Moin,
momentan läuft bei mir das Modul "Physiologie der Tiere". Sehr interessant, aber auch sehr anspruchsvoll, denn für die Neurophysiologie muss man Physik Vorwissen haben....
Und als ich gestern Abend nach guten Abbildungen auf der Suche war, fand ich plötzlich ein Bild eines Pelvicachromis. Und siehe da; Bonner Wissenschaftler (also Wissenschaftler MEINER Uni
) haben festgestellt, dass Cichliden Infrarot wahrnehmen können.
Das ganze wurde zwar schon 2012 publiziert, aber ich las davon gestern zum ersten mal.
In dieser Woche ging es in den Vorlesungen um die Sinnesphysiologie, also wie Tiere ihre Umwelt wahrnehmen.
Für die Thermosensorik haben Schlangen ein spezielles Organ entwickelt, das Grubenorgan. Das besteht eigentlich lediglich nur aus einer Grube, die von einer Membran in zwei Kammern geteilt wird. In dieser Membran sitzen viele Wärmerezeptoren, die die Infrarotstrahlung wahrnehmen können.
Infrarotstrahlung gehört genau wie das Licht, das wir wahrnehmen können, zum elektromagnetischen Spektrum. Elektromagnetische Strahlung haben wir also überall.
Infrarotstrahlung wird auch Wärmestrahlung genannt. Wärme ist nichts anderes als Maß für die Geschwindigkeit der einzelnen Teilchen (Gase/Flüssigkeiten) bzw. Gitterschwingungen (Festkörper).
Daraus resultiert dann auch ein absoluter Nullpunkt, nämlich 0 Kelvin (273,14°C). Denn weniger Bewegung als "Stillstand" ist ja nicht möglich.
Die Teilchenbewegung besteht vor allem aus "Springenden" Elektronen. Nach dem Bohr´schen Atommodell haben wir einen positiven Atomkern mit Protonen und Neutronen. Um diesen Kern herum haben wir Schalen, also festgelegte Bahnen auf denen die Elektronen liegen. Eigentlich sind es keine Schalen, sondern Atomorbitale, aber das geht jetzt hier zu weit und übersteigt auch langsam meinen Kompetenzbereich.
Elektronen auf der untersten Schale haben ein sehr niedriges Energieniveau, denn dem positiven Atomkern fällt es sehr leicht, diese Elektronen anzuziehen. Je weiter Elektronen vom Kern entfernt sind, desto höher ist ihr Energieniveau, denn der Kern muss mehr Energie aufbringen, um diese Elektronen anzuziehen.
Nun kann es passieren, dass Elektronen von einer Schale abwandern. Wandern Elektronen von einer höheren (äußeren) Schale auf eine niedrigere (innere) Schale, so geben sie Energie ab in Form eines Photons. Springt das Elektron von einer inneren auf eine äußere Schale, braucht es hingegen Energie.
Deshalb erhitzt der Chemiker auch gerne irgendwas, denn dadurch wird dem System Energie zugeführt und die Bindungen der Moleküle verändern sich. Solche Reaktionen sind endotherm, da man Energie reinsteckt.
Exotherme Reaktionen geben Energie ab (in Form von Wärme/Licht).
Die abgesonderten Photonen erzeugen nun eine Welle, eine elektromagnetische Welle. Wir können die zwar nicht sehen, aber wir nehmen Wärme natürlich auch wahr. Wir können allerdings kein Bild konstruieren, sondern lediglich die Umgebungstemperatur als warm oder kalt einstufen.
Schlangen hingegen können mit ihrem Grubenorgan sehen. Die Membran in der Grube funktioniert dabei wie eine Netzhaut im Auge. Es kommen zwei Infrarotstrahlen von zwei verschiedenen Quellen (also mit verschiedenen Winkeln) auf die Membran. Die entsprechenden Rezeptoren nehmen dies wahr. Auf der Membran entsteht ein umgekehrtes Bild, wie bei einer Lochkamera. Das ist bei uns auch so, allerdings wird das Licht was wir wahrnehmen und das Infrarotbild der Schlange "retinotrop" abgebildet. Wir sehen also kein umgekehrtes Bild, sondern ein richtig gestelltes Bild. Die Topografie der Rezeptoren ist im Gehirn abgebildet. Der visuelle Cortex nimmt also die entsprechende Richtung der Quelle wahr.
Die untersuchten Buntbarsche haben allerdings kein eigenes Organ, sondern sehen Infrarot mit den Augen. Der genaue Mechanismus ist wohl noch nicht bekannt.
Zudem nehmen die Cichliden lediglich die Reflexion wahr. Also wird eine Infrarotquelle gebraucht, um ein Tierchen, dass diese Wärme reflektiert, wahrnehmen zu können.
Natürlich können die Fische kein scharfes Bild erzeugen, aber ähnlich wie bei Schlangen gibt es verschiedene Zellen, die nur auf einen Stimulus reagieren, oder auf einen simultanen Reiz, also einem visuellen und einem Infrarot-Reiz reagieren.
So gibt es beispielsweise IR-verstärkte Visuelle Zellen. Wenn nur Infrarot als Stimulus vorhanden ist, dann erfolgt kein Aktionspotential, also wird nichts an das Hirn weitergeleitet. Bei einem visuellen Stimulus hingegen wird mit einer bestimmten Feuerfrequenz ein Signal (Aktionspotential) an das Gehirn geleitet. Wenn beide Stimuli simultan reizen, dann wird diese Feuerfrequenz noch erhöht.
Ähnlich könnte es auch bei den Cichliden sein. Die Infrarotstrahlung erzeugt also ein schärferes Bild, aber wird allein nicht bzw. kaum wahrgenommen.
Hier der Link zum Artikel den ich gefunden habe:
scinexx.de/wissen-aktuell-15262-2012-10-26.html
Und hier ein Link zum Thema auf der Homepage der Uni Bonn:
uni-bonn.de/neues/264-2012
momentan läuft bei mir das Modul "Physiologie der Tiere". Sehr interessant, aber auch sehr anspruchsvoll, denn für die Neurophysiologie muss man Physik Vorwissen haben....
Und als ich gestern Abend nach guten Abbildungen auf der Suche war, fand ich plötzlich ein Bild eines Pelvicachromis. Und siehe da; Bonner Wissenschaftler (also Wissenschaftler MEINER Uni
) haben festgestellt, dass Cichliden Infrarot wahrnehmen können.Das ganze wurde zwar schon 2012 publiziert, aber ich las davon gestern zum ersten mal.
In dieser Woche ging es in den Vorlesungen um die Sinnesphysiologie, also wie Tiere ihre Umwelt wahrnehmen.
Für die Thermosensorik haben Schlangen ein spezielles Organ entwickelt, das Grubenorgan. Das besteht eigentlich lediglich nur aus einer Grube, die von einer Membran in zwei Kammern geteilt wird. In dieser Membran sitzen viele Wärmerezeptoren, die die Infrarotstrahlung wahrnehmen können.
Infrarotstrahlung gehört genau wie das Licht, das wir wahrnehmen können, zum elektromagnetischen Spektrum. Elektromagnetische Strahlung haben wir also überall.
Infrarotstrahlung wird auch Wärmestrahlung genannt. Wärme ist nichts anderes als Maß für die Geschwindigkeit der einzelnen Teilchen (Gase/Flüssigkeiten) bzw. Gitterschwingungen (Festkörper).
Daraus resultiert dann auch ein absoluter Nullpunkt, nämlich 0 Kelvin (273,14°C). Denn weniger Bewegung als "Stillstand" ist ja nicht möglich.
Die Teilchenbewegung besteht vor allem aus "Springenden" Elektronen. Nach dem Bohr´schen Atommodell haben wir einen positiven Atomkern mit Protonen und Neutronen. Um diesen Kern herum haben wir Schalen, also festgelegte Bahnen auf denen die Elektronen liegen. Eigentlich sind es keine Schalen, sondern Atomorbitale, aber das geht jetzt hier zu weit und übersteigt auch langsam meinen Kompetenzbereich.
Elektronen auf der untersten Schale haben ein sehr niedriges Energieniveau, denn dem positiven Atomkern fällt es sehr leicht, diese Elektronen anzuziehen. Je weiter Elektronen vom Kern entfernt sind, desto höher ist ihr Energieniveau, denn der Kern muss mehr Energie aufbringen, um diese Elektronen anzuziehen.
Nun kann es passieren, dass Elektronen von einer Schale abwandern. Wandern Elektronen von einer höheren (äußeren) Schale auf eine niedrigere (innere) Schale, so geben sie Energie ab in Form eines Photons. Springt das Elektron von einer inneren auf eine äußere Schale, braucht es hingegen Energie.
Deshalb erhitzt der Chemiker auch gerne irgendwas, denn dadurch wird dem System Energie zugeführt und die Bindungen der Moleküle verändern sich. Solche Reaktionen sind endotherm, da man Energie reinsteckt.
Exotherme Reaktionen geben Energie ab (in Form von Wärme/Licht).
Die abgesonderten Photonen erzeugen nun eine Welle, eine elektromagnetische Welle. Wir können die zwar nicht sehen, aber wir nehmen Wärme natürlich auch wahr. Wir können allerdings kein Bild konstruieren, sondern lediglich die Umgebungstemperatur als warm oder kalt einstufen.
Schlangen hingegen können mit ihrem Grubenorgan sehen. Die Membran in der Grube funktioniert dabei wie eine Netzhaut im Auge. Es kommen zwei Infrarotstrahlen von zwei verschiedenen Quellen (also mit verschiedenen Winkeln) auf die Membran. Die entsprechenden Rezeptoren nehmen dies wahr. Auf der Membran entsteht ein umgekehrtes Bild, wie bei einer Lochkamera. Das ist bei uns auch so, allerdings wird das Licht was wir wahrnehmen und das Infrarotbild der Schlange "retinotrop" abgebildet. Wir sehen also kein umgekehrtes Bild, sondern ein richtig gestelltes Bild. Die Topografie der Rezeptoren ist im Gehirn abgebildet. Der visuelle Cortex nimmt also die entsprechende Richtung der Quelle wahr.
Die untersuchten Buntbarsche haben allerdings kein eigenes Organ, sondern sehen Infrarot mit den Augen. Der genaue Mechanismus ist wohl noch nicht bekannt.
Zudem nehmen die Cichliden lediglich die Reflexion wahr. Also wird eine Infrarotquelle gebraucht, um ein Tierchen, dass diese Wärme reflektiert, wahrnehmen zu können.
Natürlich können die Fische kein scharfes Bild erzeugen, aber ähnlich wie bei Schlangen gibt es verschiedene Zellen, die nur auf einen Stimulus reagieren, oder auf einen simultanen Reiz, also einem visuellen und einem Infrarot-Reiz reagieren.
So gibt es beispielsweise IR-verstärkte Visuelle Zellen. Wenn nur Infrarot als Stimulus vorhanden ist, dann erfolgt kein Aktionspotential, also wird nichts an das Hirn weitergeleitet. Bei einem visuellen Stimulus hingegen wird mit einer bestimmten Feuerfrequenz ein Signal (Aktionspotential) an das Gehirn geleitet. Wenn beide Stimuli simultan reizen, dann wird diese Feuerfrequenz noch erhöht.
Ähnlich könnte es auch bei den Cichliden sein. Die Infrarotstrahlung erzeugt also ein schärferes Bild, aber wird allein nicht bzw. kaum wahrgenommen.
Hier der Link zum Artikel den ich gefunden habe:
scinexx.de/wissen-aktuell-15262-2012-10-26.html
Und hier ein Link zum Thema auf der Homepage der Uni Bonn:
uni-bonn.de/neues/264-2012
Ich studiere Biologie. Tiermedizin stand zwar auch zur Debatte, aber ich musste feststellen, dass es nur sehr wenige Unis gibt, die das anbieten. Ich glaube die nächstgelegene Uni, die Tiermedizin anbietet liegt in Gießen. 
