Sehsinn bei Heuschrecke und Mensch
Kurs für Schülergruppen

Experimente

• Bestimmung der Flickerfusionsfrequenz im Selbstversuch
• Bestimmung der Flickerfusionsfrequenz bei der Wanderheuschrecke
• Erstellen von Reiz-Reaktions-Kurven bei der Wanderheuschrecke

Die Geschwindigkeit der Reizverarbeitung in den Stäbchen und Zapfen der menschlichen Retina wird im Selbstversuch untersucht. Hierzu wird die Frequenz, bei der eine Folge von Lichtblitzen als ein kontinuierliches Licht wahrgenommen wird (Flickerfusionsfrequenz), bei verschiedenen Lichtintensitäten bestimmt. Für den Transduktionsprozess in den Photorezeptoren, also die Abfolge von chemischen Prozessen, die bei der Lichtreizung ausgelöst werden und zur Erregung führen, ist eine Mindestzeit erforderlich. Ist das Zeitintervall zwischen zwei Reizen kürzer als diese Mindestzeit, so können die Reize nicht getrennt wahrgenommen werden. Die Versuchsergebnisse werden im Hinblick auf physiologische Eigenschaften der Zapfen und Stäbchen interpretiert. Mit Hilfe von Summenableitungen (Elektroretinogramm) wird die elektrische Aktivität des Heuschreckenauges (Locusta migratoria oder Schistocerca gregaria) gemessen. Die computergestützte Steuerung und Analyse der digitalisierten Reizantworten ermöglicht eine schnelle quantitative Auswertung der durchgeführten Experimente. Durch Reizung mit Lichtblitzen unterschiedlicher Frequenz und Helligkeit wird die Flickerfusionsfrequenz ermittelt. Weiterhin wird die Amplitude der Reizantwort in Abhängigkeit von der Lichtintensität bestimmt und durch Reizung mit Licht verschiedener Wellenlängen die spektrale Empfindlichkeit des Heuschreckenauges untersucht. In diesem Zusammenhang werden die Lichtdurchlässigkeit der Atmosphäre, die Zerstörung der Ozonschicht durch Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und das Montreal-Abkommen besprochen. Das globale Insektensterben sowie dessen mögliche Ursachen wird ebenfalls thematisiert.

Unterrichtsbezug

Retina; Signaltransduktion; Sinnesorgan; Photorezeptor; Auge