am Puls Biologie 6, Schulbuch

27 Nervensystem Zuvor wurde das Auge der Wirbeltiere im Detail beschrieben, doch bei fast allen anderen Tier- gruppen gibt es Augen. Neben vielen sehr einfa- chen Ansammlungen von Fotorezeptoren (zB bei vielen Würmern) hat sich bei den Gliederfüßern ein sehr spezieller Augentyp entwickelt: Das Komplex- oder Facettenauge besteht aus vielen einzelnen Augen (bis zu mehreren Zehntausend bei Libellen oder Fliegen). Die einzelnen Augen, die Ommatidien (Einzahl: Ommatidium) sind recht einfach, und im Gegensatz zu Säugeraugen ist keine Akkomodation möglich. Grob lässt sich das Komplexauge mit den einzelnen Sensorpunk- ten auf dem Chip einer Digitalkamera verglei- chen – Insekten sehen also je nach Anzahl der Einzelaugen „verpixelt“. Komplexaugen be- stehen aus vielen einzelnen Augen Abb.21: Komplexaugen einer Stubenfliege. Das Komplexauge der Insekten Der Gehörsinn des Menschen Für uns ist das Hören ebenso selbstverständlich wie das Sehen, doch ist der Hörsinn im Tierreich eher eine Ausnahme. Neben den Wirbeltieren ist ein Gehör nur bei Spinnen und manchen Insek- ten (zB Heuschrecken) nachgewiesen. Die aller- meisten Tiere sind also taub. In unserem Ohr gelangen die Schallwellen durch das Außenohr zum Trommelfell, wo sie im Mittel- ohr über die Gehörknöchelchen auf das ovale Fenster übertragen werden. Dieses markiert die Grenze zum Innenohr, wo die Schallwellen in die Flüssigkeit der Hörschnecke geleitet werden ( k Abb. 22a). In der Hörschnecke wird der Schallreiz zu einem neuronalen Signal umgewandelt: Die Reizauf- nahme erfolgt durch die Hörsinneszellen mit feinen Sinneshärchen, die in die Flüssigkeit der Schnecke ragen ( k Abb. 22b). Erreicht nun eine Druckwelle die Schnecke, wird die Basilarmem- bran ausgelenkt. Die Druckwelle läuft sozusagen über die Basilarmembran (die Flüssigkeit ist ja nicht komprimierbar), dadurch werden die Sin- neshärchen verbogen und Rezeptorpotenziale ausgelöst. Wie können wir nun Tonhöhen unterscheiden? Die Basilarmembran ist so beschaffen, dass sie nahe am ovalen Fenster schmäler und steifer ist als tief in der Schnecke. Dadurch ist sie für hohe Töne (also hohe Frequenzen) nahe beim ovalen Fenster empfänglicher, für tiefe Töne entspre- chend am anderen Ende. Je nachdem, wo die Sinneszellen nun stärker erregt werden, kann unser Gehirn Tonhöhen unterscheiden. Starke Beanspruchung der Hörsinneszellen durch Lärm kann dazu führen, dass die Sinnes- härchen verkleben, was vorübergehende Hörstörungen zur Folge haben kann. Ohne ent- sprechende Erholungsphasen sterben Sinnes- härchen ab – das Ohr ist dauerhaft geschädigt. Nur wenige Tier- gruppen verfügen über Hörsinn Im menschlichen Innenohr werden durch Druckschwan- kungen Sinnes- härchen verbogen Je nach Tonhöhe verbiegen sich die Sinneshärchen an unterschiedlichen Stellen der Schnecke Abb.22: Der Hörvorgang im menschlichen Innenohr. Die Schallwellen verbiegen die Sinneshärchen der Sinneszellen, je nach Frequenz an unterschiedlichen Bereichen der Schnecke unterschiedlich stark. Die erregten Hörsinneszellen leiten Aktionspotenziale über den Hörnerv zum Gehirn. Lautere Töne führen zu stärkerer Auslenkung der Basilarmembran und in Folge zu einer höheren Frequenz an Aktionspoten- zialen. ovales Fenster rundes Fenster Deckmembran Sinneshärchen Hörsinneszellen Basilarmembran Hörnerv Basilarmembran (ausgerollt) tiefe Töne hohe Töne Je nach Schallfrequenz wird die Basilarmembran an unterschiedlichen Stellen am stärksten ausgelenkt. Über das ovale Fenster werden die eintreffenden Schallwellen auf die Flüssigkeit in der Hör- schnecke übertragen. Durch Auslenken der Basilarmembran werden die Sinnes- härchen an der Deckmembran ab- gebogen. Aufgabe W 1 Wiederhole mit deinem Unterstufen- Biologiebuch den Aufbau des menschlichen Ohres und stelle dies in einer Zeichnung dar. Basiskonzept Struktur und Funktion: Der Aufbau des Ohres macht die Funktion deutlich: Über den Hebelmechanismus der Ge- hörknöchelchen kommt es zur mechanischen Verstärkung des Schalls, die Flüssigkeit im Innenohr leitet die Schallwelle so weiter, dass die Sinneshärchen verbogen werden, die dann schließlich den Reiz umsetzen. Nur zu Prüfzwecken – Eige tum des Verlags öbv