Grubenorgan

Das Grubenorgan und die Labialgruben sind Sinnesorgane, die verschiedenen Schlangen zur Erfassung von Infrarotstrahlung dienen. Im Laufe der Evolution haben sich einige Taxa der Schlangen besonders gut auf das Aufspüren von warmblütigen Säugetieren spezialisiert. Dieser Sinn ermöglicht es den Schlangen auch bei völliger Dunkelheit auf die Jagd zu gehen.

Das Grubenorgan

Python (oben) und Klapperschlange (unten). Rote Pfeile: Öffnungen des Grubenorgans. Schwarze Pfeile: Nasenloch

Das Grubenorgan der Schlangen liegt links und rechts am vorderen Oberkiefer zwischen Nasenlöchern und Augen in einer Vertiefung, in der sich eine dünne Membran befindet. Sie fungiert als Antenne für infrarote Strahlung (Infrarotrezeptor) und ist gut durchblutet. Hinter dieser Membran liegt eine luftgefüllte Kammer.

Die Membran ist mit zahlreichen sensorischen Nervenfasern des Nervus trigeminus verbunden, durch die Signale vom Grubenorgan (durch "Wärmestrahlung") zum Mittelhirndach (Tectum mesencephali) weiterleitet und dort verarbeitet werden. Die Infrarotrezeptoren auf der Membran sind Teil der TRP-Rezeptorfamilie. Diese Rezeptoren sind Ionenkanäle und im Nervensystem der Wirbeltiere als Thermorezeptor weit verbreitet. Die TRP-Rezeptoren von Schlangen mit Grubenorgan reagieren von allen Ionenkanälen in Wirbeltieren am empfindlichsten auf Temperaturschwankungen.^[1]

Mit dem Grubenorgan können Temperaturänderungen von bis zu 0,003 °C erkannt werden.

Für eine Unterfamilie der Vipern, die Grubenottern, ist das Grubenorgan namensgebend. Die grubenförmige Anordnung der Rezeptoren ermöglicht es den Grubenottern, ein sehr exaktes räumliches Infrarotbild zu sehen. Zudem haben die Grubenottern die Fähigkeit, dieses Infrarotbild mit dem visuellen Bild zu verknüpfen. Das verhilft diesen Ottern auch bei Nacht zu einem sehr genauen, räumlichen Bild. Das Grubenorgan befindet sich auf jeder Seite des Kopfes zwischen Auge und Maul.

Die Labialgruben

Labialgruben eines Grünen Baumpython

Labialgruben eines Königspython

Die Labialgruben haben einen stark durchbluteten Grund, auf dem sich die Infrarotrezeptoren befinden. Mit diesen Gruben können die Schlangen Temperaturdifferenzen bis zu 0,026 °C registrieren.

In der Familie der Riesenschlangen haben die Arten der Unterfamilie der Pythons (außer die Angehörigen der Gattung Aspidites) und auch einige Gattungen aus der Unterfamilie der Boaschlangen diese Gruben. Sie sind in einer Schuppenreihe entlang der Ober- und Unterlippe angeordnet. Die Labialgruben sind evolutionär unabhängig von den Grubenorganen der Grubenottern entstanden und nicht ganz so effektiv wie diese.

Literatur

• A. B. Sichert, P. Friedel, J. L. van Hemmen: Snake's Perspective on Heat: Reconstruction of Input Using an Imperfect Detection System. Phys. Rev. Lett. 97 (2006), S. 068105 (1-4), Preprint (Verfügbarkeit 7. Februar 2009; PDF; 260 kB)

Einzelnachweise