「四つ目」魚は、水中と水上の両方に目を出して水面を泳いでいる。
新しい研究により、この魚がこの2つの非常に異なる環境で同時に見ていることが説明されました。
この発見は、最新のRoyal Society Biology Lettersに掲載され、人間を含む動物の視覚システムが、異なる光環境に対応してどのように進化していくのかを説明するのに役立ちます。
「4つ目の魚」であるAnablepsとその姉妹種A. microlepisおよびA. doweiの場合、魚は2つの大きな目を持っています。
「4つ目の名前は、それぞれの瞳孔を水面上と水面下の2つに分けていることに由来します」と、主著者のGregory Owens氏はDiscovery Newsに語っています。
ビクトリア大学の生物学者であるオーエンスと彼の同僚は、研究のために、視覚オプシンという光に敏感なタンパク質に焦点を当てて、魚の目を分析しました。 それぞれ、特定の波長の光に最も敏感に反応します。 例えば、人間は青、緑、赤の3つの光に感応する視覚オプシンを持っている。 それぞれ微妙に異なる波長の光を吸収することで、その3色とそれ以外の色を見ることができるのです。
研究者たちは、アナブレンズの目の上部（水面から突き出ている部分）が、緑に反応するオプシンを持っていることを突き止めました。 下半分の目は実際に水中にあり、黄色に感応します。 眼球全体は紫外線、紫色、青色光に感応する遺伝子を持っている。
「このことから、アナブラスは水中の黄色い光と空気中の緑の光に敏感であることがわかります」とオーエンスは言います。 「これは、彼らの感度を利用可能な光と一致させるために機能していると、私たちは仮定しています。 Anablepsが住む水は一般的に泥水で(南米北部のマングローブ林)、この泥水では黄色の光が最もよく透過するのです。”
このユニークな視覚システムによって、水中で水面から顔を上げているときに起こる問題現象「スネルの窓」を回避することができるのです。 水面での光の屈折により、ある角度を境に水の外が見えなくなり、代わりに水面に反射して見えるようになるのです。 したがって、視野は約96度に制限されます。”
この問題を補うために、アーチャーフィッシュのような他のある種の海洋生物は、遭遇した物体の真の位置を見つけるために、精神的に屈折を計算しなければならないのである。 四つ目」のアナブレプスはその代わりに、より広い角度を見ます。
この視覚システムと、それに関連した水上および水中でのライフスタイルには、代償があります。 想像できるかもしれませんが、捕食者が水面をかすめる虫めがねの魚を見逃すのは難しいことではありません。 しかし、Anablepsは脳の大部分を視覚に費やしているため、常に警戒しているのです。
研究者らは、Anablepsはかつて、空中環境に適した目を持っていただけではないかと考えています。 そして、時間の経過とともに、下眼部の緑色の感度を失い、黄色い濁った水中での視力を向上させるために、黄色の感度を獲得したと考えています。
メリーランド大学生物学部のカレン・カールトン助教授は、ディスカバリー・ニュースに対し、「オーエンス博士と彼の同僚が見ていることは、極めて合理的だ」と述べています。 彼女は、”Anablepsがその2つの視覚的なタスクのために “目を “微調整 “している可能性が高いようだ “と述べた。
ブリストル大学視覚生態学グループのシェルビー・テンプル氏も、「視野の異なる部分で異なる分光感度を持っている可能性を持つ脊椎動物の、また別の例を追加した」と、今回の発見を支持しています。”
彼は、いくつかの魚、両生類、ハト、他の鳥類、そして人間を含む特定の霊長類はすべて、「網膜内変動」として知られるものを持っており、これは、分光感度の変動が、眼球内を覆う繊細で光に敏感な膜である網膜全体に存在することを意味していると述べています。
テンプルは、「あとは、なぜこれほど多くの動物が、異なる方向の異なる波長の光に感度を持つのかを理解しようとするだけです」と結論付けています。