Třem druhům mořských ryb umožňují namnožené tyčinkové fotoreceptory v sítnici rozlišovat barvy v temných hloubkách. U ostatních obratlovců tyčinky ve tmě zajišťují černobílé vidění, barvy rozlišují při dobrém světle pomocí čípků. Neobvyklý mechanismus by rybám mohl usnadňovat lovení kořisti a výběr partnerů k rozmnožování, uvedla Zuzana Musilová z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.
Její mezinárodní tým se zaměřuje na výzkum zraku ryb, studie vyšla ve vědeckém časopise Science a dostala se dokonce na obálku tohoto prestižního časopisu.
„Zkoumali jsme geny zodpovědné za barevné vidění ryb a zjistili jsme, že některým se namnožil gen pro tyčinky, což jsou buňky v sítnici citlivé za nízké intenzity světla,“ uvedla Musilová. Geny produkují fotoreceptory citlivé na různé světlo od modré po zelenou a každý protein má jinou citlivost.
Pro vnímání barev jsou potřeba minimálně dva různě citlivé fotoreceptory, které posílají signály do mozku, kde se pak vytvoří barvy. Lidé mají jeden tyčinkový fotoreceptor, proto v noci vidí černobíle, pokud barvy nejsou svítivé. Stejné je to u většiny ryb. Obratlovci pro barevné vidění využívají čípkové fotoreceptory. Více tyčinek může zkoumaným rybám pomáhat v hlubokém moři rozlišovat barvy.
„Žádný obratlovec není schopný vidět barevně jen pomocí tyčinek. Kdykoliv je dostatek světla, tak se aktivuje modrý, zelený a červený čípek a jsme schopni vidět barvy. Když klesá intenzita světla, tak čípky přestávají vidět. Ve tmě signál do mozku přichází jen z jednoho kanálu tyčinek, který sám není schopný poslat žádnou informaci o barvě,“ vysvětlila Musilová.
Unikátní obyvatelé hlubin
Tento úkaz vědci odhalili u třech druhů hlubokomořských ryb. Takzvaná ryba hlubinovka má pět kopií tohoto genu, stuhovka mořská šest a beztrnovka stříbřitá třicet osm, což je podle vědců světový unikát u obratlovců. „Skoro všichni obratlovci mají jen jeden tento gen. U nějakých ryb se vědělo, že mají dva – a najednou máte rybu, která jich má třicet osm,“ řekla Musilová.
Tyto ryby žijí v hloubce 400 až 1200 metrů v tropických a subtropických oceánech, například v Sargasovém moři v Atlantském oceánu nebo v Indickém oceánu.
Podle vědců by hlavní funkcí tohoto tyčinkového mechanismu barevného vidění mohla být detekce bioluminiscence, tedy záblesků, které vydávají některé ryby pro rozlišení. Záblesky bývají v určité barvě, a ryba tak může lépe rozlišit svou kořist od ostatních. Hlubinovka sama, jak tvrdí Musilová, záblesky také vydává, a proto by pro sebe mohla lépe najít partnera pro rozmnožování.
Výjimečný kapr
České ryby mají, podle Musilové, hodně čípků, takže vidí velmi dobře barevně během dne. Tento objev se týká také českého kapra. „Má čtyři tyčinkové geny. Je to vlastně jediná ryba mimo hlubokomořské, která má více než dva. Nevíme ale, co to pro něj znamená. Mohlo by to pro něj znamenat, že také vidí lépe barevně v nízké intenzitě světla vzhledem k tomu, že žije v zakalených vodách,“ doplnila Musilová.
Vědecký projekt začala Musilová před čtyřmi lety ve švýcarské Basileji. Na výzkumu spolupracuje s kolegou z Queenslandu v Austrálii. Dále spolupracují s univerzitou v Oslu, v Curychu, v Idaho ve Spojených státech a v Marylandu v Austrálii.
