Elefantenaugen können nachts funkeln

Als ich mich fotografisch mit dem Rote-Augen-Effekt beschäftigte, stellte ich fest, dass nicht nur Katzenaugen im Dunkeln funkeln, sondern auch Elefantenaugen den sogenannten »leuchtenden Teppich« (lateinisch = tapetum cellulosum lucidum) haben, eine reflektierende Schicht, die sich hinter oder inmitten der Netzhaut des Auges vieler nacht- oder dämmerungsaktiver Tiere befindet. Wenn man ihre Augen nachts beleuchtet wird ein Teil des Lichtes von den Zellen des Tapetums lucidum reflektiert und sie funkeln.

In einer wissenschaftlichen Studie von 2010 heißt es dazu (ins Deutsche übersetzt von Iris Sofie Bayer):

»Die Augen von drei erwachsenen männlichen Afrikanischen Elefanten wurden untersucht; die Netzhäute wurden komplett präpariert, gefärbt und analysiert, um die Sehschärfe zu bestimmen. Auf den Netzhäuten wurde eine Reihe kleiner bis großer Ganglienzelltypen beobachtet. […]

Die Spitzendichte der beobachteten Ganglienzellen betrug 5280/mm2, und unsere Berechnungen zeigen, dass der Elefant eine maximale Sehschärfe zwischen 13,16 und 14,37 Zyklen/Grad aufweist. – [[Zum Vergleich Mensch: ungefähr 60 Zyklen pro Grad Sehwinkel]]

Wir beobachteten eine heterogene Struktur eines Tapetum lucidum, dessen Zellen hinter der temporalen und nasalen Dichte der Ganglienzellen der Netzhaut am stärksten aggregiert waren. Die Stärke des Tapetum lucidum war schwächer hinter der Dichte der Ganglienzellen, die den horizontalen Streifen bildeten. Die Morphologie des Elefantenauges scheint so beschaffen zu sein, dass es abgestimmt ist auf:

  1. die Bedeutung der Rüssel-Augen-Koordination für die Nahrungsaufnahme,
  2. die Bedeutung der 24-stündigen Wachsamkeit für Raubtiere oder Artgenossen, und
  3. die arrhythmische Natur des Tagesablaufs dieses Tieres, das sowohl tag- als auch nachtaktiv ist.«

Pettigrew, Jack & Bhagwandin, Adhil & Haagensen, Mark & Manger, Paul. (2010). Visual Acuity and Heterogeneities of Retinal Ganglion Cell Densities and the Tapetum Lucidum of the African Elephant (Loxodonta africana). Brain, behavior and evolution. 75. 251-61. 10.1159/000314898. 

Elefanten haben also wie Katzen ein Tapetum lucidum, eine reflektierende Schicht am Hintergrund des Auges. Da das einfallende Licht durch die Reflexion am Tapetum lucidum erneut die lichtempfindliche Netzhaut passiert, können solche Tiere nachts besser sehen als wir Menschen. Durch das Tapetum lucidum wird bei ihnen bei Dämmerung nicht nur jedes verfügbare Restlicht verstärkt, sondern dieses führt beim Austritt durch die Pupille wiederum dazu, dass ihre Augen bei Nacht stark leuchten.

Einen Unterschied gibt es allerdings: Elefantenaugen haben wie Menschenaugen runde Pupillen, während Katzenaugen senkrecht-schlitzförmige Pupillen haben.

Nachts leuchten die meisten Katzenpupillen durch Reflexion am Tapetum lucidum gelblich-grün. Die Ursache dafür ist die Menge an gelbem Riboflavin (Vitamin B2) in ihrem Tapetum lucidum. Katzen mit blauen Augen fehlt ein Tapetum lucidum, weshalb ihre Pupillen bei Nacht rot leuchten.

Die Frage, warum Tiere unterschiedliche Pupillenformen haben, beantworten Wissenschaftler wie folgt:

Martin S. Banks, William W. Sprague, Jürgen Schmoll, Jared A. Q. Parnell and Gordon D. Love, Why do animal eyes have pupils of different shapes?, Science Advances 07 Aug 2015: Vol. 1, no. 7, e1500391, DOI: 10.1126/sciadv.1500391:

Die vertikalen Pupillen bieten vor allem kleineren Jägern den Vorteil, die Distanz zur Beute besser abzuschätzen zu können. Augen in Schlitzform können sich besser an unterschiedliche Lichtverhältnisse anpassen (Katzen: 135-fache Veränderung, Mensch: 14-fach) und sind daher für Tiere, die tag- und nachtaktiv sind, besonders vorteilhaft.

Das Sehen mit zwei Augen auf der Vorderseite des Kopfes hilft der Katze abzuschätzen, wie weit links oder rechts sich die Beute befindet, und die vertikalen Pupillen ergänzen dieses Distanzgefühl um eine Art Tiefenschärfe, so dass die Katze entsprechend zielgenau eine Maus anspringen kann.

Bei grasenden Tieren und Beutetieren befinden sich die Augen an den Seiten des Kopfes, was ein panoramaartiges Sichtfeld bietet, das dabei hilft, Jäger früh zu erkennen und vor ihnen zu fliehen. Außerdem haben sie horizontale Augenschlitze, die störendes Licht von oben ausblenden und sie in die Lage versetzen, schnell wegzulaufen und dabei auch Hindernisse schnell wahrzunehmen und zu überspringen.

Nur der Mensch und größere Tiere wie Tiger, Löwen und Elefanten fallen mit ihren kreisrunden Pupillen aus dem Rahmen.

Zum Schluss möchte ich euch natürlich nicht die kleine Legende darüber vorenthalten, wieso Katzen bei Nacht etwa fünf bis sechs Mal besser sehen können als Menschen:

Vor langer Zeit hatten Katzen große Schwierigkeiten, nachts zu jagen. Eines Tages schwebte der berühmte Zeus auf einer Wolke vom Olymp herab und versammelte alle Tiere des Königreichs. Er versprach, jedem Tier einen Wunsch zu erfüllen. Nach den Tigern, die Streifen verlangten, und den Elefanten, die sich einen Rüssel wünschten, baten ihn die Katzen, in der Nacht besser sehen zu können. Und so warf Zeus einen Blitz in die Augen jeder Katze auf der Welt, die nun in der Nacht aufleuchten.

Nachdem man das Tapetum lucidum auch bei Elefanten nachgewiesen hat, könnte die Geschichte so enden:

Auch die Elefantenaugen scheinen an diesem »legendären Tag« etwas von diesem erleuchtenden Blitz abbekommen zu haben.

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