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Augen

Arten

Basiswissen


Als Augen bezeichnet man lichtempfindliche Organe von Lebewesen. Mit Augen gewinnen Lebewesen Informationen über den Bereich der Umwelt, den sie nicht direkt berühren können. Hier sind beispielhaft einige Arten erklärt.

Der Zweck von Augen


Augen dienen Lebewesen dazu, auf sie auftreffende elektromagnetische Strahlung (Licht) so zu registrieren, dass das Lebewesen damit möglichst viel Information über seine Umwelt erlangen kann. Solche Informationen sind vor allem a) die Richtung aus der die Strahlung kam und b) welche Wellenlänge (Farbe) die einfallende Strahlung hatte. Die Entwicklung tatsächlicher biologischer Augen im Laufe der Evolution zeigt, wie Lebewesen darüber immer mehr und immer aussagekräftigere Informationen aus der Umwelt erlangen konnten.

Augenfleck


Der Augenfleck (auch Stigma genannt) ist ein Sinnesorganell zumeist photosynthetisierender, begeißelter Protisten. Die Augenflecken bestehen aus Photorezeptoren und mehreren, mit einer Basalmembran voneinander abgegrenzten Lipidtropfen, in die Carotine eingelagert sind und daher als leuchtend orangerote Pigmentkörnchen erscheinen. Augenflecken sind die einfachste Form von Augen in der Natur. Man findet sie bei Dinoflagellaten, Chlorophyta, Gelbgrünen Algen, Braunalgen, Euglenoida, Haptophyta und Cryptophyceae[1].

Beschatteter Photorezeptor


Manche Lebewesen wie der Regenwurm besitzen am Körperende oder verstreut einzelne Lichtsinneszellen. Deren Lage relativ zum lichtabsorbierenden Körper des Wurms bestimmt die Richtungen des Lichteinfalls, für die diese Sinneszellen jeweils empfindlich sind. Dieses Prinzip ist bereits beim Einzeller Euglena verwirklicht: Der Photorezeptor liegt hier an der Basis der Geißel und wird durch einen pigmentierten Augenfleck einseitig beschattet. Das ermöglicht es der Zelle, sich zum Licht hin zu bewegen (Phototaxis).

Flachauge


Quallen und Seesterne besitzen viele nebeneinander liegende Lichtsinneszellen, die von einer Seite her durch undurchsichtige Pigmentzellen abgeschattet sind. Mit einem Flachauge kann man grob die Richtung einer Lichtquelle abschätzen. Mehr dazu im Artikel Flachauge ↗

Becherauge


Beim Becherauge sitzen eine oder mehrere Lichtzellen im Inneren eines Bechers, der das Licht hin zu drei Seiten abschirmt und nur von einer Seite einfallen lässt. Wenn eine Sehzelle dann Licht empfängt, verbindet sich damit auch die Information, dass es nur aus der Richtung gekommen sein kann, in der der Becher seine Öffnung hat. Siehe auch Becherauge ↗

Grubenauge


Das Grubenauge unterscheidet sich vom Pigmentbecherauge durch die dem Licht zugewandte (everse) Lage der Sinneszellen und dadurch, dass die Grube mit Sekret gefüllt ist. In der Grube bilden die Sehzellen eine Zellschicht, die innen an eine Schicht von Pigmentzellen anschließt. Es ist also eine Weiterentwicklung des Flachauges. Es ermöglicht auch die Bestimmung der Intensität und der Einfallsrichtung des Lichts. Siehe auch Grubenauge ↗

Pigmentbecherauge


In Pigmentbecheraugen, auch Pigmentberechocellen genannt, liegen die Sehzellen vom Licht abgewandt in einem Becher aus lichtundurchlässigen Pigmentzellen. Das Licht kann nur durch die Öffnung des Bechers eindringen, um die Sehzellen zu stimulieren. Da daher immer nur ein kleiner Teil der Sehzellen gereizt wird, kann neben der Helligkeit auch die Einfallsrichtung des Lichts bestimmt werden. Solche Augen besitzen unter anderem Strudelwürmern (Turbellaria) oder Lanzettfischchen.

Lochauge


Durch ein offenes Loch fallen Lichtstrahlen in eine Kammer. Auf den Wänden der Kammer treffen die Lichtstrahlen auf lichtempfindliche Zellen. Je nachdem welche Zelle einen Strahl emfängt, kann der Organismus daraus Rückschlüsse über die Richtung treffen, aus der der Lichtstrahl kam. Lochaugen haben zum Beispiel einige Kopffüßer, wie das Perlboot. Mehr unter Lochauge ↗

Linsenauge


Menschen haben Linsenaugen: das Linsenauge funktioniert in vielen Dingen ähnlich wie ein Lochauge. Es hat jedoch einen entscheidenden Vorteil: das Loch, durch das Licht einfällt, kann deutlich vergrößert werden und damit fällt auch mehr Licht in das innere des Auges. Damit kann wesentlich mehr Information über die Umwelt gewonnen werden. Mehr unter Linsenauge ↗

Stielauge


Schnecken, Krabben und Krebse sind typische Tiere mit Stielaugen. Die Stiele haben jedoch nichts mit der prinzipiellen Funktionsweise der Augen zu tun. Sie dienen dazu, die Augen über den Kopf des Tieres hinaus ausstrecken zu können. Siehe auch Stielauge ↗

Fußnoten