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Fischauge
Fische leben in den unterschiedlichsten Umgebungen in der Umwelt. Einige leben im Süßwasser, andere im Brackwasser und wieder andere brauche das Salzwasser in der Tiefsee um zu überleben. Und selbst hier gibt es noch Unterschiede. Ein Teil der Meeresbewohner schwimmt in so tiefen Gewässern, wo nur noch wenig bis gar kein Licht mehr vorhanden ist. Daher muss
die Wahrnehmung der Fische so angepasst sein, dass sie sich auch ohne die Sonne noch zurecht finden, Feinde wahrnehmen und gleichzeitig Beute machen können. Diese unterschiedliche Wahrnehmung ist durch die Natur sehr intelligent gelöst. Fische, die in den Tiefen der Ozeane leben und ohne Licht auskommen müssen, würden allein mit ihren Augen nicht überleben, die sich übrigens nicht sehr viel von einem menschlichen Auge unterscheiden. Aus diesem Grund besitzen Fische die in den Tiefen der Ozeane leben nicht nur ihre Augen um die Umwelt wahrzunehmen, sondern noch andere Wahrnehmungssysteme. Abb.1 Querschnitt eines Fischauges
Hornhaut beim Fisch ist die Cornea fast flach, welche das Licht ungebrochen hindurch lässt. Die Lichtbrechung erfolgt bei dem Fisch durch die Linse.Damit die Cornea ihre Arbeit perfekt verrichten kann, muss sie zum einen durchsichtig und zum anderen sehr regelmäßig in ihrer
Oberfläche sein. Ansonsten kann es beim Sehen zu einer Trübung kommen. Die Hauptsubstanz der Hornhaut ist das Stroma. Es besteht aus dünn verlaufenden Kollagenfasern, die kreuzweise und in verschiedenen Längen übereinander liegen. Durch diese Anordnung wird das Stroma erst durchsichtig. Sie ist klar, glatt und wie ein Uhrglas in die Lederhaut eingebettet. Als Schutz vor Verletzung dienen der Stroma zwei Membranen. Abb.2 Lichtbrechung beim Menschen Beim Menschen ist die Hornhaut der wichtigste Bestandteil zur Lichtbrechung. Zwar bricht die Linse selber auch Licht, aber nur zu einem geringen
Lederhaut (Sklera)  Die Lederhaut umgibt den Augapfel wie eine schützende Hülle von der Hornhaut bis zum Sehnerv. Die Lederhaut ist ein festes Gewebe. Sie besteht aus Kollagen- und elastischen Fasern. Das Gewebe ist kaum durchblutet. Die Dicke der Lederhaut steht im Zusammenhang mit der Größe des Augapfels. Je kleiner der Augapfel ist, desto fester ist die Lederhaut und umgekehrt. Durch den inneren Augendruck erhält die Lederhaut ihre rundliche Form. Mehrere kleine Öffnungen der Lederhaut ermöglichen es, dass der Sehnerv sowie die Ziliarnerven durchtreten können. Zwischen der Lederhaut und der Bindehaut befindet sich eine Schicht aus Bindegewebe. Diese Schicht ist stark durchblutet und wirdEpisklera genannt. Die Augenmuskeln sind fest mit der äußeren bindegewebsartigen Hülle des Augapfels, der Lederhaut (Sklera), verwachsen. Durch die Lederhaut ziehen die Gefäße und Nerven zur Versorgung des Augapfels. Im vorderen Abschnitt ist die Lederhaut von der Bindehaut (Conjunctiva) bedeckt, die sich auf die Innenseite der Lider und bis an den Rand der Hornhaut (Cornea) fortsetzt. Strahlenkörpermuskel (Ziliarkörper) Der Strahlenkörpermuskel ermöglicht einerseits die Formveränderung der Linse, andererseits kann er den Kammerwasserabfluss über denSchlemmschen Kanal beeinflussen. Die äußere Schicht des Strahlenkörpers produziert das Kammerwasser und gibt es ins Auge ab. Die Produktionsrate beträgt etwa 2µl/min, so dass es etwa eine Stunde dauert, bis das gesamte Volumen von Vorder- und Hinterkammer (125µl) einmal ersetzt wird. Nach vorne setzt sich der Strahlenkörpermuskel in die Regenbogenhaut und nach hinten in die Aderhaut fort. Alle drei Strukturen zusammen werden Gefäßhaut (Uvea) genannt.Die Aderhaut (Chorioidea) ist
ein Netzwerk aus Blutgefäßen, die der Lederhaut von innen aufliegt. Sie versorgt Teile der angrenzenden Netzhaut. Abb.3 Querschnitt eines Menschenauge
Regenbogenhaut (Iris)Die Iris regelt den Lichteinfall wie eine Blende. Sie hat eine zentrale runde bewegliche Öffnung, auch
Pupille genannt. In der Regenbogenhaut liegen zwei Muskeln. Ein Muskel dient zur Erweiterung der Pupille (Musculus dilatator pupillae), durch den anderen Muskel (Musculus sphincter pupillae) erfolgt eine Verengung der Pupille bei Lichteinfall. Der Pigmentgehalt bestimmt die Farbe der Iris. Menschen mit einem hohem Pigmentgehalt, haben eine braune Iris, diejenigen die einen niedrigen Pigmentgehalt haben, deren Iris ist blau.Der Bereich zwischen Hornhautrückfläche und Regenbogenhaut wird Vorderkammer genannt. Die Vorderkammer des Auges ist mit Kammerwasser gefüllt, ebenso wie die Hinterkammer, die zwischen der Rückfläche der Regenbogenhaut und der Augenlinse liegt. Die Regenbogenhaut bildet in ihrem Randbereich zusammen mit der Übergangszone zwischen Hornhaut und Lederhaut einen spitzen Winkel, den sogenannten Kammerwinkel. Dieser Kammerwinkel ist von einem bindegewebsartigen Maschenwerk (Trabekelwerk) überspannt. Je tiefer man in den Kammerwinkel kommt, desto kleiner werden die Poren dieses Maschenwerks. In der Tiefe findet sich der Abflusskanal (Schlemmscher Kanal) für das Kammerwasser mit einem Durchmesser von 0,37 Millimeter, der über kleinere Kanäle in die äußeren Venen des Augapfels mündet. Linse Bei den Fischen ist die Linse kugelförmig und, wie schon erwähnt, für die Lichtbrechung verantwortlich. Der Brechungsindex des Lichtes ist bemerkenswert hoch (etwa 1,69) und auch die Qualität ist erstaunlich. Während die Linse eines Fisches eine verzerrungsfreie Abbildung liefert, liefert zum Vergleich eine Glasmurmel ein wirklichstark verzerrtes Bild.Die Linse hat keine Gefäße und Nerven. So kann sie sich nicht entzünden und schmerzen bereiten. Ernährt wird die Linse durch das Kammerwasser. Bei uns Menschen ist die Linse hauptsächlich zur Bündelung der Lichtstrahlen zuständig, damit eine scharfe Abbildung auf der Netzhaut entsteht. Die Linse ist ellipsenförmig und von einer bindegewebsartigen Kapsel umhüllt. Das Fern-Nah-Sehen wird durch Akkomodationermöglicht.Abb.4 Linse eines Fisches
Die weit verbreitetste Akkomodation bei den Fischen ist die, dass der Abstand der Linse und Retina durch verschieben längs der Achse verändert wird. Fische sind nah
adaptiert bis etwa 1m. Bei dem Rückzug der Linse können sie Fernakomodieren bis ca. 10-12m. Die Akkomodationist bei uns Menschen anders, bei uns Menschen geschieht diese dadurch, dass die Linse gestreckt werden kann. Dadurch kugelt sie sich ab, und die Krümmung verringert sich.Abb.5 Linse eines Menschen
Abb.6 Akkomodation beim Menschen Glaskörper
Der Glaskörper füllt den Augapfel aus ,dieser dient zur Erhaltung des Augapfels, zumindest bei Verletzungen. Er besteht zu 98% aus Wasser, und die Konsistenz ist gehlartig. Der Glaskörper ist transparent und wird von der Netzhaut, Linse und Ziliarkörper begrenzt.
Die Netzhaut (Retina) Die Retina ist ein wichtiger Bereich im Auge. Denn in diesem Bereich kann durch das einfallende Licht ein Bild erkannt werden. Es gibt eine innere und eine äußere Schicht. In der Fotorezeptorschicht befinden sich Stäbchen und Zäpfchen, die das Licht in elektrische Impulse umwandeln. Zapfen ermöglichen das Farbsehen, das Erkennen von Objekten und das sehen von Helligkeit. Die Stäbchen sind bei Dunkelheit aktiv, bei wenig Licht können sie trotzdem das Sehen ermöglichen, natürlich kein Farbsehen. Fische können entweder Stäbchen und Zäpfchen haben, oder nur eins von beiden. Wenn sie beides besitzen sollten, dann liegen beim Lichteinfall die Zapfen vorn und die Stäbchen hinten. Bei Dunkelheit werden die Zapfen zurückgeschoben und die Stäbchen vorgeschoben. Zudem wird eine Schicht aus reflektierenden Guaninkristallen auf die im Hintergrund befindlichen Pigmentschicht zusammengeballt. Auf diese Weise wird die Reflektion erhöht, und das Licht trifft mehrmals auf die Fotorezeptorschicht. Die Sehtüchtigkeit der Fische steht im Zusammenhang mit der Größe und der Anzahl der Stäbchen. Der Hecht hat ca.18 Stäbchen von der Länge 50µ auf einer Netzhautfläche von 80µ, auf der gleichen Netzhäutfläche besitzt dieser ca.6 Zapfen von einer Länge 9µ. In der Tabelle sind die Verhältnisse der Stäbchen und Zapfen einiger Fischarten aufgelistet. 19 12/ 4µ38/ 35µKarpfen9/ 11µ130/ 20µBlikkeAnzahl/Länge Zapfen Anzahl/Länge StäbchenFischartTabelle 1: Stäbchen und Zäpfchen auf einer Netzhautfläche von 80µ.Beim Menschen ist die Netzhaut ca.0,1-0,5 mm dick. Der Mensch besitzt ca. 120mio. Stäbchen und 6mio Zapfen. In der Mitte der Netzhaut befindet sich die Stelle des schärfsten Sehens (Fovea centralis), eingebettet in den gelben Fleck (Macula lutea). In der Fovea centralis befinden sich nur Zapfen. Je weiter eine Netzhautstelle vom Zentrum entfernt ist, desto weniger Zapfen und desto mehr Stäbchen enthält sie. In den Randbezirken der Netzhaut finden sich nur noch Stäbchen. Fische besitzen im Gegensatz zu Menschen keinen Gelben Fleck. Sehnerv (Nervus opticus) Der Sehnerv tritt hinten aus dem Augapfel durch die Lederhaut aus. Er besteht aus Nervenfasern und ist von den Hirnhäuten umgeben. In ihm verlaufen zwei sehr kleine Blutgefäße, nämlich die Zentralarterie und die Zentralvene der Netzhaut (Arteria und Vena centralis retinae), die sich in der Netzhaut in Äste aufteilen und die Durchblutung der Netzhaut bis in die Randbereiche sicherstellen. An der Stelle des Sehnervs kann kein Bild erkannt werden, der so genannte blinder Fleck, durch das Gehirn wird dieser Bereich überdeckt. Zusammenfassung Es gibt wenige Unterschiede zwischen einem Fischauge und einem menschlichem Auge. Diese sind noch mal ganz kurz und knapp hier aufgelistet. Die Hornhaut ist bei den Fischen nicht gekrümmt, da die Lichtbrechung nicht durch die Hornhaut stattfindet sondern durch die Linse. Beim Menschen ist hingegen die Hornhaut gekrümmt, und somit für die Lichtbrechung verantwortlich. Die Linse bei den Fischen ist kugelförmig, und bei uns Menschen ellipsenförmig. Die Akkomodation ist eine andere. Bei den Fischen erfolgt sie durch verschieben der Linse längs der Achse und beim Menschen durch abkugeln der Linse. Der Gelbe Fleck ist bei den Fischen nicht vorhanden.
Regenbogen Haut
Augenmuskel
Sehnerv
Linse
Augenmuskel
Netzhaut