Wirbeltiere sind in der Lage, die Brechkraft ihres optischen Systems dynamisch so anzupassen, dass Objekte aus verschiedenen Entfernungen fokussiert auf der Netzhaut abgebildet werden. Diese Fähigkeit bezeichnet man als Akkommodation. Je nach Lebensraum und visuellem Anspruch haben sich evolutionär sehr unterschiedliche Akkommodationsmechanismen entwickelt. Die größten Unterschiede ergeben sich aufgrund der verschiedenen Umgebungsmedien zwischen terrestrischen, aquatischen und amphibisch lebenden Wirbeltieren. Die grundlegende Funktionsweise der Mechanismen ist qualitativ bekannt, jedoch liegen detaillierte Untersuchungen, wie sich die optischen Komponenten und die Abbildungsqualität während der Akkommodation verändern, nur zum menschlichen Auge vor. In der vorliegenden Arbeit wurde mittels der Methode des Optikdesigns, ein naturnahes Augenmodell eines aquatischen (Goldfisch) und amphibisch lebenden Wirbeltieres (Kappensäger) modelliert und simuliert, welches die quantitative Untersuchung des jeweiligen Akkommodationsmechanismus ermöglicht. Durch die Modelle konnten neue Erkenntnisse zum Akkommodationsvermögen aquatischer und amphibisch lebender Wirbeltiere gewonnen werden. Die bereits bestehenden Kenntnisse zur Akkommodation und Abbildungsqualität konnten auf Plausibilität geprüft werden. Weiterhin erlauben die Augenmodelle einen detaillierten Einblick, wie sich die geometrisch optischen Parameter sowie die theoretische Abbildungsqualität während der Akkommodation verändern. Zudem wird sichtbar, welchen Einfluss die einzelnen Parameter haben und wie sie voneinander abhängen.:Abkürzungsverzeichnis III 1 Einführung . . . . . . . . . 1 1.1 Motivation . . . . . . . . . 2 1.2 Grundlagen zur Akkommodation . . . . . . . . . 4 1.3 Anatomische und physiologische Besonderheiten der Akkommodation bei verschiedenen Wirbeltieraugen . . . . . . . . . 7 1.4 Optikdesign . . . . . . . . . 13 1.5 Aufgaben- und Zielstellung . . . . . . . . . 17 2 Publikationsmanuskripte . . . . . . . . . 19 2.1 Comprehensive optical design model of the goldfish eye and quantitative simulation of the consequences on the accommodation mechanism . . . . . . . . . 19 2.2 Amphibious vision - Optical design model of the hooded merganser eye . . . . . . . . . 27 3 Zusammenfassung . . . . . . . . . 39 Literaturverzeichnis . . . . . . . . . 50 Abbildungsverzeichnis . . . . . . . . . 51 Tabellenverzeichnis . . . . . . . . . 53 4 Anhang . . . . . . . . . 55 4.1 Daten zum Liou-Brennan-Augenmodell . . . . . . . . . 55 Selbständigkeitserklärung . . . . . . . . . 61 Publikationen . . . . . . . . . 63 Danksagung . . . . . . . . . 65