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06. April 2013 11:24 Uhr

Fangschneckenkrebs

Ein Krebs mit zwei Augen, zwölf Farben, 10.000 Linsen

Der Fangschreckenkrebs lässt Forscher staunen, wie weit die Natur das Sehen perfektioniert hat – nun wollen sie seine Fähigkeiten kopieren.

  1. Der Clown-Fangschneckenkrebs Foto: Verwendung weltweit, usage worldwide

Solche Augen müsste man haben: Die beiden Sehorgane des Fangschreckenkrebses ähneln kleinen, farbigen Bällchen auf ausgezogenen Stielen. Sie sind übersät mit Tausenden von Einzellinsen wie bei einer Fliege. Hinter jeder Einzellinse befindet sich ein Lichtrezeptor. Was die Facettenaugen des Krebses auszeichnet, ist die wahrnehmbare Farbenpracht: Die Sinneszellen sind nicht für drei Farben empfänglich (wie beim Menschen die Farben Blau, Grün, Rot) oder vier (wie bei Vögeln), sondern ganze zwölf. Vier dieser Farbbereiche liegen gar im ultravioletten Bereich des Lichtspektrums – für Menschen unsichtbar, aber in der Folge als Sonnenbrand durchaus spürbar. Mit seinen zwölf Farbkanälen ist der Krebs optimal an sein Unterwasserleben in den Korallenriffen dieser Welt angepasst.

"Damit kann der Krebs deutlich besser kleinste Farbnuancen unterscheiden", erklärt Robert Brunner von der Fachhochschule Jena.

Der Physiker versucht gemeinsam mit Forscherkollegen in Freiburg das optische Vorbild des Facettenauges für technische Anwendungen zu nutzen. Neben der Farbwahrnehmung hat das Krebsauge dem Menschen noch eines voraus: Es erkennt die sogenannte Polarisation des Lichts, also wie eine Lichtwelle schwingt.

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Bei 3D-Kinofilmen wird das Prinzip der Polarisation beispielsweise genutzt, um über eine Filterbrille einen räumlichen Eindruck hervorzurufen.

Die farbempfindlichen Bereiche des Krebsauges laufen wie ein schmales Band quer über das Auge. Darüber und darunter sind die Linsen für die Bewegungswahrnehmung zuständig. Fürs Farbensehen steht dem Krebs also nur eine Sensorzeile zur Verfügung. Für das Gesamtbild muss er daher die sichtbare Umgebung mit dieser Sensorzeile abscannen. Daher ist sein Auge dauernd in Bewegung.

Das dreidimensionale Sehen, die Polarisation, die Anzahl der Farben – und das in einem kleinen Krebsauge: Das fasziniert die Forscher. Im Projekt "Hyperspektrales Auge" wollen sie das Funktionsprinzip beispielsweise für Mikroskopoptiken nutzen. Biologen und Mediziner könnten damit Zellen und deren Bestandteile im Bild mit deutlich höherem Kontrast voneinander trennen. Eine wichtige Rolle in technischen Anwendungen spielt die hyperspektrale Bildgebung – also mit mehr Farbkanälen im sichtbaren Lichtspektrum sowie darüber hinaus ins Ultraviolette oder Infrarote. Damit lassen sich etwa der Reifegrad von Getreide auf dem Acker oder die erforderliche Düngemenge vom Satelliten oder direkt vom Traktor aus bestimmen. Die Stoffwechselvorgänge in Pflanzen rufen nämlich winzige Farbschattierungen hervor, die der Mensch nicht ausmachen kann.

Autor: Martin Schäfer