Visual spectral sensitivity and adaptation in nocturnal treefrogs

In dieser Studie werden untersucht am Beispiel des Rotaugenlaubfrosch (Agalychnis callidryas) zwei Faktoren auf mögliche Auswirkungen auf die spektrale Sensitivität des visuellen Systems bei nachtaktiven Fröschen. Als erstes wird überprüft, ob das hohe Signal-Rausch-Verhältnis innerhalb des visuellen Systems bei Fröschen, welches zu einer extremen visuellen Sensitivität führt, den Tieren eine breitere Nutzung der Sensitivitätsspektren ihrer Sehpigmente ermöglicht. Um zu testen, ob das visuelle Spektrum von A. callidryas verbreitert ist, wurde ein Verhaltensversuch durchgeführt, bei dem der Fangerfolg von acht adulten Individuen des Rotaugenlaubfroschs in einem Fütterungsversuch unter verschiedenen spektralen Lichtbedingen verglichen wurde. Es wurden fünf Bedingungen aus dem Bereich des sichtbaren Lichts (400 – 700 nm) und zwei aus dem nahen Infrarotbereich (875 nm, 940 nm) getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass der Rotaugenlaubfrosch in der Lage ist, Beute unter Infrarotbedingungen erfolgreich zu jagen. Dies ist die erste Beschreibung eines komplexen visuell gesteuerten natürlichen Verhaltens (hier: Beutefang bei Fröschen) bei einem terrestrischen Wirbeltier, welches unter reinem Infrarotlicht stattfinden kann. Die Ergebnisse deuten auf eine Verbreiterung des visuellen Spektrums von A. callidryas in den nahen Infrarotbereich, aufgrund einer ausgedehnten Nutzbarkeit der Absorptionsspektren der Stäbchensehpigmente, hin. Als zweites wurde untersucht, ob die spektrale retinale Sensitivität des Rotaugenlaubfroschs aufgrund seiner streng nachtaktiven Lebensweise besondere Anpassungen erkennen lässt. Hierzu wurde die relative spektrale Sensitivität bei fünf adulten Individuen mittels Sehschwellenbestimmungen über den zu erwartenden Sehbereich des Frosches (350 – 700 nm) bestimmt. Die Sehschwellen wurden durch die Ableitung von Ganzfeld-Elektroretinogrammen (ERG) während der Stimulation mit nahezu monochromatischem Licht (T0,5 10 nm) ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass die photopische Sensitivität von A. callidryas ihr Maximum bei 560 nm hat, während die skotopische Sensitivität ein Maximum bei 500 nm aufweist, womit die spektrale Anpassung von A. callidryas mit dem bekannten Muster der spektralen Sensitivität bei Fröschen übereinstimmt. Die spektrale Sensitivität des Rotaugenlaubfroschs ist also nicht in einer Weise verändert, die man als Anpassung an die Lichtbedingungen bei Nacht interpretieren könnte. Das Ergebnis bestätigt die Regel der spektral angepassten skotopischen Sensitivität bei terrestrischen Wirbeltieren an den Wellenlängenbereich um 500 nm.