Verhaltensphysiologische Experimente zum Farbensehen des Zwerghuhns (Gallus gallus domesticus)

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde das Farbensehen der Haushühner verhaltensphysiologisch untersucht. Hierzu wurden ein Huhn und zwei Hähne der Zwerghuhnrasse Antwerpener Bartzwerge per Hand großgezogen und in ausgewachsenem Alter dressiert. Mithilfe von Dressurexperimenten wurde die Wellenlängenunterscheidungsfähigkeit analysiert und mit den von Bowmaker mikrospektrophotometrisch ermittelten Eigenschaften von Zapfen und Öltröpfchen verglichen (Bowmaker 1977, Bowmaker et al. 1997). Hühner besitzen vier Zapfentypen die dem Farbensehen dienen. Im Innensegment der einzelnen Zapfentypen liegen durch Carotinoide unterschiedlich gefärbte Öltröpfchen. Die Tröpfchen werden nach ihren Farben T-Typ (transparent), CTyp (klar), Y-Typ (gelb), O-Typ (orange) und R-Typ (rot) genannt. Diese Öltröpfchen fungieren als Kantenfilter, da sie ab einer bestimmten Wellenlänge für kurzwelligeres Licht undurchlässig sind. Beim Huhn ist der V-Zapfen mit einem T-Typ-, der S-Zapfen mit einem C-Typ-, der M-Zapfen mit einem Y-Typund der L-Zapfen mit einem R-Typ-Öltröpfchen kombiniert. Zur Analyse der Wellenlängenunterscheidungsfähigkeit wurde eine ΔλFunktion erstellt. Es zeigten sich hier bei allen Versuchstieren vier Stellen bester Farbunterscheidung (Minima). Diese lagen im kurzwelligen Spektralbereich bei 453nm - 454nm, im mittelwelligen bei 508nm - 510nm und 545nm - 546,25nm und im langwelligen Bereich zwischen 571,85nm und 607nm. Bis auf das Minimum bei ca. 540nm stimmen alle Minima recht genau mit den Schnittstellen der mittels Photopigmentabsorption und Öltröpfchentransmission errechneten effektiven Zapfenempfindlichkeitskurven überein. Hühner besitzen aufgrund ihrer Photopigmente ein tetrachromatisches Farbensehen. Die Δλ-Funktion sollte deshalb drei Stellen bester Unterscheidung zeigen. Das Vorhandensein der zusätzlichen vierten Stelle bei ca. 540nm weist darauf hin, dass Hühner außer der Kombination des L-Zapfens mit einem R-Typ-Öltröpfchen möglicherweise auch die Kombination des L-Zapfens mit einem gelben oder orangen Öltröpfchen (O-Typ) besitzen. Sie könnten somit funktionelle Pentachromaten sein!

Color vision, especially wavelength discrimination, in domestic chickens was investigated by using a behavioral training technique. The experiments were performed with 3 adult, hand-reared individuals who were trained to choose between two differently illuminated test fields and show their choice by pecking on them. The data was compared to the characteristics of cones and oildroplets established by Bowmaker (Bowmaker 1977, Bowmaker et al. 1997). There are four different cone types in the chicken retina: longwave-, middlewave-, shortwave- and violet-cones. Each type possesses a certain colored oildroplet in its inner segment. The droplets, named T-type (transparent), C-type (clear), Ytype (yellow), O-type (orange) and R-type (red), are impermeable for shorter wavelengths and due to this act as cut-off filters. Based on their photopigments chickens are tetrachromats. Thus the Δλfunction should show three locations of best discrimination at the interfaces of the photopigment sensitivity curves placed next to each other. With our experiments we could determine four locations. This was previously unknown in chickens. These new findings could indicate that there is probably another combination of the longwave-cone with an O-type oil droplet. Based on this it is possible, that chickens are functional pentachromats!