Senaste fynden avslöjar att djuphavsfiskar som navigerar i havet på djup som är större än solljus kan penetrera har utvecklat utmärkt syn utan motstycke i djurriket.
Denna kraftfulla vision är verkligen mycket i samklang med den svaga glöden och glimten som avges av andra varelser på havsbotten. Om du vill veta mer om detta fascinerande fenomen, fortsätt läsa.
Vilka proteiner är avgörande för synen?
Det är viktigt att notera att fotoreceptorceller – stavar och kottar – är specialiserade ljuskänsliga neuroner. Dessa celler har proteiner av opsintyp som svarar på ljus baserat på de visuella pigment de har.
Koner innehåller tre olika typer av opsiner. En med större känslighet för långa våglängder - rött ljus -, en annan som är känslig för medelvåglängder - grönt ljus - och en annan med större känslighet för korta våglängder - blått ljus. Kombinationen av de tre färgerna (röd, gul och blå) är grunden för färguppfattning.
Stänger, som innehåller rhodopsin, är mer känsliga för ljusnivåer. Således är de ansvariga för syn under svaga ljusförhållanden, eftersom de uppvisar en topp med större känslighet mot våglängden på 500 nanometer, det vill säga blågrönt ljus. Det enda problemet är att perceptionen är monokromatisk och hos människor låter den dig bara se en skala av "grå" beroende på mängden ljus.
Hur utvecklade djuphavsfiskar övervakning?
Som nyligen har avslöjats har vissa djuphavsfiskar ett extraordinärt antal gener som kodar för spö rhodopsiner.Som nämnts är dessa näthinneproteiner som känner av ljusnivån och är viktiga i svaga ljusförhållanden.
De här ytterligare generna har förgrenats för att producera proteinvarianter, som har utvecklats med förmågan att fånga alla möjliga fotoner vid flera våglängder. Detta kan betyda att trots mörkret ser fiskar som strövar i djuphavet faktiskt i färg.
Varför är upptäckten av tillsyn hos djuphavsfisk viktigt?
På ett djup av 1000 meter, i klart vatten, är den sista glimten av solljus borta. Av denna anledning förväntas det att ögonen i mörkrets rike skulle vara ganska atrofierade, eftersom de i mörkret inte skulle ha en tydlig biologisk funktion.
Trots tidigare övertygelser har forskare nu insett att djupen genomsyras av en svag bioluminescens.Detta kommer från olika djurarter som räkor, bläckfisk, bakterier och till och med fiskar, men det är inte lätt att uppfatta. Därför är det norm alt att förvänta sig att vissa rovdjur anpassar sig och förbättrar sin syn för att upptäcka sitt byte.
I denna marina nisch kunde de flesta ryggradsdjurs ögon knappt upptäcka en subtil glöd. En grupp experter letade dock efter opsin-gener i 101 fiskarter, inklusive sju fiskar från Atlantens djup.
I sin studie fann de att de flesta ytvattenfiskar har en eller två RH1-opsiner. Fyra av djuphavsarterna skilde sig dock ut från resten genom att ha minst fem RH1-gener. Överraskande nog hade en av djuphavsfiskarna, den silverfärgade spinyfinen (Diretmus argenteus), 38 RH1-gener.
En fisk inställd på bioluminescens
Den tidigare studien visade också att många av de opsinproteiner som finns i stavarna av Diretmus argenteus är känsliga för olika våglängder.Detta gör att arten kan se hela omfånget av bioluminescens (det svaga ljuset som sänds ut av andra varelser).
Dessutom indikerar de att djur som lever i miljöer med extrem frånvaro av ljus kan utsättas för naturligt urvalstryck för att förbättra visuell prestanda. För dessa fiskar kan den svaga bioluminescensen i djupet vara lika levande och varierad som den ljusa världen ovanför.
Andra djuphavsfiskar kan se det röda ljuset
En annan studie som tittade på tre typer av djuphavsdrakfiskar fann att djur i detta taxon inte bara producerar rött ljus i ljusorgan under ögonapparaten, utan också har ögon som är känsliga för denna del av spektrumet .
Utan tvekan ger denna förmåga dem den unika fördelen att kunna kommunicera med varandra. Detta bör i allmänhet användas för avel, men också för att belysa alla varelser som inte kan se långa våglängder när de jagar efter byte eller flyr från potentiella rovdjur.
Tillämpning av denna kunskap
Potentiellt utgör dessa studier en kunskapsbas som kanske i framtiden kan bidra till att lindra till exempel nattblindhet och till och med behandling av neurodegenerativ sjukdom i näthinnan. Utan tvekan är de framtida tillämpningarna av dessa upptäckter minst sagt lovande.