Physik in der Tierwelt: "vieräugige" Fische und ihre "optischen Instrumente"

Die Tiefseefische der Familie Opistoproct sind seit langem bekannt. Sie wurden erstmals vor mehr als hundert Jahren beschrieben. Auf den ersten Blick ist dies ein unauffälliger Fisch, der dort lebt, wo fast völlige Dunkelheit herrscht. Warum haben die Bewohner solcher Orte Augen? Und doch können die meisten Vertreter der Arten dieser Familie sehen, und das ziemlich gut. Dies ist aufgrund der ursprünglichen Struktur ihrer Augen möglich.

Sie haben eine röhrenförmige Form und sind nach oben gerichtet. Bei Fischen ist dies nicht so selten - beispielsweise sind auch die Augen der Teleskopaquarienfische nach oben gerichtet. Aber die Augen des Opistoproctovye sind röhrenförmig, nicht rund. Sie ähneln einem Teleskop, nicht einem Augapfel. Und die Struktur dieses Teleskops ist sehr ungewöhnlich.

Tatsache ist, dass jedes Auge geteilt ist. Der Teil des Auges, der nach oben zeigt, erhält ein Bild von dem, was oben ist, was logisch ist. Der zweite Teil des Auges ist nach unten gerichtet. Hier wird eine Spiegelfläche verwendet, um das Bild zu fokussieren. Licht, das auf die Innenseite der zweiten Augenhälfte fällt, wird reflektiert und fokussiert. Der Spiegel hat eine sehr ungewöhnliche Natur, dies sind Platten aus Silberkristallen, die sich in Form von Schuppen nebeneinander befinden.

Wissenschaftler glauben, dass die Kristalle des Fischaugenspiegels Guanin sind. Dank Guanin leuchten auch Fischschuppen. Die Flockenkristalle sind in einer bestimmten Reihenfolge in mehreren Schichten angeordnet, wodurch sich der Winkel der Flocken mit dem Abstand von der Mitte des „Spiegels“ ändert. Wissenschaftler führten eine Simulation des Wirkprinzips eines solchen Auges durch, und es stellte sich heraus, dass die Platzierung von Kristallen im Spiegel es den Fischen ermöglicht, ein klar fokussiertes Bild zu erhalten. Die untere Hälfte hilft dem Fisch, die in der Tiefe lumineszierenden Organismen zu beobachten. Der Fisch steigt in Schichten auf, in denen es etwas mehr Licht gibt, und kann alles sehen, was darüber, davor und an den Seiten passiert. Diese Fische haben eine fast kreisförmige Sicht.



Auf dem Foto oben (der Fisch ist oben abgebildet) ist die Reflexion des Lichts von den röhrenförmigen Augen erkennbar. Aber die Divertikelaugen, die nach unten schauen, leuchten nicht. Sie würden nur in einem Fall Licht reflektieren - wenn die Fische von unten fotografiert würden. Der „Spiegel“ in den sekundären, divertikulären Augen hilft den Fischen der Familie, klare Bilder von dem zu erhalten, was in Sicht kommt. Dank seiner Augen kann der Fisch sogar leicht leuchtende Beute fangen oder den Feind schnell erkennen und sich verstecken.

Die Opistoproktfamilie umfasst 6 Gattungen mit 10 Arten. Einige Arten sind sehr selten, einige wurden zufällig entdeckt. Beispielsweise sind die Arten Rhynchohyalus, Dolichopteryx, Winteria, Bathylychnops nur für 3-5 Exemplare bekannt. Die meisten Familienmitglieder leben in tropischen und mäßig warmen Gewässern der Ozeane. Sie bevorzugen es, in einer Tiefe von 200 bis 2500 Metern zu leben.

Ein anderer Fisch der Art Anableps anableps hat eine ähnliche Struktur wie sein Sehorgan.(vieräugig). Sie lebt nicht in der Tiefe als Vertreterin der Familie Opistoprokt, sondern praktisch an der Oberfläche. Darüber hinaus verbringt der Fisch die meiste Zeit sofort in zwei Umgebungen - Wasser und Luft. Ihr Auge ist in diesem Fall durch die Wasseroberfläche in zwei Teile geteilt. Der obere Teil liegt in der Luft und die zweite Hälfte unter Wasser.

Die Struktur des Auges hilft dem Fisch, alles zu sehen, was über dem Wasser passiert, sowie was im Wasser passiert. Ihr Auge ist durch eine Schicht Epithelgewebe in zwei Teile geteilt. Sogar das Objektiv hat eine ungewöhnliche Form, es hat eine eiförmige Form und kann Bilder von zwei Quellen gleichzeitig empfangen. Bifokale Gläser, deren Linsen ebenfalls in zwei Teile unterteilt sind, können einen Eindruck von der Struktur des Fischauges vermitteln.



Der obere Teil des Fischauges ist durch einen speziellen Streifen der Iris geschützt, durch den nicht zu helles Sonnenlicht den Fisch blenden kann. Bei diesen Fischen ist nicht nur die Hornhaut des Auges geteilt, sondern auch der Fundus, der von der Netzhaut gebildet wird. Ein Teil der Linse in diesem Teil des Auges ist etwas abgeflacht, was ein unverzerrtes Bild ergibt. In der unteren Augenhälfte ist die Linse konvex und verdickt, was auch ein genaues Bild des Geschehens ohne Verzerrung liefert. Sowohl im Wasser als auch in der Luft sieht der Vieräugige alles ohne Verzerrung. Und das alles dank der besonderen Struktur von Auge und Linse.



Übrigens müssen die Fische oft ihren Kopf vollständig ins Wasser senken, um ein Austrocknen der oberen Augenhälfte zu verhindern. Dank des doppelten Auges kann Anableps anableps Beute in der Luft sehen (sie ernährt sich von Insekten) und ein Raubtier im Wasser. Außerdem schwimmt der Fisch sofort weg, wenn sich ein Tier oder eine Person dem Wasser nähert. Nur vieräugige drei Arten. Sie leben in den frischen und brackigen Gewässern Mittel- und Südamerikas.

Source: https://habr.com/ru/post/de397089/