Ganzkörperaugen – wie Seeigel sehen

Schon lange ist bekannt, dass Seeigel auf Lichtreize reagieren. Manche suchen dunkle Höhlen auf, sie können polarisiertes Licht wahrnehmen, weichen UV-Licht aus, haben einen Tag- und Nacht-Rhythmus, finden ihre Heimathöhle usw. Eine Untersuchung des gesamten Erbgutes zeigte, dass mehrere für das Sehen notwendige Opsin-Gene im Erbgut von Seeigeln vorhanden sind, aber trotz genauer Untersuchungen wurden keine Augen entdeckt. Die Opsin-Eiweiße, die sonst nur im Auge vorkommen, konzentrieren sich zwar an manchen Stellen auf dem Körper, so in den Füßchen und anderen Organen, sind aber letztlich über den ganzen Körper verteilt. Der Forscher Woodley hatte 1982 die Idee, ob nicht der ganze Körper als Auge dienen und das Stachelkleid der Seeigel durch die jeweilige Beschattung einen Einfluss auf das Richtungssehen haben könnte. Tatsächlich konnten Blevins und Johnson (2004) diese Vermutung in gewisser Weise bestätigen. Bei der damals getesteten Gattung Echinometra sitzen die Stacheln relativ weit verteilt am Körper. Theoretische Betrachtungen ergaben eine Sehschärfe von maximal 30° (das entspricht etwa einem Autoreifen in 1m Abstand). Tatsächlich konnten diese Seeigel in den Experimenten Objekte wahrnehmen, die diese Mindestgröße von 30° ihres Sichtfeldes besaßen. Wenn die Hypothese, dass das schattenspendende Stachelkleid einen Einfluss auf die Sehschärfe hat, stimmt, dann müssten Seeigel mit dichterem Stachelkleid wohl kleinere Objekte sehen können. Kürzlich testeten Yerramilli und Johnsen eine weitere Art, Strongylocentrotus purpuratus auf ihre Sehfähigkeit. Die Stacheln dieser Art sind ca. 2-3-mal so dicht wie die der zuvor untersuchten Art und diese Tiere sollten daher eine theoretische Auflösung von ca. 8° erreichen (ca. Kuchenteller in 1m Abstand). Es wurden deshalb dunkle Aufkleber in einem ansonsten konturlosen Aquarium getestet, die entweder 6,5° (ca. Untertasse in 1m) oder 10° (ca. Suppenteller in 1m) des „Sichtfeldes“ der Seeigel einnehmen. Die Tiere reagierten auf die kleineren Aufkleber mit 6,5° nicht, wohingegen die größeren Aufkleber von 10° gesehen wurden und – je nach Tier verschieden, dann aber konsistent – verschiedene Reaktionen hervorriefen: Ein Teil der Seeigel kroch so weit wie möglich weg, ein anderer Teil suchte die dunklen Aufkleber auf. Warum manche so oder so reagierten, blieb unklar. Verblüffend ist aber, dass sich die Hypothese „dichtes Stachelkleid – besseres Sehen“ bestätigen ließ. Offensichtlich setzen diese Tiere also ihren ganzen Körper als Auge ein. Der Ort der nervlichen Verarbeitung der Signale ist unklar, denn Seeigel besitzen kein Gehirn. Das erinnert an Würfelquallen, die Fischjäger sind und mehrere Linsenaugen besitzen. Auch diese Tiere haben kein zentrales Gehirn, schwimmen aber zielstrebig auf Beute zu oder vermeiden andere Objekte. Die Sehschärfe des Seeigel-Ganzkörperauges mag gering erscheinen, aber Tiere mit dichtem Stachelkleid erreichen eine ähnliche Auflösung wie Nautilus mit seinen Lochkameraaugen oder Pfeilschwanzkrebse mit ihren einfachen Komplexaugen. Man fragt sich da dann schon, ob frisch aufgeschlagene Seeigel mit Zitrone beträufelt wirklich eine Delikatesse sind.

N. Winkler

[Blevins E & Johnsen S (2004) Spatial vision in the echinoid genus Echinometra. J. Exp. Biol. 207, 4249-4253; Yerramilli D & Johnsen S (2010) Spatial vision in the purple sea urchin Strongylocentrotus purpuratus (Echinoidea). J. Exp. Biol. 213, 249-255.]