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Für Wale und Robben ist das
Meer nicht blau
Bei Walen und Robben fehlen in der Netzhaut diejenigen
Lichtsinneszellen, die den blauen Anteil des Lichts absorbieren
können, die so genannten Blau-Zapfen. Das haben Wissenschaftler
am Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt/Main, am
Alfred-Wegener Institut in Bremen und an der Universität Lund in
Schweden jetzt an der Netzhaut von verschiedenen Walen- und
Robbenarten beobachtet. Über die Ergebnisse ihrer Forschungen
berichten Leo Peichl und seine Kollegen im European Journal of
Neuroscience (Bd. 13, S. 1520-1528, 2001).
Landlebende Säugetiere besitzen in der Regel Zapfen für blaues
und für grünes Licht. Robben und Wale aber besitzen lediglich den
Grün-Zapfen und sind daher farbenblind. Das überraschte die
Forscher. Denn in klarem Meerwasser wird das Licht mit
zunehmender Tiefe immer blauer. Ohne den Blau-Zapfen sind aber
sowohl Helligkeits- als auch Kontrastwahrnehmung im
kurzwelligen, blauen Bereich des Lichtspektrums stark
eingeschränkt.
Das Schwarz-Weiss-Portrait eines Grossen Tümmlers spielt
darauf an, dass Wale und Robben farbenblind sind. Diesen
Meeressäugern fehlen die Blauzapfen, sie besitzen nur
Grünzapfen. Der evolutive Vorteil des Blauzapfenverlustes bei
Meeressäugern ist rätselhaft, denn in klarem Meerwasser wird
das Licht mit zunehmender Tiefe immer blauer. Foto: R. Kröger
Da Wale und Robben aber stammesgeschichtlich nicht miteinander
verwandt sind, muss sich dieser Blau-Zapfen-Defekt unabhängig
voneinander entwickelt und einen Vorteil für das Leben im Meer
gebracht haben. Die Wissenschaftler nehmen an, dass der Defekt
schon in einer frühen Phase der Evolution aufgetreten ist, als die
Vorfahren der heutigen Robben und Wale auf dem Weg zurück ins
Meer zunächst nur küstennahe Gewässer bewohnten. In diesem
Bereich des Meeres ist das Licht unter Wasser auf Grund von
organischen und anorganischen Trübstoffen langwelliger und enthält
nur geringe Blauanteile. Hier wäre der Verlust des Blau-Zapfens
und der Erhalt des Grün-Zapfens durchaus von Vorteil. Der Verlust
des Farbensehens könnte die Informationsverarbeitung im Gehirn
vereinfacht haben. Dadurch wurden Kapazitäten für andere
Leistungen geschaffen. Beispielsweise haben viele Wale ein
Echoortungssystem entwickelt.
Für die Arten, die später von der Küste ins offene Meer gezogen
sind, wäre der Blau-Zapfen zweifelsohne von Vorteil gewesen.
Aber der genetische Defekt, der dem Blau-Zapfen-Verlust zu
Grunde liegt, scheint so gravierend, dass er nicht einfach rückgängig
zu machen ist. "Vielleicht ist ja die Farbenblindheit der Preis, den
diese Meeressäuger für den Zugang zu der Fülle an
Nahrungsmitteln in den Meeren bezahlen mussten", meint Peichl.
Zapfen-Photorezeptoren in der Netzhaut eines Nördlichen
Seebären. Immunozytochemische Färbung mit einem Antiserum
gegen das Sehpigment der Grünzapfen (braunes
Reaktionsprodukt). Robben und Wale besitzen nur diesen
grünempfindlichen Zapfentyp. Der Platz zwischen den Zapfen ist
mit den zahlreichen Stäbchen-Photorezeptoren gefüllt, die das
Dämmerungssehen vermitteln. Foto: L. Peichl /
Max-Planck-Institut für Hirnforschung
Die Forscher untersuchten die Retina von 14 verschiedenen Arten
aus den Gruppen der Zahnwale (Delphine), der Seehunde und der
Seelöwen. Sie verwendeten für ihre Analysen die Augen von
gestrandeten oder in Zoos gestorbenen Tieren. Aufgrund ihrer
breiten Stichprobe vermuten Peichl und seine Kollegen, dass allen
Walen und Robben der Blau-Zapfen fehlt.
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