How do animals see in the dark? - Anna Stöckl

Übersetzung: Stephanie Goldhammer Lektorat: Angelika Lueckert Leon

To human eyes, the world at night is a formless canvas of grey.

Für das menschliche Auge ist die nächtliche Welt eine formlose graue Masse.

Many nocturnal animals, on the other hand,

Viele nachtaktive Tiere erleben hingegen

experience a rich and varied world bursting with details, shapes, and colors.

eine prächtige und vielfältige Welt voller Details, Formen und Farben.

What is it, then, that separates moths from men?

Was unterscheidet also Motten von Menschen?

Moths and many other nocturnal animals see at night

Motten und viele andere nachtaktive Tiere können nachts sehen,

because their eyes are adapted to compensate for the lack of light.

weil ihre Augen so angepasst sind, dass sie fehlendes Licht kompensieren.

All eyes, whether nocturnal or not,

Alle Augen, ob nachtaktiv oder nicht,

depend on photoreceptors in the retina to detect light particles,

arbeiten mit Fotorezeptoren der Netzhaut, um Lichtpartikel wahrzunehmen,

known as photons.

sogenannte Photonen.

Photoreceptors then report information about these photons to other cells

Fotorezeptoren leiten Informationen über diese Photonen an andere Zellen

in the retina and brain.

in Retina und Gehirn weiter.

The brain sifts through that information and uses it to build up an image

Das Gehirn prüft diese Informationen und erstellt daraus ein Bild der Umgebung,

of the environment the eye perceives.

die das Auge wahrnimmt.

The brighter the light is, the more photons hit the eye.

Je heller das Licht, desto mehr Photonen treffen auf das Auge.

On a sunny day,

An einem sonnigen Tag

upwards of 100 million times more photons are available to the eye

stehen dem Auge über 100-Millionen-mal mehr Photonen zur Verfügung

than on a cloudy, moonless night.

als in einer wolkigen, mondlosen Nacht.

Photons aren't just less numerous in darkness,

Im Dunkeln sind nicht nur weniger Photonen vorhanden,

but they also hit the eye in a less reliable way.

sie treffen auch unzuverlässiger aufs Auge.

This means the information that photoreceptors collect

Dadurch schwanken Informationen, die Fotorezeptoren sammeln,

will vary over time,

im Laufe der Zeit,

as will the quality of the image.

genau wie die Qualität des Bildes.

In darkness, trying to detect the sparse scattering of randomly arriving photons

Im Dunkeln ist das Erkennen der wenigen, zerstreut ankommenden Photonen

is too difficult for the eyes of most daytime animals.

für die Augen der meisten tagaktiven Tiere zu schwierig.

But for night creatures, it's just a matter of adaptation.

Doch für Nachtgeschöpfe ist das nur eine Frage der Anpassung.

One of these adaptations is size.

Das geht etwa durch die Größe.

Take the tarsier, whose eyeballs are each as big as its brain,

Die Augäpfel des Koboldmakis sind jeweils so groß wie sein Gehirn.

giving it the biggest eyes compared to head size of all mammals.

So hat er von allen Säugetieren die größten Augen im Verhältnis zur Kopfgröße.

If humans had the same brain to eye ratio, our eyes would be the size of grapefruits.

Wäre das bei Menschen genauso, wären unsere Augen so groß wie Grapefruits.

Die vergrößerten Augäpfel des Koboldmakis entwickelten sich jedoch nicht

The tarsier's enlarged orbs haven't evolved to make it cuter, however,

but to gather as much light as possible.

wegen seines Aussehens, sondern um so viel Licht wie möglich aufzunehmen.

Bigger eyes can have larger openings, called pupils,

Größere Augen können größere Öffnungen, die Pupillen,

and larger lenses,

und größere Linsen haben.

allowing for more light to be focused on the receptors.

Dadurch kann mehr Licht auf den Rezeptoren gebündelt werden.

While tarsiers scan the nocturnal scene with their enormous peepers,

Während Koboldmakis die nächtliche Welt durch ihre riesigen Gucker wahrnehmen,

cats use gleaming eyes to do the same.

nutzen Katzen dazu leuchtende Augen.

Cats' eyes get their shine from a structure called the tapetum lucidum

Das Schimmern in Katzenaugen entsteht durch Tapetum lucidum,

that sits behind the photoreceptors.

einer Struktur hinter den Fotorezeptoren.

This structure is made from layers of mirror-like cells containing crystals

Diese Struktur besteht aus Schichten spiegelähnlicher Zellen mit Kristallen,

that send incoming light bouncing back towards the photoreceptors

die eingehendes Licht auf die Fotorezeptoren zurückwerfen

and out of the eye.

und somit aus dem Auge.

Dadurch entsteht ein unheimlicher Schimmer

This results in an eerie glow,

and it also gives the photoreceptors a second chance to detect photons.

und die Fotorezeptoren können nochmals Photonen registrieren.

In fact, this system has inspired the artificial cats' eyes we use on our roads.

Dieses System nutzen wir auch für künstliche Katzenaugen im Verkehr.

Toads, on the other hand, have adapted to take it slow.

Kröten hingegen haben sich angepasst, indem sie es langsam angehen lassen.

They can form an image

Sie können Bilder erkennen,

even when just a single photon hits each photoreceptor per second.

auch wenn nur ein einziges Photon jeden Fotorezeptor pro Sekunde trifft.

They accomplish this with photoreceptors

Das schaffen sie mit Fotorezeptoren,

that are more than 25 times slower than human ones.

die mehr als 25-mal langsamer als die des Menschen sind.

This means toads can collect photons for up to four seconds,

Dadurch können Kröten bis zu vier Sekunden lang Photonen sammeln,

allowing them to gather many more than our eyes do

und so weit mehr ansammeln als unsere Augen es

at each visual time interval.

in jedem visuellen Zeitintervall können.

The downside is that this causes toads to react very slowly

Als Nachteil daraus reagieren Kröten nur sehr langsam,

because they're only receiving an updated image every four seconds.

da sie nur alle vier Sekunden ein aktualisiertes Bild erhalten.

Fortunately, they're accustomed to targeting sluggish prey.

Glücklicherweise sind sie es gewohnt, träge Beute anzuvisieren.

Meanwhile, the night is also buzzing with insects,

Währenddessen brummt die Nacht auch vor Insekten

such as hawk moths,

wie Schwärmern,

which can see their favorite flowers in color, even on a starlit night.

die ihre Lieblingsblumen auch bei Sternenlicht in Farbe sehen.

Das gelingt ihnen durch einen überraschenden Schachzug:

They achieve this by a surprising move -

getting rid of details in their visual perception.

Sie lassen Details in ihrer visuellen Wahrnehmung aus.

Information from neighboring photoreceptors is grouped in their brains,

Informationen benachbarter Fotorezeptoren werden in ihrem Gehirn gruppiert,

so the photon catch of each group is higher

sodass die Aufnahme der Photonen jeder Gruppe höher ist

compared to individual receptors.

als die von individuellen Rezeptoren.

However, grouping photoreceptors loses details in the image,

Jedoch gehen durch das Gruppieren von Fotorezeptoren Bilddetails verloren,

as fine details require a fine grid of photoreceptors,

da subtile Details ein feines Raster von Fotorezeptoren benötigen,

each detecting photons from one small point in space.

die Photonen von einem kleinen Punkt im Raum wahrnehmen.

The trick is to balance the need for photons with the loss of detail

Der Trick: Der Photonenbedarf muss mit dem Detailverlust ausgeglichen werden,

to still find their flowers.

damit sie trotzdem ihre Blumen finden.

Whether eyes are slow, enormous, shiny, or coarse,

Egal ob Augen langsam, riesig, schimmernd oder grob sind,

it's the combination of these biological adaptations

die Kombination aus diesen biologischen Anpassungen

that gives nocturnal animals their unique visual powers.

gibt nachtaktiven Tieren ihre einzigartigen visuellen Stärken.

Imagine what it might be like to witness through their eyes

Stell dir vor, wie es wäre, durch ihre Augen

the world that wakes up when the Sun goes down.

jene Welt zu entdecken, die bei Sonnenuntergang erwacht.