„Čtyřoká“ ryba plave po hladině a oči se jí objevují jak ve vodě, tak mimo ni.
Nový výzkum vysvětluje, jak tato ryba vidí současně v těchto dvou velmi odlišných prostředích.
Zjištění publikovaná v nejnovějším čísle časopisu Royal Society Biology Letters pomáhají vysvětlit, jak se vyvíjejí vizuální systémy živočichů, včetně člověka, v reakci na různá světelná prostředí.
V případě „čtyřoké ryby“ neboli Anableps a jejích sesterských druhů A. microlepis a A. dowei mají ryby dvě velké oči.
„Název čtyřoký je odvozen od toho, že každou zornici rozděluje na dvě, jednu nad vodou a druhou pod ní,“ řekl hlavní autor Gregory Owens serveru Discovery News.
Pro studii Owens, biolog z University of Victoria, a jeho kolegové analyzovali oči ryb, přičemž se zaměřili na proteiny citlivé na světlo zvané vizuální opsiny. Každý z nich je nejcitlivější na určitou vlnovou délku světla. Lidé mají například tři zrakové opsiny citlivé na modré, zelené a červené světlo. Absorbují světlo o mírně odlišných vlnových délkách, což nám umožňuje vidět tyto tři barvy a další.
Vědci zjistili, že horní část očí Anablepse, sada vyčnívající z vody, má opsiny citlivé na zelenou barvu. Spodní polovina očí, která je ve skutečnosti ve vodě, je citlivá na žlutou barvu. Celé oko má geny citlivé na ultrafialové, fialové a modré světlo.
„To nám říká, že Anableps je citlivější na žluté světlo z vody a zelené světlo ze vzduchu,“ řekl Owens. „Předpokládáme, že to funguje tak, že jejich citlivost odpovídá dostupnému světlu. Voda, ve které Anableps žije, je obvykle bahnitá (mangrovové lesy na severu Jižní Ameriky) a v této bahnité vodě nejlépe propouští žluté světlo.“
Jedinečný zrakový systém umožňuje rybám vyhnout se problematickému jevu „Snellovo okno“, který nastává, když jste pod vodou a zároveň se díváte nahoru z vody. V důsledku lomu světla na vodní hladině po dosažení určitého úhlu již nevidíte ven z vody a místo toho vidíte odraz na vodní hladině. Vaše zorné pole je tak omezeno na přibližně 96 stupňů.“
Pro kompenzaci tohoto problému musí někteří jiní mořští obyvatelé, například lučištníci, mentálně počítat s refrakcí, aby zjistili skutečnou polohu objektů, se kterými se setkávají. „Čtyřoký“ Anableps místo toho vidí širší úhel.
Zrakový systém a s ním spojený životní styl nad vodou i pod vodou má však svou cenu. Jak si lze představit, pro dravce není těžké přehlédnout broučí oči plující po hladině. Anableps je však věčně ve střehu a vidění je věnována velká část jeho mozku.
Vědci předpokládají, že Anableps měl dříve jen oči vhodné pro vzdušné prostředí. Postupem času podle nich ryba ztratila citlivost na zelenou barvu v dolních polovinách očí a získala tam citlivost na žlutou barvu pro lepší vidění ve vodě, zejména v kalné žluté vodě.
Karen Carletonová, odborná asistentka na katedře biologie Marylandské univerzity, řekla Discovery News, že „to, co vidí Dr. Owens a jeho kolegové, je docela rozumné“. Podle ní se „zdá pravděpodobné, že Anableps „vyladil“ své oči „pro své dva zrakové úkoly“.
Shelby Temple ze Skupiny vizuální ekologie Bristolské univerzity také podporuje nové poznatky a říká, že „přidali další příklad obratlovce, který má potenciál mít různou spektrální citlivost v různých částech svého zorného pole“.
Řekl, že několik ryb, obojživelníků, holubů, dalších ptáků a některých primátů, včetně člověka, má tzv. intraretinální variabilitu, což znamená, že rozdíly ve spektrální citlivosti existují napříč sítnicí, což je jemná, na světlo citlivá membrána vystýlající vnitřní oční bulvu.
Temple uzavřel: „Teď se jen musíme pokusit pochopit, proč může být tolik živočichů citlivých na různé vlnové délky světla v různých směrech“.