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Erde|Umwelt

Wie das Fischauge sieht

Das Zusammenspiel von Sehzellen bei Fischen ist komplizierter als bisher gedacht: Nicht nur Stäbchen und Zapfen, die bei Wirbeltieren für das Farben- und Formensehen sorgen, sondern auch deren Nachbarzellen scheinen lichtempfindlich zu sein und für eine Art Feinabstimmung zwischen den beiden bekannten Sehzellentypen verantwortlich zu sein.

Neben dem Sehpigment Opsin, das bei Wirbeltieren zum Sehen von Farben und Formen dient, haben Säugetiere in der Netzhaut für die Wahrnehmung der Helligkeit ein weiteres Sehpigment: Melanopsin. Das Pigment sammelt sozusagen das vorhandene Licht und teilt dem Zeitgeber des Gehirns über Nervenverbindungen mit, wie hell oder dunkel es draußen ist. Melanopsin ist bei Säugetieren in Zellen der Netzhaut angelagert, die keine Funktion für das Formen- oder Farbensehen haben.

Die Forscher machten sich nun auch bei anderen Wirbeltieren, bei Knochenfischen, auf die Suche nach Zellen in der Netzhaut, die Melanopsin enthalten. Bei ihnen konnten sie die Substanz jedoch nicht in Nervenzellen nachweisen, die den Tag-Nacht-Rhythmus regulieren, sondern in Zellen, die am Formensehen beteiligt sind. Diese sogenannten Horizontalzellen verschalten Stäbchen und Zapfen und dienen der Kontrastverstärkung. Die Wissenschaftler isolierten Horizontalzellen aus der Netzhaut von Welsen und testeten deren Reaktion auf Licht. Dieses scheint in der Tat eine Veränderung der Aktivität bei Horizontalzellen zu bewirken, berichten die Forscher. Sie konnten diesen Effekt jedoch nur bei Zellen feststellen, die Zapfenzellen miteinander verbinden, nicht aber bei solchen, die Stäbchenzellen verbinden.

Die Horizontalzellen scheinen um das Tausendfache weniger lichtempfindlich zu sein als deren Partner, die Zapfenzellen. Die Horizontalzellen reagierten sehr langsam auf Licht, sagen die Forscher. Weshalb genau Horizontalzellen lichtempfindlich sind, können die Forscher bisher noch nicht sagen. Sie vermuten aber, dass sie durch das Melanopsin Veränderungen im Umgebungslicht wahrnehmen und dadurch eine Feinabstimmung der Stäbchen und Zapfen vornehmen können.

Ning Cheng (Johns-Hopkins-Universität in Baltimore) et al.: Nature , doi:10.1038/nature08175 ddp/wissenschaft.de ? Stefanie Strauch
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