Ryby głębinowe mają doskonały wzrok
Napisane i zweryfikowane przez biochemiczkę Luz Eduviges Thomas-Romero
Jak wynika z najnowszych badań, ryby głębinowe, które pływają na głębokościach większych niż te, na które dociera światło słoneczne, wykształciły doskonały wzrok, niespotykany dotąd w królestwie zwierząt.
Ten potężny wzrok z pewnością bardzo pasuje do słabego blasku i lśnienia emitowanego przez inne stworzenia na dnie morza. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym fascynującym zjawisku, czytaj dalej.
Jakie białka są kluczowe dla widzenia?
Należy pamiętać, że komórki fotoreceptorowe – czopki i pręciki – to wyspecjalizowane neurony wrażliwe na światło. Komórki te posiadają białka opsynowe, które reagują na światło zgodnie z posiadanymi przez nie pigmentami wzrokowymi.
Czopki zawierają trzy różne rodzaje opsyn. Jeden jest bardziej wrażliwy na długie fale (światło czerwone), drugi na średnie fale (światło zielone), a trzeci na krótkie fale (światło niebieskie). Połączenie trzech kolorów (czerwonego, żółtego i niebieskiego) jest podstawą postrzegania kolorów.
Pręciki, które zawierają rodopsynę, są bardziej wrażliwe na poziom jasności. Są one odpowiedzialne za widzenie w warunkach słabego oświetlenia, ponieważ mają szczytowo zwiększoną wrażliwość na długość fali 500 nanometrów, czyli światło niebiesko-zielone. Jedynym problemem jest to, że percepcja jest monochromatyczna i u ludzi pozwala widzieć tylko skalę “szarości” w zależności od ilości światła.
W jaki sposób ryby głębinowe rozwinęły wzrok?
Niedawno odkryto, że niektóre ryby głębinowe posiadają niezwykłą liczbę genów, które kodują rodopsyny pręcikowe. Jak już wspomniano, są to białka siatkówki, które wykrywają poziom światła i są niezbędne w warunkach słabego oświetlenia.
Te dodatkowe geny różnicowały się, tworząc warianty białek, które ewoluowały ze zdolnością do wychwytywania wszystkich możliwych fotonów o różnych długościach fali. Może to oznaczać, że pomimo ciemności ryby żyjące w głębinach oceanu naprawdę widzą w kolorze.
Dlaczego odkrycie monitoringu u ryb głębinowych jest tak ważne?
Na głębokości 1000 metrów, w czystej wodzie, ostatni błysk światła słonecznego zniknął. Z tego powodu oczekuje się, że w sferze ciemności oczy byłyby raczej zanikowe, ponieważ w ciemności nie miałyby wyraźnej funkcji biologicznej.
Pomimo wcześniejszych przekonań, naukowcy zdali sobie sprawę, że głębiny morskie są przeniknięte słabą bioluminescencją. Pochodzą one od różnych gatunków zwierząt, takich jak krewetki, ośmiornice, bakterie, a nawet ryby, ale nie są łatwo dostrzegalne. Dlatego normalne jest, że niektóre drapieżniki przystosowują się i poprawiają swój wzrok, by wykryć ofiarę.
W tej morskiej niszy oczy większości kręgowców ledwie byłyby w stanie wykryć subtelną poświatę. Jednak grupa ekspertów poszukiwała genów opsyn u 101 gatunków ryb, w tym u siedmiu ryb głębinowych z Oceanu Atlantyckiego.
W swoim badaniu stwierdzili, że większość ryb płytkowodnych ma jedną lub dwie opsiny RH1. Jednak cztery z gatunków głębinowych wyróżniały się na tle pozostałych posiadając co najmniej pięć genów RH1. Co zaskakujące, jedna z ryb głębinowych, (Diretmus argenteus), miała 38 genów RH1.
Ryba dostrojona do bioluminescencji
Powyższe badania wykazały również, że wiele białek opsynowych znajdujących się w pręcikach Diretmus argenteus jest wrażliwych na różne długości fal. Dzięki temu gatunek ten widzi pełen zakres bioluminescencji (słabego światła emitowanego przez inne stworzenia).
Wskazują one również, że zwierzęta żyjące w środowiskach o skrajnym braku światła mogą podlegać naturalnej presji selekcyjnej w celu poprawy sprawności widzenia. Dla tych ryb słaba bioluminescencja na głębokości może być tak samo żywa i zróżnicowana jak jasny świat na powierzchni.
Inne ryby głębinowe widzą czerwone światło
Inne badanie, w którym przyjrzano się trzem rodzajom wężorów, wykazało, że zwierzęta z tego taksonu nie tylko wytwarzają czerwone światło w narządach świetlnych poniżej aparatu wzroku, ale także mają oczy wrażliwe na tę część widma.
Ta zdolność niewątpliwie daje im wyjątkową przewagę w postaci możliwości komunikowania się ze sobą. Ogólnie rzecz biorąc, powinno to być wykorzystywane do rozmnażania, ale także do oświetlania, gdy ryby polują na swoje ofiary lub uciekają przed potencjalnymi drapieżnikami, czyli wszystkimi stworzeniami, które nie widzą fal o dużej długości.
Zastosowanie tej wiedzy
Potencjalnie badania te tworzą bazę wiedzy, która być może w przyszłości przyczyni się do złagodzenia np. ślepoty nocnej. A nawet leczenia neurodegeneracyjnych chorób siatkówki. Z pewnością przyszłe zastosowania tych odkryć są co najmniej obiecujące.
Wszystkie cytowane źródła zostały gruntownie przeanalizowane przez nasz zespół w celu zapewnienia ich jakości, wiarygodności, aktualności i ważności. Bibliografia tego artykułu została uznana za wiarygodną i dokładną pod względem naukowym lub akademickim.
- Musilova, Z., Cortesi, F., Matschiner, M., Davies, W. I., Patel, J. S., Stieb, S. M., … & Mountford, J. K. (2019). Vision using multiple distinct rod opsins in deep-sea fishes. Science, 364(6440), 588-592.
- Douglas, R. H., Genner, M. J., Hudson, A. G., Partridge, J. C., & Wagner, H. J. (2016). Localisation and origin of the bacteriochlorophyll-derived photosensitizer in the retina of the deep-sea dragon fish Malacosteus niger. Scientific reports, 6, 39395. https://www.nature.com/articles/srep39395
Ten tekst jest oferowany wyłącznie w celach informacyjnych i nie zastępuje konsultacji z profesjonalistą. W przypadku wątpliwości skonsultuj się ze swoim specjalistą.