Das Facetten- oder auch Komplexauge ist ein aus vielen Einzelaugen (Omatidien) zusammengesetztes Auge, es kommt hauptsächlich bei den Arthropoden vor. Sein räumliches Auflösungsvermögen ist von der Anzahl der vorhandenen Omatidien abhängig und wesentlich geringer, als bei einem Linsenauge. Da beim Komplexauge das Bild aus den einzelnen Lichtpunkten zusammengesetzt wird, die jeweils von den Omatidien wahrgenommen werden (musivisches Sehen). Das zeitliche Auflösungsvermögen allerdings ist wesentlich höher, als beim Linsenauge. Es kann bei fliegenden Insekten bis zu 250 Bilder pro Sekunde erreichen. Der Mensch z.B. kann nur ca. 24 Bilder pro Sekunde erkennen.

 

Die Facettenaugen der Odonaten bestehen aus bis zu 28000 Omatidien, jedes Omatidium setzt sich aus einem dioptrischen Apparat und der Retinula zusammen. Der dioptrische Apparat ist aus einer Cornealinse und einem ihr anliegendem Kristallkegel, der eine hohe Brechkraft hat, aufgebaut. Ihre Aufgabe ist es das Licht zu Bündeln und es an das Rhapdom weiterzuleiten. Die Retinula wird von Sehzellen gebildet, die sich um einen axialen Stab, das Rhabdom, anlagern. Jede einzelne Sinneszelle besitzt ein Axon, welches die Basalmembran, die das Auge von innen abschließt, durchdringt. Zu Aktionspotentialen kommt es nach elektrischer Übertragung durch Gap Junctions erst an den ableitenden Neuronen. Das Rhapdom ist aus einzelnen Rhapdomeren aufgebaut, die einen Saum dicht zusammenstehender Mikrovillie darstellen, welche von den Sehzellen ausgehen. Bei einigen Insekten treten die Rhabdomere nicht zu einem Rhabdom zusammen, was dem unfusionierten Auge entspricht. Jedes Einzelauge, also jede Omatidie, ist von Pigmentzellen umhüllt und somit voneinander isoliert. Je nach Lage und Isolierungsgrad des Rhapdoms kann man mehrere Omatidientypen voneinander unterscheiden.

 

Appositionsauge

Das Appositionsauge ist hauptsächlich bei tagaktiven Insekten, wie z.B. bei den Tagschmetterlingen, vorzufinden. Bei diesem Augentyp reichen die Sehzellen, samt Rhapdom vom Kristallkegel, bis zur Basalmembran. Die Einzelaugen sind in ihrer gesamten Länge durch Pigmentzellen von benachbarten Omatidien isoliert was zur Folge hat, dass nur diejenigen Lichtstrahlen die Sehzellen erreichen können, die auch durch den dioptrischen Apparat eben dieses Omatidiums eingefallen sind. Diese ins Rhapdom eingefallenen Lichtstrahlen werden an den Wänden völlig reflektiert und so über das ganze Rhapdom geführt.

Superpositionsauge

Das Superpositionsauge kommt hauptsächlich bei nachtaktiven Insekten, wie z.B. den Nachtfaltern vor. Der Hauptunterschied zum Appositionsauge liegt darin, dass die Retinula nicht direkt am Kristallkegel anliegt und die mittleren Abschnitte nicht durch Pigmentzellen isoliert sind. Wegen der nur teilweise vorhandenen Isolierung durch Pigmentzellen, können sich die Bilder, die durch benachbarte dioptrische Apparate eintreten, auf die Retinula eines Omatidiums abbilden; es kommt zur Überlagerungen. Dadurch können die Tiere auch noch bei geringerer Lichtintensität etwas erkennen. Allerdings auf Kosten der Sehschärfe.
Bei höherer Lichtintensität können sich die Pigmentzellen verschieben, wodurch sozusagen wieder ein Appositionsauge entsteht.
 

Neurales Superpositionsauge Dipteren wie die hier mikroskopierte Mücke beitzt ein neurales Superpositionsauge. Die Omatidien sind aus 8 Rhapdomeren aufgebaut, von denen 2 (Sinneszelle 7 und 8) hintereinander sitzen und von den restlichen 6 Sehzellen umgeben werden. Sie sind nicht zu einem Rhapdom verschmolzen, d.h. es liegt hier ein unfusioniertes Rhapdom vor. 7 Rhapdomere von 7 benachbarten Omatidien liegen jeweils zueinander parallel, sind also auf den selben Punkt gerichtet. Die Axone der Sehzellen 1-6 sind zusammen auf einer Cartridge der Lamina Ganglionaris verschaltet und dort werden sie von Neuronen 2. Ordnung abgegriffen. Die Sehzellen 7 und 8 laufen auf die Medula Externa und dann auf Neurone 2. Ordnung. Man kann also 2 verschiedene Sehsysteme unterscheiden. Das eine wird von den Sehzellen 1-6 gebildet und wird für das Sehen bei geringen Lichtintensitäten benötigt, das andere für Hohe.

Probenvorbereitung

1. Fixation mit Glutaraldehyd (2,5 %) (Vernetzung der Proteine)
2. Entwässerung mit aufsteigender Alkoholreihe
3. Kritisch-Punkt-Trocknung  (37°C und 72 bar)
4. Besputtern mit Gold-Paladium (20 nm)
5. Betrachtung unter dem SEM (scanning electronic microscopie)
 
 

Auf diesen beiden Bildern sieht man SEM- Aufnahmen eines Facettenauges einer Mücke (vermutlich Pilzmücke).
Links mit 1000-facher Vergrößerung, rechts mit 5000-facher.
Die rechte Aufnahme zeigt eine einzlen Omatidie. Die Strukturen zwischen den Omatidien sind Mechanorezeptoren. Sie bieten zusätzlich Schtuz vor mechanischen Einflüssen.
 
 
 
 

Wird das Präparat nicht Kritisch-Punkt-, sondern luftgetrocknet, entstehen starke Schrumpfungen wie im Bild links zu sehen. Der Grund für die Veränderung ist die Zerstörung der Mikrostruktur an der Phasengrenze Flüssig-Gasförmig. Diese Schrumpfung kann bei der Kritisch-Punkt-Trocknung weitestgehend vermieden werden, da die Phasegrenze nicht überschritten wird. Das wird erreicht durch Einstellen eines höheren Drucks und einer höheren Temperatur, nachdem der Kritische Punk überschritten wurde, senkt man den Druck, wobei die Temperatur konsant bleibt.  Dadurch wird die Phasengrenze Flüssig-Gasfömig umgangen.