VL 2 - Lichtsinnesorgane (II) Flashcards
Durch welche Faktoren ist die Qualität des “Rohbildes” bestimmt ?
- optischer Apparat
- Dichte der Photorezeptoren
- Güte der Photorezeptoren
Was ist entscheidend für die Qualität vom Sehen ?
der Bau von Augen erlaubt Rückschlüsse auf Qualität und Quantität der Information, die einem Gehirn zu Verfügung stehen, entscheidend ist aber auch das Potenzials des dahinter liegenden Nervensystems
Was sind Rhopalien ?
komplexe Sinnesorgane von Quallen
- die Würfelqualle (Tripedalia cystophora) besitzt 4 Stück Rhopalien
In welche Untereinheiten sind ein Pro Rhopalium eingeteilt ?
- 1 Schweresinnesorgan ( Statolith)
- 2 hochentwickelte Linsenaugen, die in verschiedene Richtungen gucken
- 2 Paare von einfachen Pigmentbrecheraugen
Insgestamt 24 Augen pro Tier
Wie unterscheiden sich die Linsen von wasserlebenden und terrestrisch lebenden Tieren ?
Wasserlebende Tiere haben eher kugelförmige Linsen, wobei die von Landtieren oval ist
Was ist die Aufgabe der bildformenden Optik ?
Information bereitstellen über Lichtintensität in verschiedenen Raumrichtungen
Was ist die spärische Abberation ?
Mit Sphärischen Linsenflächen ist keine scharfe Abbildung eines Objektpunktes möglich, da sie das Licht in den Randbereichen stärker brechen, als dies zur Vereinigung mit den näher an der optischen Achse einfallenden Strahlen notwendig wäre. Die Brennweite sphärischer Linsen nimmt deshalb zum Rande hin immer mehr ab. Dieser Abbildungsfehler wird als “sphärische Aberration” oder auch als “Öffnungsfehler” bezeichnet.
Was ist die chromatische Aberration ?
Der Lichtbrechungsindex ist von der jeweiligen Wellenlänge des Lichts abhängig und nimmt mit zunehmender Wellenlänge immer mehr ab. Dies hat zur Folge, dass kurwelliges “violettes” Licht stärker gebrochen wird, als dies bei langwelligem “roten” Licht der Fall ist. Diese Abhängigkeit der Lichtbrechung von der Wellenlänge wird als “Dispersion” bezeichnet. Die Farbdispersion tritt auch bei Linsen auf und führt dazu, dass die Brennweite einer Linse mit zunehmender Wellenlänge ebenfalls zunimmt. Eine Abbildung ist dann nur mit deutlichen das Bild verschlechternden Farbsäumen möglich und man spricht von “chromatischer Aberration”.
Was ist die “Problematik” beim Linsenauge der Würfelqualle ?
Die Linsen mit variiertem Brechungsindex liefen ein hervorragendes Bild, aber die Retina sitzt an “falscher” Stelle weswegen kein scharfen Bild auf der Rezeptorebene entsteht ( defokussiert )
Wie wird die “Problematik” der defokussierten Linsenaugen der Würfelqualle interpretiert ?
- defokussierte Augen dienen als periphere Filter, das alle feinen Details ignoriert und auf größere Strukturen spezialisiert ist.
Zusätzliche Becheraugen für nochmals “gröbere” Strukturen
Warum so gute Linsen ?
- Vermutung: Würfelquallen besitzen offenbar ein eigenes Sinnesorgan für jeden Aspekt der Umwelt - auch innerhalb einer Sinnesmodalität
- Sie “verzichten” auf komplexe neuronale Verarbeitung
Was ist das Evolutionäre Problem bei den Augen der Würfelqualle und was war die “Lösung”?
- Es ist eine evolutionäre Sackgasse: bei noch mehr wichtigen Informationen ist dieses “System” sehr schnell sehr unhandlich (kombinatorische Explosion) - Die Evolution geht in eine andere Richtung : Mehrzwechsinnesorgane, Auswertung verschiedener Aspekte durch ein komplexes Nervensystem
Wie ist das Schaltschema der Wirbeltierretina aufgebaut ?
Wie unterscheiden sich inverse und everse Linsenaugen im Aufbau ?
Wodurch wird der “Bilde Fleck” verursacht ?
An der Austrittsstelle des Sehnerven ist die Retina unterbrochen. Im Zentrum des Sehnerven ist ein ateriellen Zentralgefäß, das der Versorgung der beiden inneren Retina-Schichten dient
Was ist die Fovea centralis ?
Es ist die Zentralgrube in der Retina: Stelle des schärfsten Sehens.
Wie lange dauert es vom flachen Sinnesepithel zu gutem Linsenauge
- es benötigt insgesamt 1829 Schritte von 1%-Änderungen
- kontinuierliche Verbesserung (keine besonders ineffizienten Schritte!)
- mit schwachen Annahmen über Intensität der Selektion und Varianz der Merkmale in Population : nur 364 000 Generationen von Stadium 1 - 8
- Augenevolution ist unerwartet extrem schnell verlaufen
Was ist der unterschied zwischen den Photorezeptoren von Insekten und Wirbeltieren ?
Insekten haben rhabdomäre Photorezeptoren und Wirbeltiere (und andere Invertebraten) haben ciliäre Photorezeptoren . Zudem unterscheiden sich die Aktivierungskaskaden der Photorezeptoren
Was sind die wesentlichen Unterschiede zwischen Einzellinsen und Komplexaugen ?
- Rundumsicht
- Räumliches Auflösugsvermögen
- Abbildung aufrecht oder verkehrt herum -> Konsequenzen für Evolution
- Lichtempfindlichkeit ist nicht notwendig schlechter (Superpositionsauge)
