Ryby głębinowe ze wzmocnionym wzrokiem: srebrna płetwa kolczasta (u góry), rurkooka (u dołu) i ryba latarnik (w środku). Ilustracja: Pavel Riha, University of South Bohemia, Ceske Budejovice, Czech Republic

Nie można zapytać ryb, co widzą. Ale można badać ich genomy, aby uzyskać wskazówki na temat tego, jak działają ich oczy. Kiedy naukowcy zrobili to z kilkoma dziwacznymi rybami głębinowymi, zobaczyli coś zaskakującego: Wydaje się, że cztery gatunki wyewoluowały cztery odrębne i wcześniej nieznane systemy do dostrzegania kolorów pośród całkowitej ciemności ponad milę w dół.

W oczach ryb, tak jak w twoich, czopki i pręciki wykrywają światło. Czopki zajmują się kolorem. Pigmenty w czopkach zwane opsynami pochłaniają określone długości fal i wysyłają sygnały do mózgu, który interpretuje kolory. Pręciki są bardziej wrażliwe na światło – mogą wykryć pojedynczy foton. Pręciki pomagają w uzyskaniu jasności, zwłaszcza w słabym świetle, ale nie wykrywają kolorów. Ta konfiguracja sprawia, że prawie wszystkie kręgowce, w tym ty i ja, ślepy kolor, gdy światła są w dół.

To, co było długo myślał, w każdym razie.

Nowe badanie znalazło cztery ryby głębinowe, które mają więcej niż trzy geny opsyn dla prętów, „podnosząc możliwość”, że ryby „mają widzenie kolorów oparte na prętach,” naukowcy piszą.

Światło słoneczne dociera około 3280 stóp w głąb oceanu w odpowiednich warunkach, ale rzadko występuje znaczące światło poza 656 stopami, według naukowców NOAA. Obraz: NOAA

Głębinowa srebrna ryba spinyfin ma „zaskakujące” 38 genów opsyn prętowych, powiedzieli naukowcy. To więcej niż w czopkach jakiejkolwiek innej ryby lub jakiegokolwiek znanego kręgowca.

„To było bardzo zaskakujące”, powiedziała Karen Carleton, profesor biologii na Uniwersytecie w Maryland i współautorka pracy na temat badań, opublikowanej 10 maja w czasopiśmie Science. „Oznacza to, że srebrne ryby spinyfin mają bardzo różne możliwości wizualne niż myśleliśmy. Tak więc, pytanie brzmi, co to jest dobre? Co te ryby mogą używać tych spektralnie różnych opsin dla?”

Ona figury to może mieć do czynienia z wykrywaniem zdobyczy. Oto dlaczego:

W rybach z wieloma opsynami prętowymi, długości fal, do których są dostrojone, pokrywają się z widmem światła emitowanego przez niektóre bioluminescencyjne stworzenia, które żyją tam na dole. Więc podczas gdy żadne światło słoneczne nie dociera do 6,500 stóp, gdzie niektóre z tych ryb żyją…

„Może być tak, że ich wizja jest bardzo dostrojona do różnych kolorów światła emitowanego z różnych gatunków, na których żerują”, powiedział Carleton.

Ponieważ cztery różne gatunki ryb mają opsyny prętów, naukowcy twierdzą, że kolorowa wizja głębinowa mogła ewoluować niezależnie wiele razy, co jest wskazówką, że musi ona przynosić pewne korzyści.

Wiele stworzeń głębinowych uważa się za niewidome. Niektóre rozwinęły olbrzymie oczy. Inne wykrywają subtelne ruchy w wodzie poprzez zmiany ciśnienia. I być może znasz żabnicę, która używa kija rybackiego na szczycie głowy, aby zawiesić bioluminescencyjną „przynętę”, którą inne stworzenia morskie widzą, na swoje niebezpieczeństwo.

Kobiety żabnicowate, jak ten gatunek odkryty w 2015 roku, zwisają jasną przynętę z kawałka grzbietowego kręgosłupa, a następnie konsumują to, co jest do niej przyciągane. Fot: Theodore Pietsch, University of Washington

Nowe badania dodają do rosnącego zrozumienia różnych sposobów, w jakie stworzenia przeżywają i rozwijają się w ciągłej ciemności.

Innego zaskakującego odkrycia rybich oczu dokonano jeszcze w 2017 roku, tym razem z rzeczywistymi komórkami dostrzeżonymi pod mikroskopem. Ryby zwane perłopławami, które żyją w głębokim oceanie, ale polują w pobliżu powierzchni głównie o świcie i zmierzchu, opracowały zupełnie inne rozwiązanie do widzenia w słabym świetle.

„Zamiast używać kombinacji pręcików i czopków, łączą aspekty obu komórek w pojedynczy i bardziej wydajny typ fotoreceptora” – powiedziała Fanny de Busserolles, naukowiec z University of Queensland zaangażowany w to badanie, które zostało zgłoszone w czasopiśmie Science Advances.

W oparciu o strukturę i wygląd nowo odkrytych komórek, badacze nazwali je „prętopodobnymi czopkami.”

Główny badacz perły, profesor z Queensland Justin Marshall, uchwycił istotę procesu naukowego:

„Ludzie uwielbiają klasyfikować wszystko jako czarne lub białe”, powiedział. „Jednak nasze badanie pokazuje, że prawda może być bardzo różna od wcześniejszych teorii.”

Dwa badane gatunki perłopławów. Fot: Fanny de Busserolles/University of Queensland

.