Als die erschöpften Rentiere des Weihnachtsmanns am frühen Weihnachtsmorgen endlich ihren Schlitten im tiefen Schnee des Nordpols absetzen, ist es nicht Rudolphs strahlend rote Nase, die ihnen hilft, in der kargen Landschaft Nahrung zu finden.
Stattdessen berichten Forscher aus Dartmouth und der University of St. Andrews in Schottland, dass sich die Augen von Rudolph und seinen Rentierbrüdern möglicherweise so entwickelt haben, dass sie in dunklen und schneereichen arktischen Wintern ihr Lieblingsessen erkennen können eine neue Studie in der Zeitschrift Ich-Wahrnehmung.
Die Ergebnisse helfen dabei, das seit langem bestehende wissenschaftliche Rätsel zu erklären, warum Rentiere Licht im ultravioletten (UV) Spektrum sehen können – und verleihen den lächelnden, in der Luft lebenden Huftieren, die in der klassischen Geschichte des Dartmouth-Absolventen Robert L. May aus dem Jahr 1926 populär gemacht wurden, mehr Faszination.
„Rentiere sind so cool, aber viele Leute denken nur zu Weihnachten an sie“, sagt Nathaniel Dominy, Erstautor der Studie und Charles Hansen-Professor für Anthropologie in Dartmouth. „Jetzt ist ein guter Zeitpunkt, die Menschen auf ihr außergewöhnliches visuelles System aufmerksam zu machen.“
Rentiere ernähren sich hauptsächlich von Rentiermoos oder Cladonia rangiferina, bei dem es sich nicht um Moos, sondern um eine Algen-Pilz-Fusionsart namens Flechten handelt. C. rangiferina bildet in den nördlichen Breiten dicke, knusprige Teppiche und ist so wichtig für das Überleben der Rentiere, dass sogar sein formaler Name von der wissenschaftlichen Bezeichnung für Rentiere, Rangifer, abgeleitet ist.
Die Forscher arbeiteten in den Cairngorms-Bergen im schottischen Hochland, wo Großbritanniens einzige Rentierherde lebt – die aus Skandinavien wieder angesiedelt wurde, nachdem sie vor Ort bis zur Ausrottung gejagt wurde – und mehr als 1.500 Flechtenarten. Trotz dieser Möglichkeiten sind Rentiere in den Cairngorms im Winter auf C. rangiferina angewiesen.
„Eine besondere Eigenschaft von Rentieren ist ihre Abhängigkeit von dieser einen Flechtenart“, sagt Dominy. „Es ist ungewöhnlich, dass sich ein Tier so stark von Flechten ernährt, geschweige denn ein so großes Säugetier.“
Für das menschliche Auge sind die weißen Flechten vor der verschneiten Kulisse eines arktischen Winters unsichtbar.
Aber Dominy und die Co-Autoren Catherine Hobaiter und Julie Harris aus St. Andrews entdeckten, dass C. rangiferina und einige andere Flechtenarten, die die Ernährung der Rentiere ergänzen, UV-Licht absorbieren. Spektraldaten der Flechten und Lichtfilter, die so kalibriert wurden, dass sie das Sehvermögen von Rentieren nachahmen, zeigten, dass diese Organismen als dunkle Flecken vor einer ansonsten strahlenden Landschaft erscheinen, wodurch sie leichter zu lokalisieren sind.
„Eine visuelle Annäherung daran zu bekommen, wie Rentiere die Welt sehen könnten, ist etwas, was andere Studien zuvor noch nicht geschafft haben“, sagt Dominy, der die Ergebnisse veröffentlicht hat eine Arbeit im Jahr 2015 darüber, wie Rudolphs rote Nase im Dunst des Winters als wirksame Nebellampe fungiert hätte.
„Wenn Sie sich beim Betrachten dieser weißen Landschaft in ihre Hufe versetzen können, möchten Sie einen direkten Weg zu Ihrem Essen“, sagt er. „Rentiere wollen keine Energie damit verschwenden, in einer kalten, kargen Umgebung umherzuwandern und nach Nahrung zu suchen. Wenn sie Flechten aus der Ferne sehen können, ist das ein großer Vorteil für sie, da sie in einer Zeit, in der Nahrung knapp ist, wertvolle Kalorien einsparen können.“ „
Frühere Untersuchungen hätten gezeigt, dass sich die Augen von Rentieren zwischen Sommer und Winter verändern, sagt Dominy. Ihr Tapetum – die lichtverstärkende Membran, die vielen Tieren „glänzende“ Augen verleiht – wechselt im Winter von der goldenen Farbe, die die meisten Tiere haben, zu einem leuchtenden Blau, von dem man annimmt, dass es das schwache Licht des Polarwinters verstärkt.
„Wenn die Farbe des Lichts in der Umgebung hauptsächlich blau ist, ist es für das Auge sinnvoll, die Farbe Blau zu verstärken, um sicherzustellen, dass die Fotorezeptoren eines Rentiers diese Wellenlängen maximieren“, sagt Dominy.
Aber auch das blaue Tapetum lässt bis zu 60 % des ultravioletten Lichts zu den Farbsensoren des Auges durch. Das bedeutet, dass Rentiere die Winterwelt als einen violetten Farbton wahrnehmen, ähnlich wie ein Mensch einen Raum mit Schwarzlicht sehen würde – UV-reflektierende Oberflächen wie Schnee leuchten hell, während UV-absorbierende Oberflächen völlig dunkel sind.
Die Forscher erzählen, wie Wissenschaftler versucht haben zu erklären, warum die Augen eines tagsüber aktiven arktischen Tieres für das UV-Licht empfänglich sind, das von jeder schneebedeckten Oberfläche reflektiert wird. Ihre Studie legt jedoch nahe, dass die Antwort damit zusammenhängt, wovon UV-Licht nicht reflektiert wird – C. Rangiferina und andere buschige Flechten.
Angesichts der Bedeutung von Flechten in der Ernährung von Rentieren, berichten die Forscher, ist es möglich, dass die Augen des Tieres darauf optimiert sind, dieses Grundnahrungsmittel zu der Jahreszeit zu erkennen, in der es am schwierigsten zu finden wäre.
Während also die leuchtende Nase des berühmtesten aller Rentiere „dem Weihnachtsmann den Weg erhellen könnte“, schreiben die Forscher, „sind es Rudolphs blaue Augen, die es ihm ermöglichen, nach einer langen Weihnachtszeit das Abendessen zu finden.“
Mehr Informationen:
Nathaniel J. Dominy et al., Rentiere und das Streben nach schottischer Verschönerung, Ich-Wahrnehmung (2023). DOI: 10.1177/20416695231218520