Wie bunt ist die Welt für Lemuren?

News: Wie bunt ist die Welt für Lemuren?

In ihrer gesamten Farbenpracht können Organismen ihre Umwelt nur dann wahrnehmen, wenn sie die dafür nötigen Photopigmente auf der Netzhaut besitzen. Bei den Primaten entstand diese vollständige Farbwahrnehmung nach Ansicht vieler Wissenschaftler vor etwa 35 bis 40 Millionen Jahren. Neuere Untersuchungen belegen jedoch, daß durch einen Polymorphismus bereits einige der ursprünglichen Halbaffen schon dreifarbig sehen können.

Die vollständige Wahrnehmung des gesamten Farbspektrums beruht bei Primaten auf drei Photo-Pigmenten in der Retina. Diese als Rhodopsine bezeichneten Proteine reagieren auf Licht verschiedener Wellenlängen, die im Gehirn zu einem gemeinsamen farbigen Bild der Umwelt zusammengesetzt werden. Jedes Rhodopsin besteht aus einem Molekül Retinal, das in dem als Opsin bezeichneten Protein steckt. Während das Retinal den Licht-absorbierenden Farbstoff darstellt, bestimmt das Opsin, welche Frequenzbereiche aufgenommen werden. Das Opsin für die kurzen Wellenlängen wird dabei von einem autosomalen Gen codiert, während die Gene der beiden anderen Pigmente – für das mittel- (M) und das langwellige (L) Licht – auf dem X-Chromosom liegen.

Wen-Hsiung Li und Ying Tan von der University of Chicago entdeckten in den Gensequenzen auf den X-Chromosomen mehrerer Halbaffenarten verschiedene Varianten des Gens. Dieser Polymorphismus führt dazu, daß entweder ein Opsin für mittel- oder eines für langwelliges Licht entsteht (Nature vom 4. November 1999). Weibliche Tiere, bei denen ein X-Chromosom die M-Variante trägt und das andere X-Chromosom die Variante für L, können daher alle drei Pigmente herstellen und so ihre Umgebung in voller Farbe wahrnehmen. Männliche Tiere, die nur ein X-Chromosom besitzen, und Weibchen, bei denen beide X-Chromosomen dieselbe Information tragen, sehen dagegen nur zweifarbig. Ein ähnlicher, im Lauf der Evolution aber erst später entstandener Polymorphismus ermöglicht nach Aussage von Li den Neuweltaffen die vollständige Wahrnehmung aller Farben.

Li und Tan untersuchten Gewebeproben von zwanzig verschiedenen Halbaffenarten, von denen die meisten zu den Lemuren zählten. Der Polymorphismus trat bei zwei tagaktiven und einer nachtaktiven Art auf. Da Farben nur für Organismen nützlich sind, die tagsüber wach sind, überraschte die Forscher der Nachweis für die tagaktiven Arten nicht. Der Fund bei der nachtaktiven Art unterstützt ihrer Ansicht nach die Annahme, daß diese von ursprünglich tagaktiven Vorfahren abstammen. "Die nächtliche Lebensweise ist, zumindest für die Art, bei der wir den Polymorphismus fanden, noch jung. Von nachtaktiven Halbaffen, denen der Polymorphismus fehlt, können wir dagegen annehmen, daß sie schon sehr viel länger nachtaktiv sind und daß der Polymorphismus, der das Farbensehen ermöglicht, verloren gegangen ist", meint Li.

Bisher wurde bei Halbaffen höchstens zweifarbiges Sehen vermutet. Manche der nachtaktiven Tiere besitzen sogar nur ein Photopigment auf ihrer Netzhaut und können daher ausschließlich schwarz und weiß unterscheiden. Von den bislang untersuchten tagaktiven Arten waren nur zwei Klassen an Opsinen bekannt, die ein dichromatisches Sehen ermöglichen, vergleichbar der beim Menschen auftretenden Rot-Grün-Blindheit.

Aus den Ergebnissen läßt sich nach Ansicht der Wissenschaftler schließen, daß bereits die gemeinsamen Vorfahren der Affen und der ursprünglicheren Halbaffen alle drei Photopigmente bilden konnten. Die vollständige Farbwahrnehmung wäre damit zwanzig Millionen Jahre älter als bisher vermutet.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 17.2.1999
"Durcheinander auf der Netzhaut"
Spektrum Ticker vom 9.4.1999
"Im Dunkeln wird die Welt langsamer"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)

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