Über das Lichtrückenverhalten des Guppy (Lebistes reticulatus) in farbigen und farblosen Lichtern

Summary

In the present experiments the dorsal light reaction served as an indicator of sensitivity to light.

Photopic and scotopic range of vision of the guppy do not merge gradually. The scotopic range covers at least four log units (Fig. 9).

Local responses of the retina. The middle and ventral parts of the retina differ in their sensitivity to colours: The middle region shows a maximum sensitivity to green (521–545 nm) and orange light (594 nm), the ventral region to blue (461 to 478 nm) and yellow (583 nm). Both regions respond only slightly to violet (432 nm) and red light (670 nm) (Fig. 10).

The sensitivity of the middle part of the retina to green and orange light is just as pronounced as that of the ventral part to blue. The latter is only slightly sensitive to yellow (Fig. 14).

In the retina of the guppy one finds two kinds of single cones (luminosity receptors?) and two kinds of double cones. The latter differ in size and staining type from each other. One of them (orange-green receptor?) predominates in the middle part of the retina; the other (yellow-blue receptor ?) is found predominantly in the ventral part of the retina (Figs. 6, 7, and 15).

Lunar periodicity. The sensitivity of the guppy to some colours changes with the lunar cycle. Guppies are most sensitive to yellow light (583 nm) during full moon and least sensitive during new moon. The reverse is true for violet (432 nm) and red light (670 nm). Responses to other parts of the spectrum are not markedly subjected to lunar rhythms.

It appears that the retina's sensitivity to white light is not constant, but fluctuates inversely with the sensitivity to yellow light.

The difference of sensitivity to yellow and white light changes approximately by one log unit between full moon and new moon (Figs. 20 and 22).

The amplitude of the responses to yellow and white light allowed one to follow the lunar periodicity of one single fish. Maximum and minimum responses were pronounced, however, the response curve was not sinusoidal. The 23^rd day after full moon seems to be a rather important one (Figs. 16, 18, and 21).

The cause of the above-mentioned fluctuations in the responses are presently not known. It is doubtful that the response rhythms have a purely endogenous basis. Gravity, moonlight, and atmospheric pressure could be excluded as causative factors.

Zusammenfassung

Das Lichtrückenverhalten diente bei der vorliegenden Arbeit zur Bestimmung der Lichtempfindlichkeit.

Photopischer und skotopischer Sehbereich. Tages- und Dämmerungssehbereich des Guppy gehen nicht kontinuierlich ineinander über. Der Dämmerungssehbereich erstreckt sieh über mindestens vier Zehnerpotenzen (log. Einh.).

Farbempfindlichkeit von mittlerem und ventralem Retinabereich. Für den mittleren und den ventralen Retinabereich des Guppy wurden unterschiedliche Farbempfindlichkeiten gefunden: Der mittlere Retinabereich hat Empfindlichkeitsmaxima im Grün (521 bis 545 nm) und Orange (594 nm), der ventrale dagegen im Blau (478 bis 461 nm) und Gelb (583 nm). Für Violett (432 nm) und Rot (670 nm) sind beide untersuchten Retinabereiche nur wenig empfindlich.

Die subjektive Empfindlichkeit der mittleren Retina für Grün und Orange ist etwa ebenso groß wie die der ventralen für Blau; die Gelbempfindlichkeit der ventralen Retina ist vergleichsweise gering.

In einem Deutungsversuch wird auf die Verteilung der paarigen Zapfen und ihre mögliche Funktion hingewiesen. Im mittleren Retinabereich kommen neben Einzelzapfen (Hell-Dunkel-Rezeptoren?) vor allem paarige Zapfen mit zwei ungleichen Partnern (Orange-Grün-Rezeptoren?) vor, während in der ventralen Retina Einzelzapfen fehlen und paarige Zapfen mit zwei gleichen Partnern (Blau-Gelb-Rezeptoren?) überwiegen.

Lunare Rhythmen der Farbempfindlichkeit. Es wurde festgestellt, daß sich im Verlauf des synodischen Mondmonats die Empfindlichkeiten des Guppy für bestimmte Farben ändern: Für Gelb (583 nm) ist der Fisch bei Vollmond am stärksten, bei Neumond dagegen am schwächsten empfindlich; im Violett (432 nm) und im Rot (670 nm) sind die Verhältnisse umgekehrt. In anderen Spektralbereichen treten Empfindlichkeitsänderungen weniger deutlich in Erscheinung.

Auch die Empfindlichkeit für farbloses, „weißes“ Licht ist offenbar nicht konstant; sie scheint sich antagonistisch zur Gelbempfindlichkeit zu verändern.

Die Differenzen der Empfindlichkeiten für gelbes und farbloses Licht ändern sich im Laufe des synodischen Mondmonats um fast eine Zehnerpotenz.

Dieses Ausmaß der Empfindlichkeitsänderungen ermöglichte es, deren genauen Verlauf während des Mondphasenzyklus beim gleichen Versuchstier zu verfolgen: Minima und Maxima sind scharf ausgeprägt, und es treten Nebengipfel auf. Die Gelbempfindlichkeit ändert sich also nicht sinusförmig. Eine besondere Bedeutung scheint — neben Vollmond- und Neumondtag — die Zeit um den 23. Tag nach Vollmond zu haben.

Die spezifischen Reize, welche die beschriebenen Empfindlichkeitsänderungen bedingen, sind noch unbekannt. Schwerkraftänderungen, Einwirkungen des Mondlichtes sowie Luftdruckänderungen wurden jedoch bereits als Ursachen ausgeschlossen; die Empfindlichkeitsrhythmen sind auch sicher nichtrein endogen bedingt.