Ανατροπή στην όραση: Πώς βλέπουν τα ψάρια στο απόλυτο σκοτάδι
Μια νέα επιστημονική μελέτη φέρνει στο προσκήνιο έναν απρόσμενο μηχανισμό όρασης που φαίνεται να έχουν αναπτύξει ψάρια της Ερυθράς Θάλασσας για να επιβιώνουν στα σχεδόν απόλυτα σκοτεινά νερά των μεγάλων βαθών.
Σύμφωνα με τα ευρήματα, τρία είδη ψαριών βαθέων υδάτων -που ανήκουν στις ομάδες hatchetfish, lanternfish και lightfish- διαθέτουν ειδικούς «υβριδικούς» φωτοϋποδοχείς στον αμφιβληστροειδή τους. Πρόκειται για κύτταρα που συνδυάζουν χαρακτηριστικά από δύο βασικούς τύπους φωτοϋποδοχέων: τα ραβδία και τα κωνία.
Τι είναι τα ραβδία και τι τα κωνία
Στον άνθρωπο, τα κωνία είναι υπεύθυνα για την αντίληψη των χρωμάτων και των λεπτομερειών σε συνθήκες φωτός, ενώ τα ραβδία ενεργοποιούνται στο χαμηλό φωτισμό, επιτρέποντας την όραση στο σκοτάδι. Ωστόσο, όπως επισημαίνουν οι ερευνητές, το οπτικό σύστημα ζώων και ψαριών δεν ακολουθεί πάντοτε αυτό το «δίπολο».
Η ερευνητική ομάδα εντόπισε τα υβριδικά κύτταρα σε προνύμφες των συγκεκριμένων ειδών, οι οποίες αναπτύσσονται στη λεγόμενη «ζώνη του λυκόφωτος» του ωκεανού -μια περιοχή όπου το φως είναι ελάχιστο. Ένα από τα είδη, το hatchetfish, φαίνεται να διατηρεί αυτούς τους υβριδικούς φωτοϋποδοχείς και στην ενήλικη ζωή του, σε αντίθεση με τα άλλα δύο, τα οποία στην πορεία της ανάπτυξης χάνουν τα υβριδικά κύτταρα και καταλήγουν να διαθέτουν μόνο ραβδία.
Η Lily Fogg, ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο της Βασιλείας και επικεφαλής της μελέτης, περιγράφει τη ζώνη αυτή ως ένα οπτικά «εχθρικό» περιβάλλον. «Δεν είναι ιδανικό ούτε για ραβδία ούτε για κωνία», σημειώνει, τονίζοντας ότι οι συνθήκες φωτισμού εκεί αποτελούν πρόκληση για οποιοδήποτε οπτικό σύστημα.
Πώς εντοπίζουν την τροφή, πώς αποφεύγουν θηρευτές
Το ερώτημα που προέκυψε ήταν πώς οι μικροσκοπικές προνύμφες καταφέρνουν να εντοπίζουν τροφή, να αποφεύγουν θηρευτές και τελικά να επιβιώνουν σε τόσο αντίξοες συνθήκες. Η απάντηση, όπως αποδείχθηκε, κρυβόταν στη μικροσκοπική δομή του αμφιβληστροειδούς τους.
Η ανάλυση έδειξε ότι οι φωτοϋποδοχείς αυτοί δεν εντάσσονται αυστηρά σε μία από τις δύο γνωστές κατηγορίες. Αντίθετα, φαίνεται να τοποθετούνται σε ένα «φάσμα» λειτουργικών χαρακτηριστικών, γεφυρώνοντας το χάσμα μεταξύ ραβδίων και κωνίων. Το εύρημα αυτό ενισχύει την άποψη ότι η όραση των σπονδυλωτών ενδέχεται να είναι πιο ευέλικτη εξελικτικά απ’ όσο θεωρούνταν μέχρι σήμερα.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science Advances, προσθέτει ένα ακόμη κομμάτι στο παζλ της εξέλιξης της όρασης. Παρόμοιοι υβριδικοί φωτοϋποδοχείς έχουν καταγραφεί και σε άλλα είδη, όπως σε άγναθα ψάρια, αλλά και σε ορισμένα ερπετά και αμφίβια, γεγονός που υποδηλώνει ότι η «μικτή» αυτή στρατηγική μπορεί να αποτελεί αρχέγονο χαρακτηριστικό της όρασης των σπονδυλωτών.
Όπως σχολιάζουν οι ερευνητές, η ανακάλυψη λειτουργεί ως υπενθύμιση ότι η φύση σπάνια περιορίζεται σε απόλυτες κατηγορίες. Στον κόσμο της βιολογίας, τα όρια συχνά είναι πιο ρευστά απ’ όσο δείχνουν τα εγχειρίδια.
