Folge 56 - Facettenauge Lichttechnik-Podcast

Sprecher:







Markus Bausewein

Andreas Miesauer

Gaststar und Augenexperte: Katja Bausewein

Intro/Outro: Inka







Inhalt der Folge:







Komplex oder auch Facettenauge (oculus compositus)







Am meisten kommt diese Art der Augen bei Gliederfüßern (Anthropoden) vor. 







Vor ungefähr 500 Mio Jahren hatten viele der jetzt ausgestorbenen Trilobiten aus dem Meer (Dreilapper) und Anthropoden die ersten Facettenaugen ausgebildet. Die damaligen Facettenaugen hatten zu heute nur wenige Ommatidien (Äuglein). 







Das Facettenauge besteht aus vielen kleinen Einzelaugen. Diese können sogar z.B. bei Spinnentieren jeweils kleine Linsenaugen sein.  







Jedes der Einzelaugen hat 8(…9) Photorezeptoren und nimmt einen kleinen Bildausschnitt war. Je nach Tier besteht ein Auge aus wenigen Hundert Einzelaugen bis hin zu mehreren 10k Einzelaugen (bei Libellen).  







Weibliche Glühwürmchen haben nur 300 Einzelaugen, während ihre zugehörigen Männchen 2500 dieser Einzelaugen. Auch bei Käfern sind Unterschiede zwischen Männchen und Weibchen der gleichen Gattung zu sehen. Bei Junikäfern sind das ca. 2700 bei den Weibchen und ca. 1000 mehr bei ihren Männchen. Je schneller ein Insekt fliegt umso mehr Einzelaugen hat es, daher auch die Unterschiedlichen Anzahlen bei Männchen und Weibchen, ebenso wie die notwendige Suche nach den Weibchen… 







Der größte Vorteil dieser Augen ist die schnelle Bildwiederholfrequenz von bis zu 300 Bildern/Sekunde (ca. 4…5-Fache Frequenz des menschlichen Auges). Bei den meisten Insekten beträgt die zeitliche Auflösung ca. 80 Bilder / Sekunde, diese haben die Apositionsaugen. Die Facettenaugen haben einen Sichtbereich der hauptsächlich im kurzwelligen, dem UV-Bereich liegt. 







3 Typen von Facettenaugen: 







Es gibt: 







* Appositionsaugen bei Taginsekten vorkommend (am meisten verbreitet) * Superpositionsaugen (vorwiegend bei nachtaktiven Insekten) Bei Superpositionsaugen können die einzelnen Sehzellen so verkürzt werden, dass mehrere zusammengeschaltet werden können, was die Auflösung reduziert, aber die Lichtempfindlichkeit entsprechend verstärkt. * Neuronalen Superpositionsaugen kommen bei besonders schnell fliegenden Insektenarten vor wie z.B. die ganzen Zweiflügler (Fliegen und Mücken) aber auch viele weitere Arten. Bei den neuronalen Superpositionsaugen ist der Vorteil die hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit, da hier die Sinnesreize sehr schnell weitergeleitet werden können und das Insekt sehr schnell reagieren kann. 







Welche weiteren Vorteile hat dieses Auge in der Evolution eigentlich? 







Wenn wir ehrlich sind, ist die Bildauflösung von einem einzelnen Auge von dem Facettenauge nicht gerade sehr hoch im Vergleich zu unseren heutigen Linsenaugen. Aber der große Vorteil ist die hohe Anzahl und die Tatsache, dass die Insekten über das gesamte Sehfeld (Rundumblick) mit diesen sehr vielen kleinen Äuglein ein gleichmäßiges scharfes Bild sehen können. Das Linsenauge müsste erst den Blickwinkel ändern da es im Randbereich eher schlecht sieht und in dem Randbereich keine hohe Auflösung hat.  Durch die seitlich halbkuglige Anordnung der vielen Ommatidien (Äuglein) ist das Blickfeld auch viel höher und auch rundum scharf dargestellt als bei einem Linsenauge.  







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