Tetrachromat

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Ein Tetrachromat (griechisch tetra, "vier" und chroma, "Farbe") ist ein Lebewesen, welches vier Arten von Farbrezeptoren zum Sehen benutzt.

Grundlagen[Bearbeiten]

Der Mensch hat meistens auf der lichtempfindlichen Netzhaut des Auges drei verschiedene Arten von farbempfindlichen Fotorezeptoren, den Zapfen, und wird deshalb als Trichromat bezeichnet. Viele Tiere, als Tetrachromaten bezeichnet, besitzen einen vierten Farbrezeptor, der beispielsweise im gelben oder im ultravioletten Bereich des Lichtes empfindlich ist. Ein vierter Farbrezeptor kann das wahrgenommene Farbspektrum vergrößern, sofern diese Farbwahrnehmung auch vom Gehirn verarbeitet wird, und der Spezies einen physiologischen Vorteil gegenüber einer trichromatischen Art verschaffen[1].

Primäre Tetrachromasie[Bearbeiten]

Farbempfindlichkeit der Zapfen bei primärer Tetrachromasie

Viele Wirbeltiere[2] (Fische, Amphibien, Reptilien und Vögel), aber auch Arthropoden wie Springspinnen[3][4] und Insekten[2] sind Tetrachromaten. Zum Beispiel besitzt der Goldfisch zusätzlich zu den rot-, grün- und blauempfindlichen Zapfen einen UV-Zapfen, der sehr kurzwelliges, ultraviolettes Licht absorbieren und diese Information auch verarbeiten kann. Tetrachromasie dürfte somit eine weitverbreitete Eigenschaft des Wirbeltierauges sein. Auch Vögel nutzen die vierte Grundfarbe z. B. durch spezielle UV-Reflexionsmuster im Gefieder.[5]

Viele Höhere Säugetiere sind hingegen Dichromaten (mit nur zwei Typen von Zapfen), da ihre Vorfahren wahrscheinlich nachtaktiv waren und mit dieser Lebensweise der Verlust von zwei Photopigmenttypen in den Zapfen einherging (z. B. für UV). Bei Beutelsäugern gibt es allerdings Hinweise, dass diese nur ein Photopigment reduzierten und daher wahrscheinlich primär Trichromaten sind (nebenbei zeigt deren Retina noch andere „Reptilieneigenschaften“). Bei manchen Altweltaffen und daher letztendlich auch beim Menschen hat sich die Trichromasie durch partielle Verdoppelung des X-Chromosoms sekundär wieder entwickelt.

Sekundäre Tetrachromasie beim Menschen[Bearbeiten]

Da die Gene für den Rot- und Grün-Rezeptor auf dem X-Chromosom liegen, wurde auch über das Vorkommen von Tetrachromasie beim Menschen spekuliert. Da Frauen über zwei X-Chromosomen verfügen, kann bei ihnen, vor allem, wenn sie einen deuteranomalen oder protanomalen Elternteil haben, ein zusätzlicher veränderter Farbrezeptor auftreten, dessen Empfindlichkeitsmaximum in der Regel zwischen denen des Rot- und des Grünrezeptors liegt und der somit als Gelb- oder Orangerezeptor zu qualifizieren ist. Dieser Vier-Farbpigment-Genotyp (four-photopigment-genotype) tritt bei ca. zwölf Prozent aller Frauen auf. Der Genotyp führt jedoch nur selten auch zu einer Tetrachromasie, da in der Regel keine getrennte neuronale Verarbeitung der Signale des vierten Farbrezeptors erfolgt. Einzelne Fälle experimentell verifizierter tetrachromatischer, also differenzierterer, Farbwahrnehmung wurden jedoch mittlerweile beschrieben.[6][7]

Sichtweisen von Tetrachromaten[Bearbeiten]

Die Oberfläche vieler Früchte reflektiert UV-Licht. Dadurch ist es für Tiere mit dem Vermögen, UV-Licht wahrzunehmen, leichter, diese aufzufinden. Bestimmte Falkenarten entdecken die Spur ihrer Beute (zum Beispiel Wühlmäuse) anhand deren Markierungen, da Urin und Kot UV-Licht reflektieren, das diese Tetrachromaten sehen können.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. W. Backhaus, R. Kliegl, J. S. Werner: Color vision: perspective from different disciplines. Walter de Gruyter, 1998, ISBN 3-11-015431-5, S. 163–182.
  2. a b  Gerhard Neuweiler, Gerhard Heldmaier: Vergleichende Tierphysiologie. Bd. 1 – Neuro- und Sinnesphysiologie, Springer, München 2003, ISBN 978-3-540-44283-9, S. 463–473.
  3. M. Stevens (Hrsg.): Sensory Ecology, Behaviour, and Evolution. Oxford, 2013
  4. A. Kelber et al.: Animal colour vision - behavioural tests and physiological concepts. Biological Reviews, 2007 doi:10.1017/S1464793102005985
  5. T. Okano, Y. Fukada, T. Yoshizawa: Molecular basis for tetrachromatic color vision. In: Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 1995 Nov;112(3):405-414. Review. PMID 8529019
  6. K.A. Jameson, S.M. Highnote, L.M. Wasserman: Richer color experience in observers with multiple photopigment opsin genes. In: Psychon Bull Rev. 2001 Jun;8(2):244-261. PMID 11495112
  7. Gabriele Jordan et al.: The dimensionality of color vision in carriers of anomalous trichromacy. In: Journal of Vision 10 (2010), Nr. 8, S. 1–19