En “fire-øjet” fisk svømmer langs overfladen med øjne, der både ser ud i og uden for vandet.
Ny forskning forklarer, hvordan fisken samtidig ser i disse to meget forskellige miljøer.
Fundene, der er offentliggjort i det seneste Royal Society Biology Letters, bidrager til at forklare, hvordan dyrs visuelle systemer, herunder menneskers, udvikler sig som reaktion på forskellige lysmiljøer.
I tilfældet med den “fireøjede fisk” eller Anableps og dens søsterarter A. microlepis og A. dowei har fiskene to store øjne.
“Navnet fireøjede stammer fra det faktum, at den deler hver pupil i to, en over vandet og en under vandet,” siger hovedforfatter Gregory Owens til Discovery News.
I undersøgelsen analyserede Owens, der er biolog fra University of Victoria, og hans kolleger fiskens øjne og fokuserede på lysfølsomme proteiner kaldet visuelle opsins. De er hver især mest følsomme over for en bestemt bølgelængde af lys. Mennesker har for eksempel tre visuelle opsins, der er følsomme over for blåt, grønt og rødt lys. De absorberer lys ved lidt forskellige bølgelængder, hvilket gør det muligt for os at se disse tre farver og andre farver.
Forskerne fandt ud af, at den øverste del af Anableps’ øjne, det sæt, der stikker ud af vandet, har opsins, der er følsomme over for grønt. Den nederste halvdel af øjnene, der faktisk ligger i vandet, er følsomme over for gul. Hele øjet har gener, der er følsomme over for ultraviolet, violet og blåt lys.
“Det fortæller os, at Anableps er mere følsom over for gult lys fra vandet og grønt lys fra luften”, siger Owens. “Vi har en hypotese om, at dette fungerer for at matche deres følsomhed med det lys, der er til rådighed. Det vand, Anableps lever i, er generelt mudret (mangroveskovene i det nordlige Sydamerika), og i dette mudrede vand transmitteres gult lys bedst.”
Det unikke visuelle system gør det muligt for fisken at undgå et problematisk fænomen “Snell’s Window”, som opstår, når man befinder sig under vandet, mens man kigger op af vandet. På grund af lysets brydning ved vandets overflade ser man efter en vis vinkel ikke længere ud af vandet, men ser i stedet en refleksion på vandets overflade. Dit synsfelt er således begrænset til ca. 96 grader.”
For at kompensere for dette problem må visse andre havdyr, som f.eks. bueskyttefisk, mentalt beregne brydningen for at finde den sande position af objekter, de møder. Den “firøjede” Anableps ser i stedet en bredere vinkel.
Synssystemet og den tilhørende livsstil over og under vand har dog en pris. Som man kan forestille sig, er det ikke svært for rovdyr at overse en bugøjet fisk, der skøjter langs overfladen. Men Anableps er altid på udkig, idet store dele af dens hjerne er afsat til synet.
Forskerne formoder, at Anableps tidligere bare havde øjne, der var egnede til luftmiljøet. Med tiden tror de, at fisken mistede grøn følsomhed i de nederste øjenhalvdele og fik gul følsomhed der for at opnå et bedre vandsyn, især i mudret gult vand.
Karen Carleton, en assisterende professor ved University of Marylands biologiske afdeling, sagde til Discovery News, at “det, som Dr. Owens og hans kolleger ser, er ganske fornuftigt.” Hun sagde, at “det virker sandsynligt, at Anableps har “finjusteret” sine øjne “til sine to visuelle opgaver”.
Shelby Temple fra University of Bristol’s Visual Ecology Group støtter også de nye resultater og siger, at de har “tilføjet endnu et eksempel på et hvirveldyr, der har potentiale til at have forskellig spektralfølsomhed i forskellige dele af sit synsfelt.”
Han sagde, at flere fisk, padder, duer, andre fugle og visse primater, herunder mennesker, alle besidder det, der er kendt som “intraretinal variabilitet”, hvilket betyder, at der findes variationer i spektralfølsomhed på tværs af nethinden, som er en sart, lysfølsom membran, der beklæder det indre af øjeæblet.
Temple konkluderede: “Nu skal vi bare forsøge at forstå, hvorfor så mange dyr kan være følsomme over for forskellige bølgelængder af lys i forskellige retninger.”