Sehen Fliegen die Welt in Farbe?

Was sind die Grundvoraussetzungen um in Farbe sehen zu können

Um Objekte anhand ihrer Farbe zu erkennen, benutzt die Fliege sowohl die inneren als auch die äußeren Fotorezeptoren.

Foto: Pavel Masek/Bernstein Koordinationsstelle, 2013

Menschen können Farben unterscheiden, weil ihr Gehirn in der Lage ist, unterschiedliche Signale, die die Augen empfangen, miteinander zu vergleichen. Dabei spielt das Licht, mit seinen unterschiedlichen Wellenlängen, eine wichtige Rolle. Bisher wurde angenommen, dass Fliegen mit ihren Facettenaugen nur einfarbig sehen. Die Münchener Wissenschaftler erkannten, dass Fliegen, genau wie Menschen und Säugetiere, die Welt in ihrer ganzen Farbenpracht anschauen und genießen können. Im Verlauf dieser Erkenntnis war es für die Naturforscher interessant, weiter zu ergründen, wie die Informationen über Farben in das kleine Gehirn von Fliegen gelangen.

Was über Insektenaugen bekannt ist

Insektenaugen setzen sich aus acht lichtempfindlichen Sinneszellen, auch Fotorezeptoren genannt, facettenartig zusammen. Sechs dieser Rezeptoren bilden um weitere Zellen einen Ring. Bei Fliegen werden, wenn sie ihre Umgebung mit den Augen erkunden, die äußeren Rezeptoren von einem breiten Wellenbereich des Lichtes angereizt. Bisher gingen Forscher davon aus, dass diese Rezeptoren eher für das Sehen von bewegten Objekten zuständig sind. Ihre Annahme begründeten sie mit der Erkenntnis, dass die Wahrnehmung einer Farbe auf die Wellenlänge und das Lichtspektrum beruht.

Neue Erkenntnisse in der Fliegenforschung

Neue Erkenntnisse der Neurowissenschaftler, die am Bernstein Zentrum München, dem Max-Planck-Institut für Neurobiologie in Martinsried und der Ludwig-Maximilians-Universität München forschen, sagen aus, dass die beiden inneren Fotorezeptoren auf jeweils einen engen Wellenlängenbereich des Lichts ansprechen. Der an der Studie beteiligte Forscher Thomas Wachtler betont, dass die bisherigen Annahmen überholt seien. Es wurde bewiesen, dass Fliegenaugen Informationen über Farbzusammensetzungen weiterleiten können. Vereinfacht gesagt, sie können in Farbe sehen. Die Verarbeitung der Fotorezeptorsignale simulierten die Biologen anhand eines Computermodells. Es wurde erkannt, dass die Signale der äußeren Rezeptoren wesentlich an der Farbunterscheidungsfähigkeit der Fliegen beteiligt sind.

In einem Experiment untersuchten die Forscher genetisch manipulierte Fliegen, bei denen einige Fotorezeptortypen nicht funktionsfähig waren. Einige dieser Objekte besaßen nur einen der beiden inneren farbspezifischen Rezeptorzellen. Es stellte sich heraus, dass sie trotzdem zwei Farben unterscheiden konnten. Christopher Schnaitmann, Erstautor der Studie, folgert daraus, dass das Gehirn der Fliege in der Lage ist, Informationen der inneren und äußeren Fotorezeptoren zum Vergleich heranzuziehen.

Diese Annahme bestätigte sich, als die Wissenschaftler das Farbsehen von gesunden und manipulierten Fliegen miteinander verglichen. Es wurde erkannt, dass die so manipulierten Fliegen Farbunterschiede nur noch gering wahrnahmen.

Wie es scheint, sind die äußeren Fotorezeptoren im Auge der Fliege, Multitasking-Talente. Sie tragen zum Sehen von bewegten und farbigen Objekten bei. Die Wissenschaftler betonen, dass diese doppelte Funktion bei kleinen Tieren sinnvoll ist. So ist, wenn die Anzahl an Nervenzellen begrenzt ist, sichergestellt, dass das Auge der Fliege trotzdem vielseitige visuelle Fähigkeiten besitzt.

Mit dem NABU-Insektentrainer Krabbler bestimmen

Der Naturschutzbund (Nabu) bietet Naturinteressierten einen Link zur Insektenbestimmung an. Nur wer diese kennt, kann diese bestimmen und schützen.

Informationen zum Bernstein Zentrum München

Das Netzwerk ist nach dem deutschen Physiologen Julius Bernstein (1835-1917) benannt. Es ist Teil des Nationalen Bernstein Netzwerks Computational Neuroscience und wird seit 2004 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit dieser Initiative die neue Forschungsdisziplin Computational Neuroscience gefördert.