Skip to main content
PUBLIC RELEASE DATE: 5. April 2004

Viel Auge für wenig Licht

Deutsch-tschechisches Forscherteam entdeckt eine ungewöhnliche Zusammenstellung von Lichtsinneszellen bei unterirdisch lebenden Nagetieren



Dieser im Labor gehaltene Graumull lsst sich auch oberirdisch blicken, so dass man die groen Grabezhne gut erkennen kann.
Bild: Hynek Burda, Universitt Duisburg-Essen

Full size image available here

Ein Forscherteam vom Max-Planck-Institut fr Hirnforschung in Frankfurt, der Universitt Duisburg-Essen sowie von der Prager Karls-Universitt hat jetzt entdeckt, dass die Augen unterirdisch lebender afrikanischer Mulle (Sandgrber), entgegen bisherigen Annahmen, eine recht normal entwickelte Netzhaut besitzen mit einem hohen Anteil einer bestimmten Form von Lichtsinneszellen, den so genannten Zapfen. Diese sind eigentlich fr das Sehen bei Tageslicht zustndig, und ihr Nutzen in der lichtlosen Welt der Mulle ist fr die Wissenschaftler daher uerst rtselhaft. Whrend bei anderen Sugetieren, wie auch den Menschen, ein grn-empfindliches Zapfenpigment dominiert, enthalten die meisten Zapfen der Mulle ein blau-empfindliches Sehpigment. Die Dichte der fr das Dmmerungs- und Nachtsehen zustndigen Lichtsinneszellen, der Stbchen, ist bei den Mullen viel geringer als bei oberirdisch lebenden Nagern. Diese im European Journal of Neuroscience im Mrz 2004 verffentlichten Befunde stellen die gngigen Vorstellungen vom Sehorgan unterirdisch lebender Suger in Frage.



Querschnitt durch die Netzhaut eines Graumulls. Grn gefrbt die zahlreichen Zapfen, rot gefrbt das blauempfindliche Sehpigment, das sich in den Auensegmenten fast aller Zapfen befindet (oben, in der berlagerung orange-gelb erscheinend). Das kleine Bild links unten zeigt einen Querschnitt durch das Auge eines Graumulls (Durchmesser 2 mm). Dunkel gefrbt die Linse, links davor die Pupillenffnung und die Hornhaut. Die Netzhaut kleidet die hintere Innenwand des Augapfels aus.
Bild: Leo Peichl, MPI fr Hirnforschung

Full size image available here

Bemerkenswert viele Sugetiere sind whrend der Evolution zu einer vollstndig oder teilweise unterirdischen Lebensweise bergegangen - fast 300 Arten von Nagetieren, Insektenfressern und Beuteltieren. Vermutlich als evolutionre Anpassung an den lichtlosen Lebensraum besitzen die meisten dieser unterirdisch lebenden Arten zurckgebildete kleine Augen; viele werden als blind erachtet. Die afrikanischen Mulle (Sandgrber, Bathyergidae) gehren zu jenen Nagern, die nach gegenwrtigem Kenntnisstand ihr Leben vollstndig im Untergrund verbringen. Die Tiere ernhren sich von Wurzeln und Knollen, zu denen sie Suchgnge graben, und ziehen auch ihre Jungen unterirdisch auf. Die Augen sind klein, je nach Art 1,5 bis 2,5 Millimeter im Durchmesser. Leo Peichl vom Max-Planck-Institut fr Hirnforschung in Frankfurt/Main, Pavel Nemec von der Prager Karls-Universitt und Hynek Burda von der Universitt Duisburg-Essen haben die Augen von drei Arten, dem Graumull Cryptomys anselli, dem Riesengraumull C. mechowi und dem Nacktmull Heterocephalus glaber, genauer untersucht und dabei Erstaunliches gefunden.

Eine weitere berraschung erlebten die Forscher, als sie die Sehpigmente der Zapfen untersuchten. In der Regel enthlt die Netzhaut der meisten Suger zwei spektrale Zapfentypen: zu etwa 90 Prozent sind es grnempfindliche Zapfen, lediglich 10 Prozent sind blauempfindlich. Das ermglicht ein passables, so genanntes dichromatisches Farbensehen. Bei den Mullen hingegen enthalten etwa 90 Prozent der Zapfen das blauempfindliche Sehpigment, die brigen 10 Prozent sind reine Grn-Zapfen. Die Mulle sind die ersten Sugetiere, bei denen eine solch radikale Umkehr des Mischungsverhltnisses von grnem und blauem Zapfenpigment beobachtet wurde.

Keine dieser bei den Mullen gefundenen Besonderheiten (hoher Anteil an Blau-Zapfen, geringe Anzahl an Stbchen) passt zur These vom generellen Rckbau der Netzhaut in Anpassung an den lichtlosen unterirdischen Lebensraum. Evolutionsbiologen gehen nmlich davon aus, dass nicht gebrauchte Strukturen abgebaut werden, weil sie unntig Stoffwechselenergie kosten - berflssiges leistet sich die Natur nicht. Eher wrde man diese Besonderheiten also als Spezialisierungen fr besondere visuelle Aufgaben interpretieren. Was diese Sehleistungen sein knnten, mssen zuknftige Verhaltensversuche und Freilandstudien zeigen. Vielleicht verlassen die Tiere doch ab und zu ihre unterirdischen Lebensrume? Noch wei man zu wenig ber die visuellen Herausforderungen und Leistungen der Mulle. Die Hypothese der generellen, konvergenten Reduktion des Sehorgans bei unterirdisch lebenden Sugern steht jetzt jedenfalls auf dem Prfstand.

###

Originalverffentlichung:

Leo Peichl, Pavel Nemec und Hynek Burda
Unusual cone and rod properties in subterranean African mole-rats (Rodentia, Bathyergidae)
European Journal of Neuroscience 19: 1545-1558 (2004)

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Prof. Dr. Leo Peichl
Max-Planck-Institut fr Hirnforschung, Frankfurt/Main
Tel.: 49-699-6769-348
Fax: 49-699-6769-206
E-Mail: peichl@mpih-frankfurt.mpg.de