Gibt es Tierarten, die Infrarotlicht mit ihren Augen wahrnehmen?

Ich habe heute früher eine Frage zu Vögeln mit Infrarotsicht gestellt, aber dieses Mal frage ich nach Tieren im Allgemeinen. Ich weiß, dass viele Schlangen Rezeptoren zwischen ihren Augen und ihrer Schnauze haben, die es ihnen ermöglichen, Infrarotstrahlung wahrzunehmen, aber ich suche nach einem Tier, das tatsächlich seine Augen benutzt.

Googeln und suchen fand ich diese Aussage:

Es ist erwähnenswert, dass, obwohl es zahlreiche Tiere gibt, die Infrarotlicht wahrnehmen, relativ wenige von ihnen es mit ihren Augen wahrnehmen

Der Artikel listet kein bestimmtes Tier auf, das Infrarotlicht mit seinen Augen wahrnimmt, es heißt nur „sehr wenige“. Ich konnte jedoch keine Art finden, die Infrarotlicht mit ihren Augen wahrnehmen kann.

Möglicherweise bezieht sich das „relativ wenige“ auf Wirbellose.
@BryanKrause Ah ja, das ist mir entfallen. Ich werde meinen Thread entsprechend editieren.
Es kann erwähnenswert sein, dass, wenn ein Auge als ein Organ definiert wird, das Licht erkennt, die Definition die Frage beantwortet: Wenn ein Organ IR-Licht erkennt, ist es eine Art Auge, daher tun dies alle Tiere, die IR-Licht erkennen ihre Augen. Diese Definition von „Auge“ wird derzeit z. B. in Wikipedia für „Auge“ verwendet: „Grubenottern haben Gruben entwickelt, die als Augen fungieren, indem sie thermische Infrarotstrahlung wahrnehmen, zusätzlich zu ihren optischen Wellenlängenaugen wie denen anderer Wirbeltiere ". en.wikipedia.org/wiki/Eye
@bshane dann Augäpfel (?)
@bshane Wenn Sie jedoch wissenschaftliche Literatur zu Grubenottern nachschlagen, wird ihr Sinn (meistens?) Nie als Vision bezeichnet: manchmal „Vision“ in solchen Zitaten. Ich denke, obwohl eine breite Definition von Augen für bestimmte Organismen verwendet werden kann, für Wirbeltiere, Arthropoden und Mollusken, haben alle ihre Augen einen genetischen und entwicklungsbedingten Ursprung. Wenn Sie also von "Augen" sprechen, sind dies die Organe, auf die Sie sich beziehen .
@BryanKrause In diesem Fall würde eine sehr gute Antwort sagen, warum IR-Grubenaugen keine "echten" Augen sind, während ähnliche Nicht-IR-Organe Augen genannt werden. Die Antwort von AliceD unterscheidet zwischen „Organen, die IR erkennen“ und „Organen, die IR und andere Wellenlängen erkennen“, wobei „und andere Wellenlängen“ als Ersatz für „Auge“ verwendet werden. Dies beantwortet die Frage, die das OP stellen wollte (glaube ich - und habe auch +1 gegeben), umgeht jedoch die problematische Definition von "Auge".

Antworten (3)

Kurze Antwort
Soweit ich sehen kann, gibt es keine Tiere mit hochempfindlichen Infrarot-Fotorezeptoren in ihrer Netzhaut. Stattdessen wird Infrarot bei einigen Arten mit einem speziellen sensorischen System - dem Grubenorgan - bei niedrigen Schwellenwerten erkannt. Dieses Organ ist von der Netzhaut getrennt und seine Ausgabe verschmilzt nicht mit dem Netzhautbild. Rote Zapfen und sogar grüne Zapfen haben jedoch eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Infrarotlicht, und wenn sie intensiv genug sind, können Infrarotreize vom Auge wahrgenommen werden, wie in einer kleinen Studie an Frettchen gezeigt wurde.

Hintergrund
Infrarotlicht (IR) wird als Licht mit Wellenlängen von 700 nm und höher klassifiziert. In Abb.1 ist die Lichtempfindlichkeit des Menschen unter skotopischen (dunkelangepassten) und photopischen (lichtangepassten) Bedingungen dargestellt. Es ist leicht ersichtlich, warum wir IR nicht wahrnehmen können.

Arten, die IR erkennen können, verwenden es im Allgemeinen, um Wärme zu erkennen. Bemerkenswerte Beispiele sind die blutsaugenden Arten, einschließlich Mücken, Bettwanzen und Vampirfledermäuse, sowie nachtaktive Raubtiere, einschließlich Schlangenarten (Quelle: National Geographic ). Obwohl diese Wärmeerkennung als IR-Sicht klassifiziert werden kann, wird IR nicht von ihren Augen erkannt. Stattdessen verwenden alle diese Arten spezialisierte IR-Sensororgane, sogenannte Grubenorgane , um IR zu erkennen. Im Grunde handelt es sich dabei um Wärmemelder (Quelle: NSF ). Während Schlangen Wärmekarten erstellen können, werden das IR-Bild und die visuellen Bilder, die von der Netzhaut erkannt werden, nicht zu einem einzigen Bild kombiniert. Soweit ich weiß, existieren das visuelle Bild und IR-Bilder in Schlangen nebeneinander und sind nicht verschmolzen (oder „überlagert“) (Campbell, 2002)..

Die bemerkenswertesten IR-erkennenden Arten haben also IR-Sicht, aber diese Wärmekarten werden von speziellen Grubenorganen erfasst, die von der Netzhaut getrennt sind, und soweit ich sehen kann, werden die Bilder nicht kombiniert.

Zu guter Letzt werden IR-Kameras jedoch häufig verwendet, um nachtaktive Lebewesen zu untersuchen, da angenommen wird, dass sie das IR nicht erkennen können. Interessanterweise zeigte eine Studie an einer kleinen Population von 5 Frettchen, dass 3 von ihnen auf Lichtreize bis weit in den IR-Bereich (870 nm) überdurchschnittlich reagierten (Newbold, 2007) . Es sollte beachtet werden, dass es bei der Wahrnehmung von Reizen ausschließlich um Schwellenwerte geht. Die Abb. 1 zeigt beim Menschen bei 700 nm eine Reaktion von nahezu Null, aber wenn wir die Stimuli stark genug machen würden, könnten wir dennoch eine kleine Reaktion hervorrufen. Abb. 2 zeigt die Absorptionsspektren von roten und grünen Zapfen. Wie hier deutlich wird, haben rote Zapfen und sogar grüne Zapfen eine spektrale Empfindlichkeit im IR-Bereich. Dann stellt sich vielleicht nicht die Frage, ob wir IR wahrnehmen können, sondern auf welcher Ebene wir es erkennen können. Unter normalen alltäglichen Lichtverhältnissen können wir das natürlich nicht, aber das schließt nicht aus, dass wir es bei extremen Lichtintensitäten wahrnehmen.

Psychometrie
Abb. 1. Spektrale Empfindlichkeit des Menschen. Quelle: Webvision

Spektren
Abb. 2. Spektrale Empfindlichkeiten von Rot- und Grünzapfen. Quelle: Dowling, 1987)

Referenzen
- Newbold, Masterarbeit. University of Waikato, Neuseeland
– Kalloniates & Luu. In: Kolb et al . (Hrsg.). Webvision. The Organization of the Retina and Visual System
– Schnapf et al ., Nature (1987); 325 : 439-41

Ja, Fangschreckenkrebse haben 12 Fotorezeptoren und können das untere Ende des IR erkennen.

In H. trispinosa erkennt einer der Photorezeptoren, R3P, direkt am Rand von „tiefrotem“ Licht und würde Infrarot (700+ nm) erkennen. Obwohl diese Studie die Infraroterkennung nicht explizit gemessen hat, ist es aufgrund der Form der Kurve kein großer Sprung, dass sie Infrarot in signifikanten Mengen erkennen. Unten ist der Link und ein Link zu menschlichen Lichtempfindlichkeitskurven für den Kontrast.

Denken Sie daran, dass "Infrarot" keine universelle biologische Eigenschaft ist, es wird einfach dadurch definiert, dass unsere Spezies es nicht sieht.

Enright, et. Al. (2015) fanden heraus, dass mehrere Wirbeltierarten – darunter Zebrafische und Ochsenfrösche – unter bestimmten Umweltbedingungen die Stäbchen und/oder Zapfen in ihren Photorezeptoren um etwas in der Größenordnung von 30 oder 60 nm rot verschieben („über den Bereich des menschlichen Sehvermögens hinaus“) ", Zusammenfassung pro Artikel). Der Mechanismus dafür ist die Produktion von Cyp27c1, das dazu dient, Vitamin A1 in A2 im Photorezeptor umzuwandeln. Es wurde festgestellt, dass Ochsenfrösche das Vitamin A2 ausschließlich in der dorsalen (oberen) Netzhaut haben, was es ihnen wahrscheinlich ermöglicht, an der Oberfläche nach unten in trübes Wasser zu schauen (Abbildung 1, Anmerkung G).

Enright, Jennifer M., et al. „Cyp27c1 bewirkt eine Rotverschiebung der spektralen Empfindlichkeit von Photorezeptoren, indem es Vitamin A1 in A2 umwandelt.“ Aktuelle Biologie 25.23 (2015): 3048-3057. Verknüpfung .

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