Aggressive Mantis Garnelen Sieht Farbe Wie Keine Andere

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Eine garnele, die mit ihrer hammerartigen klaue den finger eines menschen brechen kann, sieht die welt wie kein anderes tier.

Die farbenfrohe Mantisgarnele ist bekannt für mächtige Krallen, die die Beute mit 200 kg betäuben können. (91 kg) Kraft. Neue Forschungen haben ergeben, dass diese aggressiven Krebstiere auf eine andere Art und Weise komisch sind: Sie sehen Farben wie kein anderes Tier auf dem Planeten.

Das 400 Millionen Jahre alte visuelle System der Mantisgarnele funktioniert eher wie ein Satellitensensor als jedes andere Tierauge, sagte der Studienforscher Justin Marshall, ein Neurobiologe an der University of Queensland in Australien. Anstatt die Verhältnisse der Stimulation mit nur wenigen Farbrezeptoren zu verarbeiten, hat die Mantis-Garnele 12 - und scheint sie zu verwenden, um mit minimalem Aufwand Farbe zu erkennen.

"Es gibt kein anderes Tier, das so etwas in der Ferne hat", sagte Marshall zu WordsSideKick.com. [Siehe Bilder der Bizarre Mantis Shrimp Eyes]

Farbsehen

Mantis Garnelen (Stomatopoda) sind bunt gefärbte Krebstiere, die von Riffen leben. Sie können einen Meter lang werden (30 Zentimeter) und sind unter Fischern als "Daumensplitter" bekannt, weil sie ihre hammerartigen Krallen packen. Diese Klauen sind nur wenige Zentimeter lang, können jedoch Schläge liefern, die so schnell wie ein Geschoss mit einem Kaliber 22 sind.

Forscher wissen seit langem, dass das Mantis-Garnelenauge 12 Farbrezeptoren enthält, aber sie hatten keine Ahnung, warum. Menschen und die meisten anderen Tiere verwenden drei Farbrezeptoren, um das Lichtspektrum zu sehen. Bei diesen Tieren wird jeder der drei Rezeptoren durch einen anderen Farbton erregt: rotes, grünes oder blaues Licht. Das Auge sendet die Signale von den Rezeptoren an das Gehirn, das das Erregungsverhältnis jedes Rezeptors abwägt und anhand dieser Verhältnisse die Farbe wahrnimmt.

Es ist verlockend zu glauben, dass Mantis-Garnelen mit 12 Farbrezeptoren einen Regenbogen sehen, den Menschen nicht einmal wahrnehmen können. Aber Marshall und seine Kollegen fanden das Gegenteil. Sie trainierten Mantis-Garnelen, um bestimmte Lichtwellenlängen mit Lebensmitteln zu verknüpfen. Da die Wellenlänge des Lichts seine Farbe definiert, bedeutete dies, dass die Garnele bestimmte Farben als Vorboten von Leckereien sah.

Dann zeigten sie der Garnele zwei Farblichter und ließen sie dasjenige auswählen, das sie mit ihren Krallen packen oder anklopfen würde. Durch Veränderung der Wellenlänge der Lichter konnten die Forscher herausfinden, wie gut die Garnelen waren, einen Farbton von einem anderen zu unterscheiden.

Einzigartige Augen

Wie sich herausstellte, konnte die Garnele Wellenlängen im Abstand von etwa 25 Nanometern unterscheiden, im Wesentlichen der Unterschied zwischen Orange und Gelb. Im Vergleich dazu kann der Mensch Farbtöne unterscheiden, die nur 1 bis 4 Nanometer voneinander entfernt sind.

"Sie sehen die Welt der Farben definitiv nicht so detailliert wie andere Tiere", sagte Marshall über die Garnele.

Warum also das 12-Rezeptor-System behalten? Marshall und seine Kollegen sind sich nicht sicher, wie es funktioniert, aber sie vermuten, dass die Garnelen die Farbe sehr schnell verarbeiten, indem sie Muster der Rezeptoranregung einrichten, die bestimmten Farben entsprechen. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, dass jeder Rezeptor ein leerer Eimer ist. Wenn ein paar Eimer an einem Ende des Spektrums voll erscheinen, weiß die Garnele, dass sie rot sieht. Am anderen Ende des Spektrums stehen die Buckets für Blau.

Mit anderen Worten, Mantisgarnelen können im Gehirn weniger Farben verarbeiten als sie im Auge erkennen, eine Technik, die den Tieren helfen könnte, schnell Farben in ihrer brillanten Riffumgebung zu finden.

Die Garnelenaugen ordnen ihre Farbrezeptoren außerdem in einem Band in der Mitte der Netzhaut an. Diese Anordnung sieht aus wie eine Zeilenkamera oder ein Spektrallinear-Analysator, eine Art von Fernerkundungswerkzeug, das in Satelliten verwendet wird. Diese Geräte verwenden eine einzige Sensorzeile, um die Umgebung zu scannen. Jede Zeile sendet Daten an einen Computer-Prozessor, der Daten aus allen Zeilen zu einem kohärenten Bild zusammenfügt. Marshall hat sogar an einem Projekt mit dem Namen "Prawns in Space" gearbeitet, das Satellitengeräte mit Inspiration aus Tieraugen verbessern will.

Der nächste Schritt, sagte Marshall, besteht darin, herauszufinden, wie Mantis-Garnelen Informationen aus ihrem bizarren Farbsensorsystem integrieren. Die Garnelen haben verräterische Flecken auf ihren Klauen, die in verschiedenen Nuancen erscheinen und auf ihre Art hinweisen. Es ist wahrscheinlich, dass die Tiere diese Flecken verwenden, um sich voneinander zu unterscheiden.

"Die Farbbotschaften, die sie sich senden, verstehen wir nicht, aber sie verwenden Farbe, um miteinander zu reden", sagte Marshall.

Die Forscher haben ihre Ergebnisse heute (23. Januar) in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

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