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Sinneswahrnehmung bei Tieren

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Lerntext zum Thema Sinneswahrnehmung bei Tieren

Sinneswahrnehmung bei Tieren

Viele Tiere haben zusätzliche oder anders funktionierende Sinnesorgane als wir Menschen. Je nach Bedingungen ihrer Lebensumwelt sind sie damit perfekt ausgestattet, um sich beispielsweise in Dunkelheit oder trüben Gewässern zurechtzufinden. Im folgenden Text werden wir einige Beispiele für solche besonderen Sinneswahrnehmungen bei Tieren etwas näher betrachten.

Besondere Augen

Greifvögel, Fische und Insekten haben zum Teil hoch spezialisierte Augen, die sie vor Räubern schützen oder beim Aufspüren von Beute helfen. Wir betrachten gemeinsam drei Beispiele:

  • Adlerauge: Der Adler kann aus großer Entfernung bewegte Beute, wie Feldmäuse oder Kaninchen, entdecken. Das Adlerauge ist zu diesem Zweck mit einer Vertiefung in der Mitte der Netzhaut ausgestattet, die wie eine zweite Vergrößerung funktioniert. Die Netzhaut besitzt außerdem deutlich mehr Zapfen (Sehsinneszellen) als das menschliche Auge. Adler können Farben perfekt erkennen und haben durch den zusätzlichen seitlichen Blick eine ausgeprägte räumliche Wahrnehmung.
  • Vierauge: Der sogenannte Vieraugen-Fisch hat auf beiden Seiten seines Kopfs geteilte Augen. Die beiden Hälften jedes Auges besitzen je eine eigene Pupille und Netzhaut, teilen sich aber die Linsen. Dies ermöglicht es ihm, Gefahren wie Räuber oberhalb und unterhalb der Wasseroberfläche zu erspähen. Gleichzeitig kann er an der Wasseroberfläche schwimmen und mit dem unteren Teil seiner Augen Beutetiere wie Insektenlarven finden.
  • Facettenauge: Einige Insekten wie Fliegen besitzen Facettenaugen an der Seite des Kopfs. Jede kleine sechseckige Facette ist Teil des gesamten Facettenauges. Das Auge der Fliege setzt sich aus bis zu 4 000 kleinen Einzelaugen (Ommatidien) zusammen. Die kleinen Augen sind dabei kugelförmig. Das Bild, das die Fliege durch ihr Facettenauge generiert, ist dabei verpixelt, sie kann sich aber ein Bild ihrer Umgebung aus einzelnen Bildpunkten zusammensetzen. Durch das Facettenauge vergrößert sich das Blickfeld der Fliege, sie hat einen weiten Panoramablick und kann Gefahren in ihrer Umgebung gut erkennen.

Ultraschall & Sonarsystem

Tiere, die nachtaktiv sind oder in teilweise schlecht einsichtigen Gewässern leben, brauchen zusätzlich zu ihren Augen weitere Hilfe zur Orientierung.

  • Fledermäuse senden Schreie in sehr hohen Frequenzen (für uns nicht wahrnehmbar) aus, die als Echo zurückkommen – sie nutzen Ultraschall zur Orientierung in der Dunkelheit. Im Gehirn der Fledermaus werden die empfangenen Echos zu einer Art Karte verarbeitet. Die Größe des Objekts bestimmt den Ton des Echos, die Entfernung zum Objekt wird durch die Lautstärke des Echos erkannt und die Lage des Objekts wird durch die Richtung, aus der das Echo kommt, bestimmt.
  • Delfine besitzen zur Orientierung zusätzlich ein Sonarsystem. Unter Wasser geben sie fortlaufend Klicklaute von sich (zwanzig bis fünfhundert Klicklaute pro Sekunde), deren Schall von der Umgebung oder anderen Tieren zurückgeworfen wird. Mit ihrem sensiblen Unterkiefer nehmen sie dieses Echo wieder auf und erlangen so Informationen über die räumliche Beschaffenheit ihrer Umwelt, ohne ihre Augen zu benutzen.

Elektrische und elektromagnetische Orientierung

In trüben Gewässern und beim Fliegen im Dunklen haben einige Tiere außerdem eine ausgeklügelte Sinneswahrnehmung für elektrische Impulse und elektromagnetische Felder entwickelt.

  • Fische schwimmen nicht planlos durchs Wasser, sie haben zur Orientierung mehr Sinne zur Verfügung als der Mensch. Mit einem zusätzlichen Sinnesorgan nehmen sie elektromagnetische Veränderungen durch andere Tiere wahr, um sich im trüben Wasser zurechtzufinden.
  • Vögel besitzen eine Art Magnetkompass zum Wahrnehmen des Magnetfelds der Erde. So können Zugvögel auch bei Dunkelheit oder schlechter Sicht die Route zu ihrem Winterquartier finden. Ihr Magnetsinn setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: Die Tiere können zum einen die Stärke des Erdmagnetfelds und zum anderen dessen Ausrichtung wahrnehmen. Der „Magnetkompass“ des Vogels sitzt dabei im Auge, doch der eigentliche Sensor ist ein in der Netzhaut liegendes, licht- und magnetempfindliches Molekül.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Sinneswahrnehmungen bei Tieren

Wie orientieren sich Fledermäuse in der Dunkelheit?
Wo befindet sich der „Magnetkompass“ bei Vögeln?
Wie ist ein Facettenauge aufgebaut?
Warum kann das Adlerauge besonders scharf sehen?

Sinneswahrnehmung bei Tieren Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Lerntext Sinneswahrnehmung bei Tieren kannst du es wiederholen und üben.
  • Beschreibe die besonderen Augen der unten abgebildeten Tiere.

    Tipps

    Die Beschaffenheit der Netzhaut ist für die Sehschärfe entscheidend.

    Den Begriff Facette kennst du vielleicht aus dem Alltag: Wenn du alle Facetten einer Sache betrachtest, ergibt sich ein Gesamtbild.

    Lösung

    Der unterschiedliche Aufbau und die Funktion der Augen sind an die verschiedenen Lebensbedingungen der Tiere angepasst. Das Sehvermögen ist häufig der Schlüssel zum Überleben dieser Tiere.

    • Auch aus sehr großer Entfernung ist es Adlern möglich, bewegte Beute zu erspähen. Das gelingt ihnen mithilfe einer Vertiefung in der Mitte der Netzhaut. Diese Vertiefung ist eine zweite Vergrößerung.
    • Das Vierauge hat zwei jeweils geteilte Augen. Mit der oberen Hälfte hält er Ausschau nach Feinden in der Luft, mit der unteren Hälfte kann er unter Wasser sehen und selbst Beutetiere ausmachen. Die beiden Hälften jedes Auges, also sowohl in Luft als auch in Wasser, besitzen zwar je eine eigene Pupille und Netzhaut, aber sie teilen sich die Linsen.
    • Die Honigbiene hat etwa fünftausend Einzelaugen, die Teil der Facettenaugen sind. In ihrer Summe ergeben die Reize der Linsen für das Insekt ein mehr oder weniger verpixeltes Bild. Facettenaugen helfen den Insekten, sich auch bei schnellen Bewegungen bestmöglich zu orientieren.
  • Fasse zusammen, wie sich eine Fledermaus bei Dunkelheit orientiert.

    Tipps

    Überlege dir, weshalb die Ohren der Fledermaus so groß sind.

    Lösung

    Fledermäuse können sich auch bei völliger Dunkelheit sehr gut orientieren und auch ihre Beute wahrnehmen. Sie nutzen ein komplexes Ultraschallsystem, das sich in ihren Ohren befindet. Schreie in sehr hohen Frequenzen kommen als Echo zurück und werden im Gehirn zu einer Art Karte verarbeitet. Die Größe des Objekts bestimmt den Ton, die Entfernung die Lautstärke und die Lage die Richtung, aus der das Echo kommt. Wir Menschen können diese hohen Frequenzen nicht wahrnehmen.

  • Untersuche den nächtlichen Vogelzug.

    Tipps

    Bei Nacht benötigen Vögel ein besonderes Sinnesorgan, um sich zu orientieren.

    Überlege, welche Vorteile das nächtliche Ziehen haben könnte.

    Lösung

    Zugvögel legen oft tausende Kilometer zurück und fliegen dabei auch nachts. Sie orientieren sich dabei auch am Magnetfeld der Erde. Sie verfügen nämlich über ein Sinnesorgan, das wie ein Magnetkompass funktioniert. Ein Vorteil des nächtlichen Fliegens ist, dass kaum Raubvögel unterwegs sind, die den Tieren gefährlich werden könnten. Vögel, die nachts ziehen, können tagsüber auf Nahrungssuche gehen. Um Zusammenstöße mit Bäumen oder Masten zu vermeiden, fliegen die Tiere relativ hoch.

  • Vergleiche, wie sich Delfin und Hammerhai im Wasser orientieren.

    Tipps

    Der Delfin orientiert sich im Wasser so ähnlich wie eine Fledermaus in der Luft.

    Der Kopf des Hammerhais ist nicht ohne Grund so auffällig geformt.

    Lösung

    Delfine orientieren sich im Wasser mithilfe eines Sonarsystems. Sie erzeugen zwanzig bis fünfhundert Klicklaute pro Sekunde, deren Schall von der Umgebung oder anderen Tieren zurückgeworfen wird. Der Unterkiefer nimmt das Echo auf. Ausgewertet wird die Information im Ohr.

    Der Hammerhai besitzt ein elektromagnetisches Sinnesorgan. Sein breiter Kopf funktioniert wie eine lange Antenne, mit der der Hammerhai Magnetfelder wahrnehmen kann.

  • Gib an, wozu das Grubenorgan der Schlange dient.

    Tipps

    Eine Schlange kann eine Ratte, deren Körpertemperatur nur 10 °C über der der Umgebung liegt, noch aus bis zu siebzig Metern Entfernung aufspüren.

    Lösung

    Nicht mit den Augen, sondern anhand der Temperatur erspüren Schlangen ihre Beute. Das kleine Loch zwischen Nase und Augen ist das Grubenorgan, ein Temperatursinnesorgan. Je wärmer ein Tier im Vergleich zur Umgebung ist, desto sicherer kann es von einer Schlange wahrgenommen werden.

  • Erkläre, wie Fische ihre Umwelt wahrnehmen.

    Tipps

    Hier siehst du einen Wels mit Barteln. Ähnlich wie Tasthaare dienen sie z.B. der Orientierung in trübem Wasser.

    Das Seitenlinienorgan ist als feine Linie auf der Längsachse des Körpers zu erkennen. Es ermöglicht den Fischen, z.B. ohne Zusammenstöße im Schwarm zu schwimmen.

    Lösung

    Fische sind auf die speziellen Anforderungen des Lebens unter Wasser eingestellt. Daher haben sich auch ihre Sinnesorgane an diese Lebensweise angepasst.

    • Das Seitenlinienorgan wird auch Ferntastsinn genannt. Mit diesem Organ kann ein Fisch Druckwellen spüren, die z.B. durch den Flossenschlag eines anderen Fisches entstehen.
    • Mit den Barteln kann ein Fisch die nähere Umgebung abtasten und sogar schmecken.
    • Fische können ein elektromagnetisches Sinnesorgan in der Nase nutzen, um sogar feinste elektromagnetische Felder wahrzunehmen, die von anderen Tieren oder der Umgebung stammen.
    • Der Geruchssinn der Fische ist oft besser ausgebildet als der Sehsinn. Dies dient dem Aufspüren von Beute, aber auch der Orientierung. So erkennen Lachse ihr Heimatgewässer wahrscheinlich am Geruch und kehren zum Laichen dorthin zurück.
    • Da die Sicht unter Wasser meist getrübt ist, benötigen Fische keine gute Fernsicht. Der Sehsinn ist daher meist weniger gut ausgeprägt und ermöglicht lediglich ein scharfes Sehen im Nahbereich.

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Die Autor*innen
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sofatutor Team
Sinneswahrnehmung bei Tieren
lernst du in der 9. Klasse - 10. Klasse