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Taggespenster

  • Von Iris Rapoport , Boston & Berlin
  • Lesedauer: 3 Min.

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Das Wort Spektrum bedeutete bei den alten Römern Gespenst. Tatsächlich ist der größte Teil der Wellen des elektromagnetischen Spektrums für uns gespenstergleich unsichtbar. Nur für einen schmalen Bereich hat uns die Natur mit Photorezeptoren bedacht. Diesen Bereich nennen wir deshalb das sichtbare Licht. Verblüffenderweise sind unsere Lichtrezeptoren ähnlich wie die des Geruchssinns aufgebaut. Aber wie kann ein Rezeptorprotein, das sonst Moleküle bindet, plötzlich substanzlos erscheinende Wellen einfangen?

Ein Protein allein vermag das tatsächlich nicht. Die Evolution hat mit dem Vitamin A einen Ausweg gefunden. Vitamin A kann Licht im sichtbaren Bereich absorbieren. Dabei wird das zunächst gewinkelte Vitamin-Molekül durch die Lichtenergie ausgestreckt - es ist, als ob das Licht einen Kippschalter betätigt. Auf diesem Effekt beruhen Photorezeptoren, bei denen ein Protein mit Vitamin A fest verbunden ist; so fest, dass sich beim »Kippen des Schalters« auch die Struktur des Proteins verändert. Da sich das Protein ganz durch die Membran erstreckt, wird dadurch der Lichtreiz ins Zellinnere gemeldet. Der setzt dort sofort eine komplizierte Weiterleitungs-Kaskade in Gang. Umgewandelt in ein elektrisches Signal, gelangt der Reiz ins Gehirn und wird dort als Licht interpretiert.

Die Photorezeptoren befinden sich in speziellen Netzhautzellen des Auges. Diese Zellen sind in Stäbchen und Zapfen geschieden. Zapfen sind mit Rot-, Grün- oder Blaurezeptoren ausgestattet. Allen Rezeptoren gemeinsam ist der Grundbaustein Vitamin A. Der Unterschied beruht einzig auf der Aminosäure-Zusammensetzung der angekoppelten Proteine, denn diese beeinflussen die Wellenlänge, bei der das Vitamin Licht absorbiert. Die unterschiedliche Aktivierung der Rezeptoren nehmen wir als Farben wahr. Bei gleichmäßiger Aktivierung hingegen sehen wir weiß oder grau.

Allerdings haben nicht alle Tiere drei Farbrezeptoren. Vögel besitzen sogar vier und können auch UV-Licht sehen. Wer weiß, wie prächtig so ein Spatzenmann seine uns unscheinbar dünkende Spätzin wohl sieht? Andere Tiere wiederum sind schlechter bedacht. So verfügen Hunde und Katzen bloß über zwei Rezeptoren, was etwa einer Rot-Grün-Blindheit entspricht. Robben sehen mit nur einem Rezeptor die Welt einfarbig.

Damit geht es ihnen ähnlich wie uns in der Dämmerung und im Dunkeln. Denn dann reicht das Licht nicht mehr aus, die Rezeptoren der Zapfen zu aktivieren. Dafür springen die lichtempfindlicheren Stäbchen ein. Die aber gibt es lediglich mit einem einzigen Rezeptortyp: Rhodopsin oder auch Sehpurpur genannt. Damit ist keine Farbdifferenzierung mehr möglich - und so sind nachts tatsächlich alle Katzen grau.

So ist unser Sehvermögen, gemessen an den biologischen Möglichkeiten, zwar nicht das beste, aber auch nicht schlecht. Und dank dem Fortschritt der Technik hat der Mensch nicht nur längst das ganze Spektrum der elektromagnetischen »Gespenster« erkundet, sondern sie sich auch als Radio- und Mikrowellen oder Röntgenstrahlung zu dienstbaren Geistern gemacht.

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