„Czterooka” ryba pływa wzdłuż powierzchni z oczami pojawiającymi się zarówno w wodzie, jak i poza nią.
Nowe badania wyjaśniają, jak ryba jednocześnie widzi w tych dwóch bardzo różnych środowiskach.
Znaleziska, opublikowane w najnowszym Royal Society Biology Letters, pomagają wyjaśnić, jak zwierzęce systemy wizualne, w tym ludzkie, ewoluują w odpowiedzi na różne środowiska świetlne.
W przypadku „czterooka ryba,” lub Anableps, i jego gatunków siostrzanych A. microlepis i A. dowei, ryby mają dwa duże oczy.
„Czterooka nazwa wywodzi się z faktu, że dzieli każdą źrenicę na dwie, jeden powyżej wody i jeden poniżej”, główny autor Gregory Owens powiedział Discovery News.
Do badania, Owens, University of Victoria biolog, i jego koledzy analizowane oczy ryb, koncentrując się na światłoczułe białka zwane wizualne opsins. Każdy z nich jest najbardziej wrażliwy na szczególną długość fali światła. Ludzie, na przykład, mają trzy wizualne opsyny wrażliwe na niebieskie, zielone i czerwone światło. Absorbują one światło o nieco innej długości fali, co pozwala nam widzieć te trzy kolory i inne.
Naukowcy ustalili, że górna część oczu Anableps’, zestaw, który wystaje z wody, posiadają opsins wrażliwe na zielony. Dolna połowa oczu, faktycznie w wodzie, są wrażliwe na żółty. Całe oko ma geny wrażliwe na światło ultrafioletowe, fioletowe i niebieskie.
„To mówi nam, że Anableps jest bardziej wrażliwy na żółte światło z wody i zielone światło z powietrza,” Owens powiedział. „Stawiamy hipotezę, że funkcjonuje to w celu dopasowania ich wrażliwości do dostępnego światła. Woda, w której żyje Anableps, jest na ogół mulista (lasy namorzynowe północnej Ameryki Południowej) i w tej mulistej wodzie żółte światło przepuszcza najlepiej.”
Unikalny system wizualny pozwala rybom uniknąć problematycznego zjawiska „okna Snella”, które występuje, gdy znajdujesz się pod wodą, jednocześnie patrząc w górę z wody. Ze względu na załamanie światła na powierzchni wody, po przekroczeniu pewnego kąta nie widzisz już poza wodą, a zamiast tego widzisz odbicie na powierzchni wody. Tak więc, twoje pole widzenia jest ograniczone do około 96 stopni.”
Aby zrekompensować ten problem, niektóre inne mieszkańcy morza, takie jak archerfish, muszą mentalnie obliczyć refrakcję, aby znaleźć prawdziwą pozycję obiektów, które napotykają. „Czterooki” Anableps zamiast tego widzi szerszy kąt.
System wizyjny i związany z nim nad wodą i pod wodą styl życia ma swoją cenę, chociaż. Jak można sobie wyobrazić, to nie jest trudne dla drapieżników, aby przegapić bug-eyed ryby skąpiąc wzdłuż powierzchni. Ale Anableps jest zawsze czujny, a duże obszary jego mózgu są przeznaczone na widzenie.
Badacze podejrzewają, że Anableps kiedyś po prostu miał oczy odpowiednie dla środowiska lotniczego. Z biegiem czasu, myślą, że ryby stracił zielony wrażliwość w dolnych połówek oczu, zyskując żółty wrażliwość tam dla lepszej wizji wodnej, zwłaszcza w błotnistej wody żółty.
Karen Carleton, adiunkt w University of Maryland w Departamencie Biologii, powiedział Discovery News, że „co dr Owens i jego koledzy są widząc jest całkiem uzasadnione.” Powiedziała, że „wydaje się prawdopodobne, że Anableps „dostroił” swoje oczy „dla swoich dwóch zadań wizualnych.”
Shelby Temple z University of Bristol’s Visual Ecology Group również popiera nowe ustalenia, mówiąc, że mają „dodany jeszcze jeden przykład kręgowca, który ma potencjał, aby mieć różną wrażliwość spektralną w różnych częściach jego pola widzenia.”
Powiedział, że kilka ryb, płazy, gołębie, inne ptaki i niektóre naczelne, w tym ludzie, wszystkie posiadają to, co jest znane jako „wewnątrzsiatkówkowa zmienność”, co oznacza, że różnice w czułości widmowej istnieją w całej siatkówce, która jest delikatna, światłoczuła membrana wyściełająca wewnętrzną gałkę oczną.
Temple zakończył, „Teraz musimy tylko spróbować i zrozumieć, dlaczego tak wiele zwierząt może być wrażliwe na różne długości fal światła w różnych kierunkach.”