Einfach erklärt … wie funktionieren unsere Augen?

Unsere Augen sind die Fenster zur Welt. Sogar Sterne, die Millionen Lichtjahre entfernt sind, können wir noch sehen. Wir Menschen sind ausgeprägte „Augentiere“. Wir orientieren uns hauptsächlich mit den Augen und wählen viele Dinge nach optischen Kriterien aus.

So werden Menschen, Kleidungsstücke, Einrichtungsgegenstände, Kunstwerke und viele andere Dinge nach ihrem Aussehen beurteilt. Selbst unsere Bewegung kontrollieren wir mit den Augen und Gefahren werden am schnellsten mit den Augen erfasst. Wer schlecht oder gar nicht sehen kann, hat es in unserer visuell ausgerichteten Welt nicht leicht.

Was ihr auf dieser Seite findet

• Auge ist nicht gleich Auge
• Wie ist unsere Augenpartie aufgebaut?
• So sehen wir
• Gesunde Augen vs. Fehlsichtigkeit
• Facts rund ums Auge
• Spiele und Experimente rund ums Auge
• Fazit

Auge ist nicht gleich Auge

Unser Auge wird auch „Wirbeltierauge“ genannt. Äußerlich sichtbar sind nur Hornhaut, Lederhaut, Bindehaut, Iris und Pupille. Damit nehmen wir Sonnenlicht als „weiß“ wahr, doch es umfasst den Wellenbereich von 400 bis 780 Nanometer (nm), mit den für den Menschen sichtbaren sogenannten Spektralfarben Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett. Ein Augenlid schützt das Auge und befeuchtet es via Lidschlag und Tränenflüssigkeit.

Die meisten Tiere haben zwei Augen, doch es gibt tatsächlich Tiere, die auf mehr Glubscher zurückgreifen können. So haben zum Beispiel Triops drei Augen, viele Spinnen acht und die Facettenaugen der Insekten bestehen aus vielen, vielen „Einzelaugen“. Libellen haben zum Beispiel rund 30.000 Einzelaugen an jeder Kopfseite.

Doch nicht nur die Anzahl ist verschieden, auch die Art der Augen kann je nach Tierart variieren. Regenwürmer haben zum Beispiel ganz einfache Augen – im Grunde sind es nur einzelne unter der Haut liegende Zellen, die Hell und Dunkel unterscheiden können. Flachaugen, sie werden auch Plattenaugen genannt, bestehen aus vielen flach angeordneten Licht-Sinneszellen. Diese finden wir bei Quallen und Seesternen. Schnecken sehen mit Becheraugen, bei diesen tritt das Licht in einen Hohlraum – den Becher – ein.

Wie ist unsere Augenpartie aufgebaut?

Über dem Auge liegt die behaarte Augenbraue. Sie lenkt Regen oder Schweiß ab, sodass nichts ins Auge rinnt. Das obere Augenlid trägt feine Haare, das sind die Wimpern.

In ihnen bleiben Staub und andere Fremdkörper, die das Auge stören könnten, hängen. Wenn doch einmal ein Körnchen auf das Auge gelangt, zwinkern wir und es fließen Tränen, die den Fremdkörper herauswaschen.

Das eigentliche Auge ist kugelförmig, deshalb spricht man auch vom Augapfel. Die weiße Lederhaut ist von feinen Äderchen durchzogen. Über der farbigen Iris ist sie als durchsichtige Hornhaut ausgeprägt. Die Iris, auch Regenbogenhaut genannt, ist ringförmig und hat in der Mitte eine Öffnung: die Pupille.

Durch diese Öffnung fällt Licht ins Auge. Zum Sehen brauchen wir genug Licht, aber zu viel darf es auch nicht sein. Je weniger Licht vorhanden ist, desto weiter öffnet sich die Pupille. Wenn wir ins Helle schauen, verengt sich unsere Pupille.

Hinter Iris und Pupille liegt die Linse. Hier entsteht ein scharfes Bild. Der Augapfel besteht aus drei Hautschichten und wird vom sogenannten Glaskörper ausgefüllt. Die beiden äußeren Hautschichten sorgen für Abgrenzung, Halt, Schutz und Versorgung des Auges. Die innerste wird als Netzhaut bezeichnet. Hier beginnt der eigentliche Sehvorgang.

So sehen wir

In der Netzhaut befinden sich die Lichtsinneszellen, die den hereinkommenden Lichtreiz in ein körpereigenes Signal umwandeln. Wir besitzen zwei Typen von Lichtsinneszellen: Stäbchen und Zapfen. Mit den Stäbchen nehmen wir Hell und Dunkel wahr. Mit den Zapfen sehen wir Farben.

Das elektrische Signal wird in der Netzhaut von verschiedenen Zellen verarbeitet und über den Sehnerv in die Sehrinde des Gehirns weitergeleitet. Das Bild auf der Netzhaut steht auf dem Kopf. Erst im Gehirn werden die Bildinformationen verarbeitet und das Bild „umgedreht“. Jedes Auge liefert dem Gehirn ein Bild, das sich dann zu einem Gesamtbild zusammensetzt– so können wir räumlich sehen.

Gesunde Augen vs. Fehlsichtigkeit

Scharfes Sehen ist nur mit gesunden Augen möglich. Wer Dinge in der Ferne nicht scharf sieht, leidet an Kurzsichtigkeit. Die Ursache ist meistens ein zu langer Augapfel oder eine zu starke Brechkraft der Hornhaut. Die Lichtstrahlen treffen sich also vor der Netzhaut – so kann kein scharfes Bild entstehen.

Bei der Weitsichtigkeit gelingt das Sehen in die Nähe nicht so gut. Ursache hierfür ist ein zu kurzer Augapfel, manchmal ist auch die Brechkraft der Augen zu gering. Betrachtet man einen Gegenstand, der sich in der Nähe befindet, kann das weitsichtige Auge das Licht, das aus der Nähe kommt, nicht stark genug bündeln. Weil die Brechkraft des Auges nicht ausreicht, entsteht erst hinter dem Brennpunkt ein scharfes Bild, auf der Netzhaut ist das Bild allerdings unscharf.

Facts rund ums Auge

• Traffic: Jede Sekunde werden drei Milliarden Botschaften an das Gehirn übermittelt.
• Farbenrausch: Der Mensch kann ungefähr 10 Millionen Farben sehen, die aus den Grundfarben Rot, Grün und Blau kombiniert werden.
• Gefahrenschutz: Tränen enthalten neben Wasser auch Kochsalz, Glukose, verschiedene Eiweiße und Lysozym oder Immunglobulin A zur Abwehr von Keimen.
• Muskelpower: Sechs Muskeln halten unser Auge in Bewegung. Die äußeren Augenmuskeln treten etwa 100.000 Mal am Tag in Aktion und gehören damit zu unseren aktivsten Muskeln.
• Hatschi: Wir können nicht mit geöffneten Augen niesen, denn der Niesreflex ist mit dem Schließreflex der Augen gekoppelt und kann nicht unterdrückt werden.
• Augen sind einzigartig: Irismerkmale sind eindeutiger als Fingerabdrücke.
• Schnellblinzler: Ein Blinzeln dauert üblicherweise 100 bis 150 Millisekunden und wir sind in der Lage, fünfmal pro Sekunde zu blinzeln.
• Rehaugen vor: Rund 90 % aller Menschen weltweit haben braune Augen. Der Rest verteilt sich auf Blau, Grün und Grau, wobei Grün mit weniger als 2 % die seltenste Augenfarbe ist.

Spiele und Experimente rund ums Auge

Augen sind superspannend. Lust auf ein paar aufschlussreiche Experimente?

Dann einfach die Experimente hier ausdrucken und loslegen.

Wie reagiert das Auge auf Licht?

Suche dir einen Partner und schau ihm in die Augen. Wie sieht die Pupille aus. Ist sie groß oder klein? Kreuze an.

Dein Partner schließt die Augen, zählt bis 20 und öffnet sie wieder. Sieh ihm sofort in die Augen. Wie groß sind die Pupillen gleich nach dem Öffnen der Augen? Kreuze an.

Dein Partner schaut aus dem Fenster ins Helle. Wie groß sind die Pupillen jetzt? Kreuze an

Wir finden unseren blinden Fleck

1. Schließe das linke Auge, halte das Blatt 10 cm vor dein Gesicht und schau mit dem rechten Auge auf den kleinen Punkt.
2. Bewege das Blatt so weit von dir weg, bis der große Punkt verschwindet.

Erklärung: Die Stelle im Auge, an der man nichts sieht, nennt man den „blinden Fleck“. Hier stößt der Sehnerv in die Netzhaut. Normalerweise bekommt man gar nicht mit, dass man einen blinden Fleck im Auge hat, denn das Gehirn ergänzt die Stelle automatisch.

Zauberbilder

Schaue das X an und zähle bis 30. Sieh danach auf eine weiße Fläche. Was siehst du ((Lösung: Auf der weißen Fläche erscheint ein leuchtend weißes X.))

Male das Herz gleichmäßig grün aus. Schaue das Herz an und zähle bis 30. Sieh danach auf eine weiße Fläche. Was siehst du? ((Lösung: Auf der weißen Fläche erscheint ein rotes Herz.))

Optische Täuschungen

Linien-Vergleich

Vergleiche die Längen der geraden Linien miteinander. Welche ist länger? Nimm ein Lineal und miss nach. ((Lösung: Beide Linien sind gleich lang.))

Kreis-Vergleich

Welcher der beiden inneren Kreise ist größer? Nimm ein Lineal und miss nach. ((Lösung: Beide Mittelkreise sind gleich groß.))

Gitter-Guckerei

Was siehst du, wenn du ganz konzentriert auf das Gittermuster schaust?

((Lösung: In den Kreuzungspunkten der weißen Linien wirkt es, als wären dort graue Rechtecke.))

Schwupps, Richtungswechsel

1. Male Pfeile auf ein Blatt.
2. Halte das Blatt hinter ein leeres Glas. In welche Richtung zeigen deine Pfeile?
3. Fülle Wasser in das Glas.
4. Halte das Blatt erneut hinter das Glas. Schwupps, wie von Zauberhand wechseln die Pfeile die Richtung.

Dieses Experiment kannst du dir live hier anschauen

Fazit

Unsere Augen sind faszinierende und komplexe Organe, die uns ermöglichen, die Welt um uns herum zu sehen. Sie sind nicht nur Fenster zur Welt, sondern auch Meisterwerke der Natur. Obwohl alle Augen die gleiche Grundfunktion haben, gibt es eine erstaunliche Vielfalt in der Tierwelt, von den einfachen Augen des Regenwurms bis zu den Facettenaugen der Insekten.

Unsere eigenen Augen sind hochentwickelt und ermöglichen uns, Farben, Formen und Bewegungen wahrzunehmen. Sie sind empfindliche Organe, die geschützt und gepflegt werden müssen.

Forschen und Entdecken

In unserem Shop bieten wir umfangreiches Material für kindgerechtes Untersuchen und Experimentieren.

Denn: Aktive Forscherprojekte sind spannend und weil sie an die Neugier der Kinder anknüpfen, gelingt die Wissensvermittlung spielend.

(26.10.2024/DD)

Alle Beiträge zu unserer Serie „Kinder-Fragen einfach erklärt!“ findet ihr hier.