Augentraining

Die menschlichen Sinnesorgane

Alle Lebewesen sind zum Überleben auf Sinnesorgane angewiesen. Regenwürmer tasten sich ohne Augen durch die Erde, Zugvögel orientieren sich am Erdmagnetfeld und Schlangen riechen ihre Beute mit der Zunge. Für den Menschen sind in erster Linie die Augen von Bedeutung.

Vor rund 700 Millionen Jahren ereignete sich in der Evolution der Sinnesorgane ein entscheidender Schritt: In den Ur-Ozeanen entstanden Lebewesen, deren Körper einen Anfang (Kopf) und ein Ende (Schwanz) besassen. Sie bewegten sich mit dem Mund voran, weshalb die wichtigsten Sinne im Kopfbereich angesiedelt wurden (Augen, Nase, Gehör und das Geschmacksorgan im Mund). Quallen brachten die frühesten Sinnesorgane hervor, nämlich primitive Lichtrezeptoren und ein Gleichgewichtsorgan, mit dem sie erkennen, was oben und unten ist. Als sich ein paar Millionen Jahre später die ersten mausartigen Wirbeltiere entwickelten, mussten sich diese gegen überlegene Raubtiere wehren, um nicht gefressen zu werden. Die Sinnesorgane, allen voran die Augen und das Gehör, verbesserten sich rasch zu hochempfindlichen Körperteilen, die bei der Orientierung in der Natur halfen, insbesondere in der Klasse der Säugetiere. Denn sie erlaubten es, Nahrungsquellen zu finden und Feinden zu entkommen, und dienten so dem Überleben.

Die Sinnesorgane kann man mit Fühlern vergleichen, die unser Gehirn in die Umwelt ausstreckt. Sensible Nervenzellen reagieren auf verschiedenste Reize wie Licht, Farben, Schall, Gerüche, Geschmäcker oder Berührung, Druck und Schmerz, indem sie diese Stimuli in elektrische Signale umwandeln und ans Gehirn weiterleiten, wo sie zu Eindrücken verarbeitet werden.

Info | Bewusstseinsfilter Jede einzelne Sekunde erreichen Millionen von Sinnesempfindungen das Gehirn. Aber nur ein Bruchteil der ­sensorischen Meldungen dringen ins Bewusstsein, zum Beispiel besonders laute oder wichtige Alarmsignale wie etwa Schmerz oder der Geruch von Verbranntem und Schimmlig-Fauligem. Der Grossteil der Botschaften wird von unserem Unbewussten verarbeitet und ­gefiltert, damit das Bewusstsein nicht in der Flut der Meldungen «ertrinkt».

Beim Menschen ist gemeinhin von fünf Sinnen die Rede: Riechen, Schmecken, Hören, Tasten und Sehen. Darüber hinaus werden auch der Gleichgewichtssinn (vestibuläre Wahrnehmung) und die Registrierung der Position und der Bewegungen des Körpers im Raum (Propriozeption) hinzugezählt. Einige Tiere verfügen über weitere erstaunliche sinnliche Fähigkeiten, die uns Menschen fremd sind (siehe Seite 16).

Von allen menschlichen Sinnen gilt das Sehen als der bedeutendste. Allerdings hat im Kollektiv der Wahrnehmungsorgane jeder Sinn seine eigene Funktion und keiner sollte unterschätzt werden. Unsere Sinnesreizungen dienen nicht primär dem Genuss. Das Leben wäre zweifelsohne fad, könnten wir den Geschmack unserer Leibspeise nicht erleben, keine Rose riechen, Musik nicht hören oder die zärtlichen Berührungen des Partners, der Partnerin nicht spüren. Doch viel wichtiger ist die Tatsache, dass unsere Sinne uns vor so mancher Gefahr warnen und uns vor schmerzlichen Erfahrungen bewahren. Ist eine Oberfläche oder ein Getränk zu heiss? Hören wir eine von hinten kommende Bedrohung? Ohne Tastsinn würden wir nicht erregt, die Fortpflanzung wäre erschwert. Kurzum, ohne Sinneseindrücke könnten wir kaum unbeschadet leben.

Info | Sinnesverlust kompensieren Bei blinden oder gehörlosen Menschen werden die ursprünglich visuellen oder auditorischen Neuronen (Nerven­zellen) von anderen Sinnen vereinnahmt. Deshalb hören Blinde besser und Gehörlose sind effizienter in der visuellen Wahrnehmung: Sie reagieren genauer und schneller auf Objekte am Rand des Blick­feldes. Und das äusserst feine Gehör blinder Menschen nimmt ­Geräusche wahr, die ein normal Sehender nicht ­beachtet (siehe auch Seite 52).

Orientierung und Schutz

Das Augenlicht scheint für die meisten Menschen der unentbehrlichste Sinn zu sein. Nicht so für gewisse Naturvölker. Auf den Andamanen im Indischen Ozean ist der Geruchssinn ausschlaggebend. Die Menschen orientieren sich anhand der olfaktorischen Bewertung der Luft beziehungsweise am sich verändernden Geruch ihrer Umwelt. Und beim ­indigenen Maya-Volk der Tzotzil in ­Mexiko sind der Tast- und Tempe­ratursinn von vorrangiger Bedeutung.

Unsere Sinnesorgane erlauben uns die Erfahrung der Welt, zugleich schützen sie uns vor schädlichen Umwelteinflüssen. Die gustatorische Wahrnehmung warnt uns vor vergammelten Lebensmitteln und löst zusammen mit dem Geruchs-sinn einen Brechreiz aus, wenn wir verdorbenes Essen vor uns haben. Bei einem Knall oder einer Explosion zucken wir zusammen und ducken uns.

Neben den fünf klassischen Sinnen, dem Gleichgewichtssinn und der Propriozeption (siehe Seite 59) gibt es schliesslich die Wahrnehmung der inneren Organe, sei es ­eine volle Blase, Hunger oder Durst.

Die Evolution kennt 40 verschiedene Augentypen

Lichtempfindliche Zellen gibt es schon seit etwa 600 Millionen Jahren, richtige Augen seit ungefähr 540 Millionen Jahren. Am Anfang der Entwicklung eines hochkomplexen Sehorgans konnten einfache Sinneszellen nur zwischen hell und dunkel unterscheiden, bis weiterentwickelte, lichtsensiblere Zellen, sogenannte Fotorezeptoren, schärfer sahen und allmählich auch Farben registrierten. Ob Jagd- oder Fluchttier, ob tag- oder nachtaktiv - je nach Bedürfnis entstand eine Vielzahl unterschiedlicher Augenarten. Säugetiere und allen voran wir Menschen verfügen über raffinierte, leistungsfähige Linsenaugen. Einerseits ermöglicht eine Linse eine scharfe Abbildung von verschieden weit entfernten Objekten, andererseits wird das einfallende Licht von zwei unterschiedlichen Sinneszellen in der Netzhaut empfangen, den Zapfen für die Farbwahrnehmung und den Stäbchen für das Erkennen von Helligkeit. Moleküle, die auf Licht reagieren, verändern ihre chemische Struktur und senden elektrische Impulse in die Sehrinde des Grosshirns, wo sie zu visuellen Bildern verarbeitet werden.

Die Bandbreite unserer Sehkraft ist enorm, wenn man bedenkt, dass wir in einer klaren, finsteren Nacht die Scheinwerfer eines Autos in einer Entfernung von elf Kilometern sehen und sogar die zweieinhalb Millionen Lichtjahre entfernte Andromeda-Galaxie am dunklen Himmel erkennen können. Nüchtern betrachtet beschränkt sich unsere sichtbare Welt ohne optische Hilfsmittel allerdings auf eine relativ schmale Dimension, den Mesokosmos, der zwischen der unendlichen Weite des Universums (Makrokosmos) und dem mikroskopisch kleinen Raum (Mikrokosmos) liegt.

info | Dutzende Augenvarianten Sehorgane haben sich im Tierreich auf unterschiedliche Weise herausgebildet. Verwandte der See­sterne, die auf dem Meeresgrund lebenden Schlangensterne, registrieren mit ihren primitiven lichtempfindlichen Strukturen selbst ­erzeugtes Licht (Biolumineszenz, siehe Seite 17). Die einfachen Grubenaugen der ­Schnecken unterscheiden sich von den Pigmentbecheraugen der Strudelwürmer und den Lochaugen des tintenfischähnlichen Nautilus, die Flach- und Blasenaugen der Quallen und Polypen von den Spiegel-augen des Hummers - und all diese Augen sind völlig anders geartet als die komplexen Facettenaugen der Insekten, die Tausende von Einzelaugen vereinen.

Crazy Fact Unsere Vorfahren, die Neandertaler, hatten einen sehr hohen Kalorienbedarf. Sie waren muskulöser und kräftiger gebaut als wir und benötigten schätzungsweise 5000 bis 6000 Kalorien täglich. Neandertaler jagten Landtiere, ernährten sich auch von Fischen und von ­allerlei Pflanzen, Nüssen und Früchten. Augäpfel sollen ein beliebter Snack gewesen sein, wie zahlreiche Schnitt­spuren an ­Tierknochen zeigen.

Tieraugen können mehr

Viele Tiere haben visuelle Fähigkeiten, die weit über die menschliche Wahrnehmung hinausgehen. Während Quallen nur einfache lichtempfindliche Moleküle an der Körperoberfläche aufweisen und lediglich Hell und Dunkel registrieren, verfügen andere Tiere über aussergewöhnliche Sehkräfte:

• Adler, die Könige der Lüfte, können auch winzige Beutetiere aus enormen Höhen erspähen, dank einer Art eingebautem Fernrohr, mit dem sie Bildausschnitte vergrössern können.Ihre Augen verfügen über ein viel besseres Auflösungsvermögen als jene von Säugetieren und sehen wesentlich schärfer. Ausserdem sind sie mit fünf verschiedenen Farbzellrezeptoren ausgestattet, zwei mehr als wir Menschen besitzen. Federn über den Augen dienen zudem als Sonnen- und Blendschutz.
• Bienen und Vögel registrieren Ultraviolettstrahlen mit besonderen Farbsinneszellen.
• Schlangen orten ihre warmblütige Beute auch in der Dunkelheit mithilfe von Infrarotrezeptoren, die für uns unsichtbare Wärmebilder aufzeichnen.
• Chamäleons können die vorstehenden, seitlich des Kopfes liegenden Augen unabhängig voneinander bewegen und haben ein Blickfeld von nahezu 360 Grad. Lediglich über dem Kopf liegt ein kleiner toter Winkel.
• Haus- und Raubkatzen verfügen über eine exzellente Nachtsicht. Hinter der Netzhaut liegt eine das Licht reflektierende Schicht, das Tapetum lucidum, (lateinisch, «leuchtender Teppich»). Spärliches Licht wird zur Verstärkung ein zweites Mal auf die Fotorezeptoren der Netzhaut zurückgeworfen und aufgehellt. Während es uns schwerfällt, bei schummrigem Licht ein Buch zu lesen, haben Katzen kein Problem, in finsterer Umgebung ihren Fang zu erspähen. Das Tapetum lucidum ist auch für das magische...