A “négyszemű” hal a felszínen úszik, szemei a vízben és a vízen kívül is megjelennek.
Új kutatás megmagyarázza, hogyan lát egyszerre a hal ebben a két nagyon különböző környezetben.
A Royal Society Biology Letters legújabb számában közzétett eredmények segítenek megmagyarázni, hogyan fejlődnek az állati – köztük az emberi – látórendszerek a különböző fénykörnyezetekre reagálva.
A “négyszemű hal”, vagyis az Anableps és testvérfajai, az A. microlepis és az A. dowei esetében a halaknak két nagy szemük van.
“A négyszemű elnevezés onnan ered, hogy minden pupilla két részre oszlik, egy a víz felett és egy alatta” – mondta Gregory Owens vezető szerző a Discovery Newsnak.
A tanulmányhoz Owens, a Victoria Egyetem biológusa és kollégái a halak szemét elemezték, a fényérzékeny fehérjékre, az úgynevezett vizuális opsinokra összpontosítva. Mindegyik egy bizonyos hullámhosszú fényre a legérzékenyebb. Az embereknek például három vizuális opsinjuk van, amelyek a kék, a zöld és a vörös fényre érzékenyek. Ezek kissé eltérő hullámhosszúságú fényt nyelnek el, lehetővé téve számunkra, hogy ezt a három színt és másokat is lássunk.
A tudósok megállapították, hogy az Anableps szemének felső része, a vízből kiálló rész rendelkezik a zöldre érzékeny opsinokkal. A szemek alsó fele, ami valójában a vízben van, a sárgára érzékeny. Az egész szem rendelkezik az ultraibolya, az ibolya és a kék fényre érzékeny génekkel.
“Ez azt mondja nekünk, hogy az Anableps érzékenyebb a vízből érkező sárga fényre és a levegőből érkező zöld fényre” – mondta Owens. “Feltételezésünk szerint ez úgy működik, hogy érzékenységüket a rendelkezésre álló fényhez igazítsák. A víz, amelyben az Anableps él, általában iszapos (Dél-Amerika északi részén található mangroveerdők), és ebben az iszapos vízben a sárga fény hatol át a legjobban”.”
A különleges látórendszer lehetővé teszi a halak számára, hogy elkerüljék a problémás jelenséget, a “Snell-ablakot”, amely akkor jelentkezik, amikor a víz alatt vagyunk, miközben felnézünk a vízből. A fény fénytörés miatt a víz felszínén egy bizonyos szög után már nem látunk ki a vízből, helyette a víz felszínén tükröződést látunk. Így a látómeződ körülbelül 96 fokra korlátozódik”.
A probléma ellensúlyozására bizonyos más tengeri élőlényeknek, például az íjászhalaknak, mentálisan kell kiszámítaniuk a fénytörést, hogy megtalálják a velük találkozó tárgyak valódi helyzetét. A “négyszemű” Anableps ehelyett szélesebb szöget lát.
A látórendszernek és a hozzá kapcsolódó víz feletti és alatti életmódnak azonban ára van. Ahogy azt el lehet képzelni, a ragadozóknak nem nehéz nem észrevenniük a felszínen sikló bogárszemű halat. Az Anableps azonban örökké résen van, mivel agyának nagy részét a látásnak szenteli.
A kutatók azt gyanítják, hogy az Anablepsnek régen csak a légi környezethez alkalmas szemei voltak. Úgy gondolják, hogy idővel a halak elvesztették a zöld érzékenységet az alsó szemfélben, és ott sárga érzékenységet szereztek a jobb vízi látás érdekében, különösen a sárga, iszapos vízben.
Karen Carleton, a Marylandi Egyetem Biológiai Tanszékének adjunktusa a Discovery Newsnak elmondta, hogy “amit Dr. Owens és kollégái látnak, az teljesen ésszerű”. Szerinte “valószínűnek tűnik, hogy az Anableps “finomhangolta” a szemét “a két vizuális feladatra”.
Shelby Temple, a Bristoli Egyetem Vizuális Ökológiai Csoportjának munkatársa szintén támogatja az új eredményeket, mondván, hogy “egy újabb példával gyarapították egy olyan gerinces állatot, amely képes arra, hogy látómezejének különböző részein eltérő spektrális érzékenységgel rendelkezzen”.
Elmondta, hogy számos hal, kétéltű, galamb, más madarak és bizonyos főemlősök, köztük az ember, mind rendelkeznek az úgynevezett “intraretinalis variabilitással”, ami azt jelenti, hogy a spektrális érzékenységben eltérések vannak a retinán belül, ami egy finom, fényérzékeny membrán, amely a belső szemgolyót béleli.
Temple így zárta: “Most már csak azt kell megpróbálnunk megérteni, hogy miért lehet ennyi állat érzékeny a különböző irányú fény különböző hullámhosszaira”.