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Rentiere können vielleicht nicht fliegen, aber sie haben ultraviolette Sicht

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Alexandre Buisse/WikiCommons CC BY-SA 3.0

Was sehen diese Augen wirklich? (Foto: Alexandre Buisse / WikiCommons CC BY-SA 3.0)

Glen Jeffery wurde neugierig, als die Leute anfingen, ihm Rentieraugen zu schicken.

Die Augäpfel wurden Jeffery, einem Professor für Neurowissenschaften am University College London Institute of Ophthalmology, von einem Forscher in der Abteilung für Arktisbiologie der Universität Tromsø geschickt, der seinen Beitrag wollte. Als er die Augen untersuchte, sah Jeffery, dass sich die Augen der im Sommer getöteten Rentiere grundlegend von denen der im Winter getöteten Rentiere unterschieden. Die im Sommer Getöteten hatten eine goldene Reflexion auf der Rückseite, während die im Winter Getöteten eine tiefblaue Reflexion hatten. Die Farbe der Reflexion hat einen tiefgreifenden Einfluss auf das Sehvermögen des Tieres.

Er war plötzlich süchtig. Die Forschungsgemeinschaft war lange daran interessiert, wie Tiere mit langen Perioden ausgedehnter Dunkelheit im Winter im Vergleich zu ausgedehntem Licht im Sommer umgehen, aber erst in diesem Moment erregte das Thema Jefferys Aufmerksamkeit.

In den letzten sieben oder acht Jahren seit diesen ersten Augäpfeln hat Jeffery jährliche Hochsommer- und Hochwinterreisen in die Arktis unternommen. Er und eine Gruppe von Forschern begannen mit Rentieren und betrachteten dann Kapuzenrobben; zuletzt rief Jefferys Team nach den Augen von Eisbären, die gelegentlich auf Spitzbergen, einem Archipel zwischen Norwegen und dem Nordpol, erschossen werden. Bei jedem dieser Tiere betrachtet das Team die reflektierende Oberfläche auf der Rückseite ihrer Augen, um zu untersuchen, wie sie ultraviolettes (UV) Licht wahrnehmen.

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Svalbard, Norwegen/ In den Tagen der Polarnacht bekommen Sie die meiste Zeit blaues Licht. Bjørn Christian Tørrissen/WikiCommons CC BY-SA 3.0

Winter in Norwegen bedeutet, 24 Stunden am Tag in einem tiefen, tiefen Blau zu leben. (Foto: Bjørn Christian Tørrissen / WikiCommons CC BY-SA 3.0)

Ultraviolettes Sehen bedeutet, dass die Augen eines Tieres kürzere Wellenlängen des Lichts, gemessen in Nanometern, aufnehmen können und somit für einen größeren Anteil des Lichts in der Atmosphäre empfindlich sind. Ultraviolette Wellenlängen gehen über die Grenzen des sogenannten sichtbaren Farbspektrums hinaus – das für den Menschen sichtbare Rot bis Violett.

Dies bedeutet, dass Rentieraugen in diesen tiefen Wintermonaten Licht einfangen, das wir Menschen nicht sehen können. Jefferys Forscherteam entdeckte, dass die Fähigkeit eines Rentiers, UV-Licht zu sehen, was es ihm ermöglicht, Nahrung und Raubtiere zu erkennen, entscheidend für sein Überleben in der Arktis ist. Da Flechten, Fell und Urin alle UV-Licht absorbieren, erscheinen sie für ein Rentier schwarz und kontrastieren eher, als dass sie sich mit dem Schnee vermischen.

Robben sind auch empfindlich gegenüber UV-Licht, da sie die meiste Zeit in tiefen ozeanischen Gewässern verbringen. „Ein Siegel lässt kein Photon Licht weg, unabhängig von seiner Wellenlänge“, sagt Jeffery. Die Fähigkeit, UV zu sehen, ist auch an der Wasseroberfläche praktisch. Während ein Eisbär auf einem Eisschild für uns wie Weiß auf Weiß aussieht, ist es für eine Robbe wahrscheinlich eine räuberische Masse von tiefem Grau.

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Manfred Werner/WikiCommons CC BY-SA 3.0

Ein Rentier hängt im Schnee. (Foto: Manfred Werner / WikiCommons CC BY-SA 3.0)

Jeffery erwähnt auch die Schneeblindheit, die durch UV-Licht verursacht wird, das die Hornhaut verbrennt. Keine Säugetiere außer Menschen scheinen wirklich darunter zu leiden, erklärt er, also sehen sie alle irgendwann UV. Besonders beeindruckend sind jedoch Rentiere und Robben.

Die Arktis wird am häufigsten als das Gebiet nördlich des Polarkreises definiert und umfasst Norwegen, Schweden, Finnland, Russland, die Vereinigten Staaten (Alaska), Kanada und Dänemark (Grönland). Es ist eine Region mit langen, dunklen Wintern und kurzen, hellen Sommern mit begrenztem Tier- und Menschenleben. Jefferys Forschungsstation befindet sich in Tromsø, Norwegen, und im Winter, wenn er das Wetter von einer Londoner Webcam aus überprüft, vermisst er es wirklich.

Der Winter in der Arktis ist friedlich und weit. „Du reist stundenlang und siehst kein Haus, du siehst keine Person, du siehst nichts“, sagt er. „Es ist nicht wirklich dunkel, sondern ein unglaublich tiefes Blau, ein total gesättigtes tiefes Blau.“ Die Zerbrechlichkeit der Landschaft zeigt sich in der rückläufigen Schneegrenze, die mit jedem Jahr weiter zurückgegangen ist.

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Moyan Brenn/flickr

Arktische Schönheit eingefangen in unserem vertrauten visuellen Spektrum. (Foto: Moyan Brenn / flickr)

Das Sammeln der Daten für diese Forschung ist keine einfache Aufgabe. Bei den Experimenten wird dem Tier ein Anästhetikum verabreicht und dann ein kleines Stück Goldfolie auf das Auge gelegt, um aufzuzeichnen, auf welche Art von Licht das Auge reagiert. Genauer gesagt verwenden sie eine sogenannte ERG oder Elektroretinographie, um die elektrische Reaktion der Netzhaut auf Licht aufzuzeichnen.

Obwohl der Prozess schmerzlos ist und eine schnelle Genesung erfordert, neigen Rentiere und Robben, die beide an extreme Umgebungen gewöhnt sind, zu extremen Reaktionen auf die Anästhesie. Rentiere überhitzen unter Narkose, daher packen Forscher sie bei Aufnahmen in Eis; da Rentiere die ganze Zeit aufgrund des gärenden Grases in ihrem Magen rülpsen, müssen ihre Mägen entlüftet werden, wenn sie anfangen zu explodieren. Was Robben betrifft, so reagieren sie auf Stress und schließen viele Organe in ihrem Körper. Wenn das passiert, belebt der Tierarzt, der die Anästhetika macht, das Tier sofort wieder. „Ich würde sicherlich nicht noch einmal ein Siegel betäuben wollen“, sagt Jeffery. „Sie sind groß, sie beißen, sie stinken.“

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Andy Mabbett/WikiCommons CC BY-SA 3.0

Dieses Rentier scheint überrascht zu sein von dem, was es sieht. (Foto: Andy Mabbett / WikiCommons CC BY-SA 3.0)

Jeffery sagt, dass der Verlust des UV-Sehvermögens von Primaten ein seltenes Ereignis in der Tierwelt war. Der Mangel an UV-Sicht beim Menschen ist im Tierreich eher die Ausnahme als die Norm. Alle Insekten sehen UV; Ihr Sichtbereich ist nach unten verschoben, so dass sie dazu neigen, keine tiefen Rottöne zu sehen, aber sie sehen tief in den Blues und UVs, die sie verwenden, um zwischen Blumen mit verschiedenen Arten von Polleninhalten zu unterscheiden. Vögel werden entweder als violettempfindlich oder ultraviolettempfindlich eingestuft, was ihnen bei der Nahrungssuche und Werbung zugute kommen kann.

Aber der Mensch sieht nichts, obwohl das Sehen unsere wichtigste sensorische Modalität ist. Unsere Augen nehmen selten Licht mit Wellenlängen von weniger als 400 Nanometern auf, aber das müssen sie nicht, sagt Jeffery; Die menschliche Spezies nutzt das Sehen intelligent, um nicht nur Raubtiere zu meiden und Nahrung zu finden. Menschliche Augen sind in der Lage, ultraviolettes Licht wahrzunehmen, wenn auch nur, wenn die Linse entfernt wird. Aber je nachdem, was Sie sich ansehen, ist das vielleicht nicht so aufregend, wie es sich anhört. Als Jeffery und mehrere Kollegen ihre Kameras bekamen, sich hinsetzten und sie in ihrem Büro ansahen, sagte Jeffery, ihre erste Reaktion sei gewesen: „Oh, verdammte Hölle, es sieht nicht anders aus.“

Und das tut es nicht, wenn Sie menschliche Dinge tun, wie ein Buch lesen oder Candy Crush spielen. Aber für Kreaturen wie Rentiere und Robben könnte dieses zusätzliche Bisschen Superkraft den Unterschied zwischen Leben und Tod bedeuten.