Die meisten Menschen können Licht in Form von Wellen mit Längen zwischen 400 und 800 Nanometern wahrnehmen. Für Nachrichten aus der Umwelt ist Licht der wichtigste Informationsträger.
Inhalt
Die drei Stufen des Sehens
Hell-Dunkel-Sehen (Augenfleck). Der Augenfleck, auch Stigma genannt, ist ein Sinnesorganell. Der Augenfleck ermöglicht es den Zellen, die Intensität und die Richtung des Lichts zu erfassen und darauf zu reagieren. Augenflecken findet man zum Beispiel bei Braunalgen oder gelbgrünen Algen.
Richtungssehen (Grubenauge: Regenwürmer haben ein Grubenauge. Das ist eine kleine Vertiefung am Schwanzende mit der sie Hell und Dunkel unterscheiden können),
Bildsehen (Linsenauge: Lichtsinnesorgan von Höheren Schnecken, Kopffüßern und Wirbeltieren einschließlich dem Menschen)
Aufbau des Linsenauges
Sklera: Die Lederhaut bewahrt die Form des Auges und erhält den Innendruck. Sie dient außerdem als Schutz.
Linse: Die Augenlinse ist eine Sammellinse und daher bikonvex gewölbt. Sie ist mittels Zonulafasern am ringförmigen Ziliarmuskel aufgehängt.
Retina: Die Netzhaut enthält Lichtsinneszellen (Stäbchen, Zapfen) und Nervenzellen (Schaltzellen, Ganglienzellen). Im Auge wird das Licht auf einen möglichst kleinen Punkt gebündelt und trifft auf der Makular (Gelber Fleck: Fovea centralis) auf der Netzhaut auf. Die Makula ist die Stelle des schärfsten Sehens im Auge. Am Blinden Fleck
auf der Netzhaut besitzen Menschen keine Lichtrezeptoren. An diesem Punkt tritt der Sehnerv aus der Netzhaut aus. Der Seheindruck des anderen Auges und die umliegenden Rezeptoren gleichen die fehlenden Bildpunkte aus.
Chorioidea: Die Aderhaut versorgt die Netzhaut mit Nährstoffen und hält die Temperatur des Auges konstant.
Conjunktiva: Die Bindehaut ist eine Schleimhaut, welche den weißen Teil des Auges überzieht. Sie kleidet das Innere der Augenlider aus und sorgt dafür, dass die Augen befeuchtet und sauber gehalten werden.
Iris: Die Iris wird auch Regenbogenhaut genannt und umfasst die Pupille. Die Iris ist durch Pigmente gefärbt und funktioniert als Blende. Die ringförmige Muskulatur der Iris kann sich zusammenziehen und so die Pupille verkleinern oder vergrößern. So wird der Lichteinfall auf die Netzhaut reguliert.
Pupille: Die Pupille reduziert den Lichteinfall, ohne das Bildfeld zu begrenzen.
Kornea: Die Hornhaut schützt die Linse und ist Teil des abbildenden Systems. Die Hornhaut sitzt vor der Pupille.
Glaskörper: Der Glaskörper ist durchsichtig und füllt den Hohlraum des Auges aus. Er schützt und stützt die Netzhaut.
Funktionsprinzip
Lichtwellen treffen auf die Netzhaut und erregen die Fotorezeptoren, die das Licht in Nervenimpulse umwandeln. So wird die Außenwelt im Auge abgebildet. Die Nervenimpulse der Fotorezeptoren werden quer durch das Gehirn geleitet in den primären visuellen Cortex. Im Gehirn wird diese Wahrnehmung verarbeitet und mit dem Eindruck des zweiten Auges angeglichen.
Sehfehler
Für Kurzsichtigkeit gibt es verschiedene Ursachen: Entweder ist der Augapfel zu lang oder die Brechkraft des Auges ist durch eine zu steile Hornhaut gestört. Dadurch kommt es zu einem Brechungsfehler und der Brennpunkt der Lichtstrahlen liegt vor statt auf der Netzhaut. Auf der Netzhaut erscheint dann ein unscharfes Bild. Das kann durch eine Brille korrigiert werden. Dieser Sehfehler kann oft auch operativ durch das Einsetzen einer Kunstlinse beseitigt werden.
Bei Weitsichtigkeit ist entweder der Augapfel zu kurz oder die Brechkraft des Auges ist durch eine zu flache Hornhaut gestört. Diese Fehlsichtigkeit kann ebenfalls mittels Brille korrigiert werden. Es gibt auch die Möglichkeit einer Augenlaserbehandlung mit einem Excimer-Laser bis zu einem Wert von +4 Dioptrien. Bei einem Wert von über +4 Dioptrien ist das Einsetzen von Kunstlinsen möglich.
Bei einer Hornhautverkrümmung (Astigmatismus) ist die Hornhaut des Auges nicht sphärisch gekrümmt, sondern die Wölbung der Oberfläche ist unregelmäßig was zu einer unscharfen und verzerrten Sicht führt.
Bei manchen Menschen sind die Sinneszellen für das Farbensehen gestört. Wer Rot und Grün nicht unterscheiden kann, leidet unter der Rot-Grün Sehschwäche. Rot und Grün werden bei dieser Krankheit nur in Grautönen gesehen.
Die häufigste Ursache für eine schwere Sehbehinderung bei Menschen über 50 Jahren ist die altersbedingte Makuladegeneration (AMD). Die „Macula Lutea“ ist der schärfste Punkt unseres Sichtfeldes und sorgt dafür, dass Objekte fokussiert werden können. Im Alter kann es zu Ablagerungen unter der Netzhaut kommen wodurch die Funktion des Auges bis zur Erblindung nachlassen kann. Man spricht von einer Makuladegeneration.
Das Linsenauge im Tierreich
Wasserlebende Tiere haben stets kugelförmige Linsen, wodurch eine höhere Brechkraft erzielt wird. Der Brechungsindex von Wasser und Glaskörper sind gleich, daher übernimmt die Linse alleine die Fokussierung.
Das Chamäleon besitzt konkave Linsen, wodurch ein vergrößertes Bild auf der Netzhaut entsteht. Das Chamäleon sieht also wie durch ein Fernglas. Der abgebildete Ausschnitt aus der Umwelt ist somit kleiner als bei einer konvexen Linse. Dafür kann das Tier Entfernungen genauer abschätzen.
Nachtaktive Tiere besitzen ein Tapetum. Das ist eine reflektierende Schicht unterhalb der Retina. Das Licht durchläuft diese Schicht der Sehzellen zweimal wodurch sich die wahrgenommene Lichtmenge erhöht
Greifvögel haben eine größere Anzahl an Sehzellen und erreichen daher ein bis zu siebenmal größeres Auflösungsvermögen als beim Menschen. Außerdem haben sie größere Augen wodurch sich auch ein größerer Blickwinkel ergibt.
