Syvänmeren kaloilla on erinomainen näkö

Kirjoittanut ja tarkastanut biokemisti Luz Eduviges Thomas-Romero

Viimeisin päivitys: 09 elokuuta, 2023

Tuoreiden havaintojen mukaan syvänmeren kalat, jotka uivat paikoissa joihin auringonvalo ei ylety, ovat kehittäneet erinomaisen näön, joka on eläinkunnassa ihan huippuluokkaa.

Tämä erinomainen näkö on varmasti hyvin sopusoinnussa syvänmeren olentojen heikon hehkun ja kimalluksen kanssa. Jos haluat tietää lisää tästä kiehtovasta ilmiöstä, lue eteenpäin.

Mitkä proteiinit ovat ratkaisevia näön kannalta?

Fotoreseptorisolut (tappi- ja sauvasolut) ovat erikoistuneita, valolle herkkiä hermosoluja. Näillä soluilla on opsinin kaltaisia proteiineja, jotka reagoivat valoon niiden omaamien näköpigmenttien perusteella.

Tappisoluja on kolmea eri tyyppiä. Yksi, joka on herkempi pitkille aallonpituuksille (punainen valo), toinen, joka on herkempi keskipitkille aallonpituuksille (vihreä valo) ja viimeinen, joka on herkempi lyhyille aallonpituuksille (sininen valo). Näiden kolmen värin (punainen, keltainen ja sininen) yhdistelmä on värin havaitsemisen perusta.

Sauvasolut, jotka sisältävät rodopsiinia, ovat herkempiä kirkkaustasolle. Näin ollen ne ovat vastuussa hämärässä näkemisestä, sillä niiden herkkyyspiikki on suurempi 500 nanometrin aallonpituutta eli sinivihreää valoa kohtaan. Ainoa ongelma on, että havainto on monokromaattinen, ja ihmisillä tämä mahdollistaa vain “harmaan” asteikon näkemisen valon määrästä riippuen.

Miten syvänmeren kaloilla on kehittynyt supernäkö?

Kuten äskettäin paljastui, joillakin syvänmeren kaloilla on poikkeuksellisen paljon sauvasolujen rodopsiineja koodaavia geenejä. Kuten mainittiin, nämä ovat verkkokalvon proteiineja, jotka havaitsevat valon määrän ja ovat välttämättömiä hämärissä olosuhteissa.

Nämä lisägeenit ovat monipuolistuneet tuottamaan proteiinivariantteja, jotka ovat kehittyneet siten, että ne kykenevät vangitsemaan kaikki mahdolliset fotonit useilla aallonpituuksilla. Tämä saattaa tarkoittaa, että pimeydestä huolimatta syvänmeren kalat todella näkevät värejä.

Miksi nämä löydökset ovat tärkeitä?

1000 metrin syvyydessä, kirkkaassa vedessä, auringonvalon viimeinenkin pilkahdus on kadonnut. Tästä syystä on oletettu, että pimeyden valtakunnassa kalojen silmät olisivat melko surkastuneet, koska pimeässä niillä ei olisi selkeää biologista tehtävää.

Aiemmista uskomuksista huolimatta tutkijat ovat nyt ymmärtäneet, että syvänmeren läpäisee heikko bioluminesenssi. Tämä on peräisin eri eläinlajeista, kuten katkaravuista, mustekaloista, bakteereista ja jopa joistakin kaloista, mutta sitä ei voi havaita kovin helposti. Siksi on normaalia odottaa, että tietyt saalistajat sopeutuvat ja parantavat näkökykyään havaitakseen saaliinsa.

Tässä meren sopukassa useimpien selkärankaisten silmät tuskin pystyisivät havaitsemaan hienovaraista hehkua. Asiantuntijaryhmä etsi kuitenkin opsiinia 101 kalalajista, mukaan lukien seitsemästä syvänmeren kalasta Atlantin valtamerestä.

Tutkimuksessaan he havaitsivat, että useimmilla matalassa vedessä elävillä kaloilla on yksi tai kaksi RH1-opsiinia. Neljä syvänmeren lajia erottui kuitenkin muista, sillä niillä oli vähintään viisi RH1-geeniä. Yllättäen yhdellä syvänmeren kalalla, hopeapäällä (Diretmus argenteus), oli jopa 38 RH1-geeniä.

Bioluminesenssiin virittynyt kala

Edellä mainittu tutkimus paljasti myös, että monet niistä opsiineista, joita löytyy sauvasolujen hopeapään sauvasoluista, ovat herkkiä eri aallonpituuksille. Tämän ansiosta laji pystyy näkemään koko bioluminesenssin (muiden olentojen lähettämän heikon valon).

Se osoittaa myös, että eläimiin, jotka elävät ympäristössä jossa on äärimmäinen valon puute, saattaa kohdistua luonnollisia valintakeinoja, jotka parantavat näkökykyä. Näille kaloille heikko bioluminesenssi syvyydessä voi olla yhtä elävä ja monipuolinen kuin kirkas pintamaailma.

Muut syvänmeren kalat näkevät punaista valoa

Eräässä toisessa tutkimuksessa, jossa tarkasteltiin kolmea syvänmeren kitakalalajia, havaittiin, että tämän lahkon eläimet paitsi tuottavat punaista valoa silmän alapuolella olevissa valoelimissä, niiden silmät ovat myös herkkiä tälle spektrin osalle.

Epäilemättä tämä kyky antaa näille kaloille ainutlaatuisen etulyöntiaseman, sillä ne pystyvät kommunikoimaan toistensa kanssa. Yleensä tätä pitäisi käyttää lisääntymiseen, mutta myös valaistukseen kalojen metsästäessä saalistaan tai paetessa mahdollisia saalistajia, kaikki olentoja, jotka eivät näe pitkiä aallonpituuksia.

Tiedon soveltaminen

Mahdollisesti nämä tutkimukset muodostavat tietopohjan, joka voisi tulevaisuudessa osaltaan parantaa hämäränäköä tai jopa hoitaa verkkokalvon hermoston rappeumasairauksia. Epäilemättä näiden löydösten tulevat sovellukset ovat vähintäänkin lupaavia.