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Besondere Augenformen

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Presentation Transcript

    1. Besondere Augenformen

    2. Übersicht Einleitung Vorstellung zweier besonderen Augenformen Natur und Technik

    3. Was sind Augen? Definition: Organe des räumlichen Sehens Von Einzelzellen bis Linsenauge: warum die Vielfalt ?

    4. Die Spiegelaugen der Pecten Nicht unbedingt das Tier, bei dem man nach speziellen Augen sucht. Nicht unbedingt das Tier, bei dem man nach speziellen Augen sucht.

    5. Die Spiegelaugen der Pecten 60 – 100 Spiegelaugen am Mantelrand

    6. Die Spiegelaugen der Pecten Untersuchungen: Unbewegliche, kuppelförmige Linse Retina ist zweilagig (distale und proximale Retina) und direkt hinter der Linse ? Fester Brennpunkt ? Weit hinter der Retina

    8. Die Spiegelaugen der Pecten Lösung des Problems: Spiegeloptik spiegelnde Argentea hinter der doppelten Retina Versuch: Man sieht sich selbst im MikroskopVersuch: Man sieht sich selbst im Mikroskop

    9. Distale: ciliären Sehzellen, deren Axone zu einem distalen Sehnerv zusammenlaufen Proximale: rhabdomerischen Sehzellen Distale: ciliären Sehzellen, deren Axone zu einem distalen Sehnerv zusammenlaufen Proximale: rhabdomerischen Sehzellen

    10. Die Spiegelaugen der Pecten Argentea erzeugt in der Ebene der distalen Retina ein scharfes, inverses Bild

    12. Die Spiegelaugen der Pecten Wozu überhaupt die Linse? ? zur Korrektur der sphärischen Aberration der Argentea Die Argentea hat einen Radius von 410 µm, die Brennweite des Spiegels beträgt also 205 µm (bei Hohlspiegeln ist f = r/2). ? nichts zu tun mit LinseDie Argentea hat einen Radius von 410 µm, die Brennweite des Spiegels beträgt also 205 µm (bei Hohlspiegeln ist f = r/2). ? nichts zu tun mit Linse

    13. Nachteil: Unfokussiertes Licht durch Retina ? Nebel. Nachteil: Unfokussiertes Licht durch Retina ? Nebel.

    14. Weitere Spiegel in der Tierwelt Tapetum: Schicht in den Augen vieler nachtaktiver Vertebraten und Arthropoda. Wirft das Licht zurück auf die Retina ? Leuchten der Augen.

    15. Komplexaugen der Insekten

    16. Komplexaugen Unbeweglich Bestehen aus einzelnen Ommatidien (Ameise: 6 Libelle: 28.000) Jedes Ommatidium bildet einen Einzelpunkt der Umwelt ab ? je mehr Ommatidien, desto schärfer die Sicht ? Mosaik-Bild

    17. Rot = schwarz nehmen UV-Licht war ? Erkennung von LandeplätzenRot = schwarz nehmen UV-Licht war ? Erkennung von Landeplätzen

    18. Komplexaugen zeitliches Auflösungsvermögen ist viel höher als beim Linsenauge: bis zu 250 Bilder pro Sekunde (Mensch: 24) Grund: schnellere Lichtreaktion der Photorezeptoren ? können höhere Bewegungs- Geschwindigkeiten auflösen „Zeitlupe“ „Zeitlupe“

    20. Lichtstrahlen werden vom Kristallkegel auf das stäbchenförmige Rhabdom gebrochen. Cornealinse und Kristallkegel bilden zusammen den dioptrischen (lichtbrechenden) Apparat Rhabdom enthält SehstoffeLichtstrahlen werden vom Kristallkegel auf das stäbchenförmige Rhabdom gebrochen. Cornealinse und Kristallkegel bilden zusammen den dioptrischen (lichtbrechenden) Apparat Rhabdom enthält Sehstoffe

    21. Komplexaugen Es gibt 3 verschiedene Typen Appostionsauge Optisches Superpositionsauge Neuronales Superpositionsauge

    22. Komplexaugen A) Appositionsauge hauptsächlich bei tagaktiven Insekten Ommatidien sind in ihrer gesamten Länge durch Pigmentzellen von benachbarten Ommatidien isoliert

    23. Komplexaugen B) Optisches Superpositionsauge hauptsächlich bei nachtaktiven Insekten benachbarte Ommatidien nur teilweise durch Pigmentzellen isoliert Kristallkegel und Sehzellen sind getrennt

    24. Kristallkegel brechen so, dass Strahlen auf ein Rhabdom treffen Kristallkegel und Sehzellen sind getrennt (dazwischen neutrale Zone) Regulation durch Pigmentzellen („Rollo“-Effekt)Kristallkegel brechen so, dass Strahlen auf ein Rhabdom treffen Kristallkegel und Sehzellen sind getrennt (dazwischen neutrale Zone) Regulation durch Pigmentzellen („Rollo“-Effekt)

    25. Komplexaugen Appositionsauge: Erhöhtes Auflösungsvermögen Erniedrigte Lichtempfindlichkeit Optisches Superpositionsauge Erhöhte Lichtempfindlichkeit Erniedrigtes Auflösungsvermögen

    26. Komplexaugen C) neuronales Superpositionsauge Auch bei tagesaktiven Insekten Rhabdomere sind nicht zu einem Rhabdom verschmolzen Lediglich 2 Rhadomere bilden in der Mitte einen gemeinsamen Sehstab; die restlichen 6 bilden separate Lichtwellenleiter

    27. Ocelli Neben Komplexaugen: meist 3 Ocelli

    28. Von obenVon oben

    30. Ocelli Neben Komplexaugen: meist 3 Ocelli Defokussiert Funktion: an der Korrektur von Drehungen um die Quer- und Längsachse beteiligt.

    31. Natur und Technik Der Mottenauge-Effekt: feine Noppenstruktur, die antireflektierend wirkt

    32. Natur und Technik Spiegelaugen der Pecten ? selbe Technik wie im Newtonschen Spiegelteleskop

    33. Natur und Technik Eher Chemie und nicht Physik, die Biologie von Technologie unterscheidet. Eher Chemie und nicht Physik, die Biologie von Technologie unterscheidet.

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