia weist vor allem Kollagenfibrillen auf. Die dritte Hautschicht der Sklera ist die Lamina fusca, sie besitzt Melanozyten, die für die Pigmentierung von Bedeutung sind.

Die Aderhaut (Chroidea) ist von Kapillaren und anderen Blutgefäßen durchzogen, um das Auge mit Blut und weiteren (durch das Blut transportierten) wichtigen Stoffen. Hier findet die Hauptversorg.....[read full text]

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Es gibt den Aufbau betreffend einige Gemeinsamkeiten zwischen den vorgestellten Augentypen.

Sowohl das Komplexauge als auch das Auge von Wirbeltieren besitzt eine Linse. Das Komplexauge weist pro Ommatidium eine Cornealinse, beziehungsweise eine Chitinlinse auf.

Die Libelle beispielsweise besitzt mit Dreißigtausend Einzelaugen die wohl größte Anzahl an Ommatidien, wodurch das Sichtfeld ihrer Komplexaugen größer ist als das anderer Insekten.

Das Linsenauge der Wirbeltiere ist ein großes Einzelauge, das ebenfalls eine Linse aufweist. Die jedoch konvex gekrümmt ist.

Desweiteren reagieren die Sehpigmente in den Rhapdomeren   auf den Lichteinfall ins Facettenauge, ähnlich wie es die Stäbchen im äußeren Bereich der Netzhaut in einem Linsenauge tut. Beide Augentypen weisen Zapfen zum Farbensehen auf, obwohl Insekten oft in der lage sind ein größeres Spektrum an Farben wahrzunehmen, als es der Mensch kann.  Außerdem besitzen sowohl Insekten als auch Wirbeltiere einen ausgebildeten Nervus opticus, welcher den einfallenden Sinneseindruck ans Gehirn weiterleitet.


Doch es gibt auch Unterschiede im Aufbau dieser Augentypen.

Einer der auffälligsten Unterschiede ist bei einem Komplexauge die Anzahl an einzelnen Ommatidien, welche dem Insekt die Möglichkeit der Rundumsicht verleiht. Was bedeutet, dass sie ein weitaus größeres Sichtfeld besitzen als b.....

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2.  Funktionsweise


2.1  Funktionsweise eines Facettenauges 

Licht fällt durch die Chitinlinse in den dioptrischen Apparat eines Insekts ein. Die Cornealinse bündelt dieses Licht und leitet es in gebündelter Form an den mit ihr verbundenen Kristallkegel weiter, der das Licht wiederum bricht. Von dort aus gelangt es über das Rhapdomen, auf dem sich die auf Licht reagierenden, aus Mikrovilli-Säumen bestehenden Fotorezeptoren befinden.

Das Rhapdomen bildet ein Axon, welches die elektrischen Impulse von den Sehzellen auf dem Rhapdom an das Gehirn weiterleitet. Dort entsteht dann ein verarbeitetes Abbild des aufgenommenen Sinneseindrucks.

Durch das Komplexauge ist es Insekten vergönnt, Bewegungen wesentlich schneller wahrzunehmen als Menschen. Sie können bis zu zweihundert Bilder pro Sekunde wahrnehmen.

Durch die einzelnen Ommatidien gleicht die Art des Sehens einem Mosaikbild.


2.2  Funktionsweise eines Linsenauges

Die Hornhaut bricht das (von einem Körper oder Gegenstand) zurückgeworfene Licht, wenn es ins Auge gelangt. Je nach Lichtintensität zieht sich die Iris zusammen oder weitet sich, um einen optimalen Lichteinfall für ein scharfes Bild zu gewährleisten. Diesen Vorgang nennt man Adaption der für das Weiten und Zusammenziehen der Regenbogenhaut verantwortliche Muskel heißt Zilliarmuskel.

Durch die Linse, welche hinter der Hornhaut liegt, wird das Licht erneut, feiner gebrochen, wodurch es im Augeninneren zu einer Überkreuzung .....

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Desweiteren liegen in ihren Hautschichten Kapillaren und Immunzellen, welche das Auge mit wichtigen Stoffen versorgen.

Nachdem das Bild auf der Netzhaut abgebildet wurde, wird es über den Nervus opticus zum Gehirn weitergeleitet.

Die Geschwindigkeit mit der die Informationen über das Axon des Sehnervs an das Gehirn übertragen wird ist mit der Geschwindigkeit einer DSL-Leitung vergleichbar.


2.3 Vergleich der Funktionsweise eines Komplexauges und Linsenauges

Die Gemeinsamkeiten in der Funktionsweise der beiden vorgestellten optischen Apparate liegen in gewisser Weise darin, wie der optische Reiz aufgenommen wird und zum Gehirn beziehungsweise zum Sehnerv gelangt.

Bei beiden Augentypen ist Licht für den Vorgang des Sehens notwendig. Außerdem fällt das Licht in beiden Fällen durch eine Linse, im Falle des Komplexauges genauer gesagt des Ommatidiums fällt das Licht durch eine Chitin –oder Cornealinse, welche der Hornhaut des menschlichen Auges ähnlich ist.

Außerdem wird das Licht in beiden Fällen zweimal gebrochen, um es optimal auf die lichtempfindlichen Sehzellen zu lenken. Allerdings besteht hier ein Unterschied: Im Auge der Wirbeltiere gibt es neben der Cornea, welche die erste Lichtbrechung durch ihre Krümmung verursacht. eine Linse. Die Cornea ist richtungsweisend für das Licht, damit es gebündelt in die Pupille einfällt, um auf die Linse zu treffen.

Dort wird das Licht ei.....

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2.4  Fazit: Warum hat sich das Linsenauge beim Menschen durchgesetzt?

Ausschlaggebend für die Beantwortung dieser Frage war die Tatsache, dass der Mensch, um zu überleben in der Lage sein musste, zum Beispiel Gefahren von weitem zu erkennen, um sich davor schützen zu können, andererseits war es notwendig Nahrung aus der Nähe betrachten zu können, um sie als gefährlich oder ungefährlich für das Überleben einstufen zu können.

Das heißt, für unsere Spezies gestalteten und gestalten sich Adaption und Akkommodation als Überlebenswichtige Fähigkeiten.

Desweiteren war es für die Fortbewegung im Zeitalter der ersten Menschen hilfreich Abstände einschätzen zu können. Hier bewährte sich das dreidimensionale Sehen, welches dem Menschen die Möglichkeit gibt Tiefe zu sehen.

Da der Mensch sich wesentlich langsamer als Beispielsweise die Drosophila bewegt, wären Komplexaugen, die Bewegungen exakt wahrnehmen können nicht von Nutzen und hinderlich in der Alltagsbewältigung.


        Schlussteil


Im Verlauf dieser wissenschaftlichen Arbeit, hat sich gezeigt, wie detailliert und komplex sich die beiden, in dieser Ausarbeitung vorgestellten Augentypen aus kleinsten Bestandteilen aufbauen. Es wird deutlich, dass jeder noch so kleine Teil des Auges funktionieren muss, damit ein Bild im Gehirn entstehen kann.

In diesem Zusammenhang stellt sich auch heraus, welche Gemeinsamkeiten und Ähnlichkeiten bei bestimmten Zellen vorhanden sind.

Diesbezüglich seien die Sinneszellen im Auge, die Stäbchen und Zapfen im Linsenauge und im Komplexauge erwähnt. Beide funktionieren ähnlich und reagieren auf Licht. Selbst wenn es an anderer Stelle bedeutende Unterschiede in Bau und .....

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17.02.2013


Rohner, Andreas:  Natur, Anatomie der Bienen, Facettenauge1 (online).  10.2008, update: 04.01.2009

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Gessert, Susanne, Auchter, Marc, Thomas Winkle: Das Facettenauge im Rasterelektronenmikroskop (online). Update: 15.02.2012

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 Bubenzer H. Rainer: Facettenauge (online). Update 21.09.2012

17.02.2013

 

Sedlak, Renate: Körpereise, das Auge (online). Update: 03.10.2008

18.02.2013


Hahn, Ursula: Ocunet, Aufbau und Funktion des Auges (online). Update: 04.02.2010

  18.02.2013


Antwerpes, Frank, Dr.: Dockcheck, Sklera (online)Update: 20.05.2009

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Antwerpes, Frank, Dr.: Dockcheck, Corpus vitreum(online)Update: 20.05.2009

vitreum 18.02.2013


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