Jüngsten Erkenntnissen zufolge haben Tiefseefische, die das Meer in einer Tiefe befahren, die größer ist, als das Sonnenlicht durchdringen kann, eine im Tierreich beispiellose Supervision entwickelt.
Zweifellos, Diese kraftvolle Vision stimmt sehr gut mit dem schwachen Leuchten und Funkeln überein, das von anderen Kreaturen auf dem Meeresboden ausgestrahlt wird. Wenn Sie mehr über dieses faszinierende Phänomen erfahren möchten, lesen Sie weiter.
Welche Proteine sind entscheidend für das Sehen?
Es ist wichtig darauf hinzuweisen Photorezeptorzellen - Stäbchen und Stäbchen - sind spezialisierte lichtempfindliche Neuronen. Diese Zellen besitzen Proteine vom Opsin-Typ, die auf Licht basierend auf ihren visuellen Pigmenten reagieren.
Die Kegel enthalten drei verschiedene Arten von Opsinen. Eine mit größerer Empfindlichkeit für lange Wellenlängen - rotes Licht -, eine andere, die für mittlere Wellenlängen empfindlich ist - grünes Licht - und eine andere mit größerer Empfindlichkeit für kurze Wellenlängen - blaues Licht -. Zapfen sind die Grundlage der Farbwahrnehmung.
Rhodopsin enthaltende Stäbchen sind lichtempfindlicher. Somit sind sie für das Sehen bei schlechten Lichtverhältnissen verantwortlich, da sie eine höhere Empfindlichkeitsspitze in Richtung der Wellenlänge von 500 Nanometern, also blaugrünem Licht, aufweisen.
Wie haben Tiefseefische die Überwachung entwickelt?
Wie kürzlich bekannt wurde, Tiefseefische besitzen außerordentlich viele Gene, die für Stabrhodopsine kodieren, Netzhautproteine, die schwaches Licht erkennen.
Diese zusätzlichen Gene haben sich diversifiziert, um Proteinvarianten zu produzieren, die mit der Fähigkeit entwickelt wurden, alle möglichen Photonen bei mehreren Wellenlängen einzufangen. Dies könnte bedeuten, dass Fische, die die Tiefsee durchstreifen, trotz der Dunkelheit tatsächlich in Farbe sehen.
Warum ist der Befund des Monitorings bei Tiefseefischen wichtig?
In 1000 Metern Tiefe, in klarem Wasser, ist der letzte Sonnenstrahl verschwunden. Aus diesem Grund ist zu erwarten, dass die Augen im Reich der Finsternis eher verkümmern, da sie keine eindeutige biologische Funktion haben.
Trotz früherer Annahmen haben Forscher nun erkannt, dass die Tiefen von einer schwachen Biolumineszenz durchdrungen sind, die von Garnelen, Tintenfischen, Bakterien und sogar Fischen ausgeht.
In dieser Meeresnische konnten die meisten Wirbeltieraugen kaum ein subtiles Leuchten wahrnehmen. Eine Expertengruppe suchte in 101 Fischarten nach Opsin-Genen, darunter sieben Fische aus dem tiefen Atlantik.
In ihrer Studie fanden sie heraus, dass die meisten Fische ein oder zwei RH1-Opsine haben. Allerdings heben sich vier der Tiefseearten von den anderen ab, indem sie mindestens fünf RH1-Gene besitzen. Überraschenderweise, einer der Tiefseefische, die silberne Stachelflosse (Diretmus argenteus), hatte 38 RH1-Gene.
Ein auf Biolumineszenz eingestellter Fisch
Es stellte sich heraus, dass viele von die Opsin-Proteine in den Stäbchen der Diretmus argenteus sind empfindlich gegenüber verschiedenen Wellenlängen. Dies ermöglicht dieser Spezies, die gesamte Bandbreite der Biolumineszenz zu sehen, das schwache Licht, das von anderen Kreaturen emittiert wird.
Diese Studien weisen darauf hin, dass Tiere, die in Umgebungen mit extremer Lichtlosigkeit leben, einem natürlichen Selektionsdruck ausgesetzt sein können, um die Sehleistung zu verbessern. Für diese Fische die schwache Biolumineszenz in der Tiefe könnte so lebendig und vielfältig sein wie die glitzernde Welt an der Oberfläche.
Andere Tiefseefische können das rote Licht sehen
Eine andere Studie, die drei Arten von Tiefseedrachenfischen untersuchte, ergab, dass Tiere in diesem Taxon nicht nur rotes Licht in Lichtorganen unterhalb des Augenapparats produzieren, sondern auch Augen haben, die für diesen Teil des Spektrums empfindlich sind.
Zweifellos gibt ihnen diese Fähigkeit den einzigartigen Vorteil, dass sie miteinander kommunizieren können. Im Allgemeinen sollte dies zur Fortpflanzung verwendet werden, aber auch zur Beleuchtung, während Fische nach Beute jagen oder vor potenziellen Räubern fliehen, alles Kreaturen, die keine langen Wellenlängen sehen können.
Anwendung dieses Wissens
Potenziell bilden diese Studien eine Wissensbasis, die in Zukunft vielleicht dazu beitragen könnte, beispielsweise Nachtblindheit zu lindern und sogar neurodegenerative Netzhauterkrankungen zu behandeln. Zweifellos sind die zukünftigen Anwendungen dieser Entdeckungen, gelinde gesagt, vielversprechend.