Un pesce “a quattro occhi” nuota lungo la superficie con occhi che appaiono sia dentro che fuori dall’acqua.
Una nuova ricerca spiega come il pesce vede contemporaneamente in questi due ambienti molto diversi.
I risultati, pubblicati nell’ultimo Royal Society Biology Letters, aiutano a spiegare come i sistemi visivi animali, compresi quelli umani, si evolvono in risposta a diversi ambienti luminosi.
Nel caso del “pesce a quattro occhi”, o Anableps, e delle sue specie sorelle A. microlepis e A. dowei, i pesci hanno due grandi occhi.
“Il nome a quattro occhi deriva dal fatto che divide ogni pupilla in due, una sopra l’acqua e una sotto”, ha detto l’autore principale Gregory Owens a Discovery News.
Per lo studio, Owens, un biologo dell’Università di Victoria, e i suoi colleghi hanno analizzato gli occhi del pesce, concentrandosi sulle proteine sensibili alla luce chiamate opsine visive. Ciascuna è più sensibile a una particolare lunghezza d’onda della luce. Gli esseri umani, per esempio, hanno tre opsine visive sensibili alla luce blu, verde e rossa. Assorbono la luce a lunghezze d’onda leggermente diverse, permettendoci di vedere questi tre colori e altri.
Gli scienziati hanno determinato che la parte superiore degli occhi di Anableps, l’insieme che sporge dall’acqua, possiede opsine sensibili al verde. La metà inferiore degli occhi, effettivamente in acqua, sono sensibili al giallo. L’intero occhio possiede geni sensibili alla luce ultravioletta, violetta e blu.
“Questo ci dice che Anableps è più sensibile alla luce gialla dell’acqua e alla luce verde dell’aria”, ha detto Owens. “Noi ipotizziamo che questo funzioni per abbinare la loro sensibilità con la luce disponibile. L’acqua in cui vive Anableps è generalmente fangosa (foreste di mangrovie del nord del Sud America) e in quest’acqua fangosa la luce gialla trasmette meglio”.
Il sistema visivo unico permette al pesce di evitare un fenomeno problematico “Finestra di Snell”, che si verifica quando si è sott’acqua mentre si guarda in alto fuori dall’acqua. A causa della rifrazione della luce sulla superficie dell’acqua, dopo un certo angolo non si vede più fuori dall’acqua e si vede invece un riflesso sulla superficie dell’acqua. Così, il vostro campo visivo è limitato a circa 96 gradi”.
Per compensare questo problema, alcuni altri abitanti del mare, come i pesci arcieri, devono calcolare mentalmente la rifrazione per trovare la vera posizione degli oggetti che incontrano. L’Anableps “quattrocchi” vede invece un angolo più ampio.
Il sistema di visione e il relativo stile di vita sopra e sotto l’acqua hanno però un prezzo. Come si può immaginare, non è difficile per i predatori non vedere un pesce dagli occhi di insetto che sfiora la superficie. Ma Anableps è sempre all’erta, con grandi aree del suo cervello dedicate alla visione.
I ricercatori sospettano che Anableps aveva solo occhi adatti all’ambiente aereo. Nel corso del tempo, pensano che il pesce abbia perso la sensibilità verde nelle metà inferiori degli occhi, guadagnando la sensibilità gialla lì per una migliore visione acquatica, in particolare in acqua gialla fangosa.
Karen Carleton, un assistente professore del Dipartimento di Biologia dell’Università del Maryland, ha detto a Discovery News che “quello che il dottor Owens e i suoi colleghi stanno vedendo è abbastanza ragionevole”. Ha detto che “sembra probabile che Anableps abbia “messo a punto” i suoi occhi “per i suoi due compiti visivi”.
Shelby Temple dell’Università di Bristol’s Visual Ecology Group sostiene anche i nuovi risultati, dicendo che hanno “aggiunto un altro esempio di un vertebrato che ha il potenziale per avere una diversa sensibilità spettrale in diverse parti del suo campo visivo.”
Ha detto che diversi pesci, anfibi, piccioni, altri uccelli e alcuni primati, compresi gli esseri umani, tutti possiedono ciò che è noto come “variabilità intraretinica”, il che significa che le variazioni nella sensibilità spettrale esistono attraverso la retina, che è una delicata membrana sensibile alla luce che riveste il bulbo oculare interno.
Temple ha concluso: “Ora dobbiamo solo cercare di capire perché così tanti animali possono essere sensibili a diverse lunghezze d’onda della luce in diverse direzioni”.