Glasige Augen können jungen Krebstieren helfen, sich vor den Augen von Raubtieren zu verstecken

Junge Krebstiere haben Augen wie das Meer, eine Besonderheit, die ihnen helfen könnte, sich vor Raubtieren zu verstecken.

Junge Garnelen-, Krabben- oder Hummerlarven schaukeln bereits fast durchscheinende Körper, um nicht sichtbar zu sein. Doch dunkle Augenpigmente, die für das Sehen unerlässlich sind, bergen ohnehin die Gefahr, die Tiere zu exponieren.

Einige durchsichtige Meerestiere verlassen sich auf verspiegelte Iris oder winzige Augen, um nicht entdeckt zu werden. Junge Garnelen hingegen tarnen ihre dunklen Pigmente hinter lichtreflektierendem Glas aus winzigen, kristallinen Kügelchen, berichten Forscher am 17. Februar Wissenschaft.

Variationen in der Größe und Platzierung der Kugeln lassen die Augen der Krebstiere ein Licht erstrahlen, das genau der Farbe des umgebenden Wassers entspricht, wodurch sie möglicherweise für Raubtiere auf der Jagd nach einer Mahlzeit unsichtbar werden.

Technologien, die die Struktur der Nanokugeln nachahmen, könnten eines Tages zu effizienterer Solarenergie oder umweltfreundlichen Farben inspirieren, sagen die Wissenschaftler.

„Ich habe mich oft gefragt, was los ist [these animals’] Augenglanz“, sagt die Evolutionsbiologin Heather Bracken-Grissom von der Florida International University in Miami, die nicht an der Studie beteiligt war. Sie und Kollegen sammeln oft Krebstiere aus der Tiefsee und geben ihnen Spitznamen wie „blauäugige Arthropoden“ oder „grünäugige, seltsam aussehende Garnelen“, weil die Kreaturen ihren erwachsenen Formen nicht ähneln. Jetzt, sagt sie, macht diese Augenfarbe Sinn.

In der Studie verwendeten der Chemiker Keshet Shavit und Kollegen ein Elektronenmikroskop, um in die Augen von im Labor aufgezogenen und wilden Krebstieren zu blicken. In den Augen von Garnelen und Garnelen fand das Team kristalline Nanokügelchen aus Isoxanthopterin, einem Molekül, das Licht reflektiert.

Die Kugeln sind ein bisschen wie Diskokugeln, mit hochreflektierenden Oberflächen, die nach außen zeigen, sagt Studienkoautor Benjamin Palmer, Chemiker an der Ben-Gurion-Universität des Negev in Beer-Sheva, Israel. Jede Kugel besteht aus dünnen Isoxanthopterin-Plättchen, die zusammenkleben und Kugeln mit einem Durchmesser von etwa 250 bis 400 Nanometern bilden.

Diese Kugeln sind in Clustern an der Basis proteinreicher Zapfen angeordnet, die das Licht auf die lichtempfindlichen Nerven des Tieres fokussieren und eine Schutzhülle über den pigmentierten Zellen bilden. Aber Krebstierlarven können immer noch sehen, weil es kleine Löcher im Glas gibt, sagt Palmer. „Es lässt im Grunde Licht in bestimmten Winkeln auf die Netzhaut fallen, aber in anderen Winkeln reflektiert es Licht zurück.“

Die Größe und Anordnung der Kugeln scheinen die Farbe des reflektierten Lichts zu beeinflussen, wie die Beobachtungen und Computersimulationen des Teams zeigen.

„Die Korrelation zwischen der Partikelgröße und der Augenfarbe ist mehr als erstaunlich“, sagt Shavit, ebenfalls an der Ben-Gurion-Universität. Die Größe der Nanosphäre scheint den Augen der Tiere zu helfen, sich an die Farbe ihres natürlichen Lebensraums anzupassen, wodurch die Lebewesen mit dem Hintergrund verschmelzen.

Blauäugige Garnelen, die zum Beispiel im klaren blauen Wasser des Golfs von Aqaba vor der Küste Israels leben, haben Kugeln mit einem Durchmesser von etwa 250 bis 325 Nanometern. Die 400 Nanometer großen Kugeln einer Süßwassergarnele (Macrobrachium rosenbergii) glitzern gelbgrün und ahmen schlammiges Wasser nach, das in den salzigen Flussmündungen zu finden ist, in denen sie leben.

Die Augen der Garnele scheinen auch in der Lage zu sein, in verschiedenen Umgebungen unterschiedliche Farben zu reflektieren. Personen, die im Labor vier Stunden dem Sonnenlicht ausgesetzt waren, hatten silbrig-gelbe Augen, möglicherweise ein Ergebnis von Nanokugeln, die in einem unorganisierten Durcheinander angeordnet waren. Aber Personen, die über Nacht im Dunkeln gelassen wurden, hatten grüne Augen. Ihre Nanokugeln sind in Schichten angeordnet – obwohl die Kugeln innerhalb jeder Schicht immer noch unorganisiert sind, sagt Palmer.

Solche anpassungsfähigen Augen könnten Larven helfen, sich unentdeckt durch verschiedene Teile des Ozeans zu bewegen, da wechselnde Lichtverhältnisse die Farbe des Wassers verändern, sagt Bracken-Grissom. Nachts wandern junge Krebstiere in seichte Gewässer, um sich zu ernähren, und tauchen wieder ab, wenn die Sonne aufgeht. „Wenn sie es tatsächlich als Form der Tarnung verwenden, wäre es eine geniale Möglichkeit, sich selbst zu tarnen, wenn sie sich durch diese unterschiedlichen Lichtumgebungen bewegen.“