Farbensehen beim Gemeinen Kraken (Octopus vulgaris)

• Antragstellerin: Professorin Dr. Frederike Diana Hanke
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 394412200

Cephalopoden sind Weichtiere (Mollusken), die sich durch ihre Fähigkeit zur Anpassung in Farbe und Form an den Untergrund besonders hervorheben. Erstaunlicherweise scheint diese als Camouflage bezeichnete Fähigkeit jedoch nicht auf Grundlage eines Farbsehvermögens zu basieren, was seit fast einem Jahrhundert ein ungeklärtes und oft untersuchtes Mysterium darstellt. Bisherige Studien zum Farbensehen der Cephalopoden, die teils auch methodische Limitationen aufweisen, kamen zu unterschiedlichen Ergebnissen. Gut abgesichert ist generell die Tatsache, dass die meisten Cephalopoden nur einen Photorezeptor besitzen, sie sind Monochromaten. 2016 formulierten Stubbs und Stubbs dann einen Mechanismus, der es den Cephalopoden dennoch ermöglichen würde, Farbinformationen zu bekommen. Dieser Mechanismus nutzt das Vorhandensein von chromatischer Aberration; ein Abbildungsfehler der Linse, bei dem Licht unterschiedlicher Wellenlänge unterschiedlich stark fokusiert wird. Durch ein aktives Suchen nach dem Fokus der aus der chromatischen Aberration resultierenden, farbigen Unschärfe kann eine Farbinformation über ein Objekt erhalten werden. Die Pupille der Cephalopoden, die sich nicht entlang der optischen Achse weitet bzw. schließt, erhöht die chromatische Unschärfe, die bei diesem Mechanismus die Farbinformation enthält. In dem vorgeschlagenen Forschungsvorhaben ist es nun angedacht, an einer Art der Cephalopoden, dem gemeinen Kraken (Octopus vulgaris), im Verhaltensexperiment zu überprüfen, ob die Tiere unter zu Hilfenahme dieses Mechanismus Objekte anhand ihrer Farbe unterscheiden können. Hierfür ist es als Vorarbeit erforderlich, einige grundlegende Parameter des visuellen Systems des gemeinen Kraken zu erarbeiten: (1) allgemeiner Aufbau des Auges (Magnetresonanztomographie), (2) Pupillenreaktion, (3) optische Eigenschaften der Linse (Schlierenphotographie, Laserscan) und (4) Helligkeitsunterscheidungsvermögen (Verhaltensexperiment). Allgemein führen diese Bausteine zu einem systematisch erarbeiteten Verständnis des visuellen Systems einer Cephalopodenart und können eventuell eine lang anhaltende Debatte über ein mögliches Farbensehen der Kraken beenden bzw. Farbensehen über einen neuen Mechanismus vermittelt beschreiben.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Schweden
• Gastgeberin: Professorin Dr. Almut Kelber