Глубоководные рыбы видят мир по-своему

Рыбы, обитающие на большой глубине, где сумеречный синий переходит в черный, могут видеть мир, как ни одно другое животное, известное науке.

Свет попадает на нашу сетчатку, содержащую фоторецепторные клетки, называемые палочками и колбочками, которые чувствительны к определенным длинам волн. Внутри этих клеток находятся фотопигменты, или белки, называемые зрительными опсинами, которые помогают преобразовывать свет в понятные для организма сигналы. Как правило, позвоночные имеют до четырех фоторецепторов-колбочек и один палочковый. Большинство людей видят цвета из трех колбочек, воспринимающих красный, зеленый и синий. Колбочки позволяют нам видеть цвета при ярком освещении, но при тусклом свете мы обычно превращаемся в дальтоников и видим только световую интенсивность, передаваемую единственной палочкой.

Но некоторые глубоководные рыбы, похоже, видят свой мир совсем иначе.

Зузана Мусилова, эволюционный биолог из Карлова университета в Праге, и ее команда проанализировали геномы 101 рыбы. Сначала ученые заметили, что у исследуемых рыб отсутствуют гены, отвечающие за формирование колбочек и опсинов, позволяющих видеть красные и ультрафиолетовые части спектра, что не удивительно: эти длины волн не проникают в морские глубины. Но затем они обнаружили, что у некоторых глубоководных рыб есть дополнительные копии генов для наблюдения в тусклом свете. Особенно их удивили рыбы вида Diretmus argenteus, которые оказались обладателями генов двух колбочек и 38 палочек. Такой набор делает их глаза самыми чувствительными к синему цвету среди всех известных позвоночных.

Но еще более удивительным было то, что Diretmus argenteus все еще использовали до 14 из этих генов, и каждый опсин настроен на слегка различную длину волны зеленого или синего цвета. Это означает, что эти рыбы могут использовать свои дополнительные гены для обнаружения тонких различий и видеть мир в оттенках синего и зеленого, которые мы даже не можем себе представить.

Ученые полагали, что когда существа переместились на глубину и приспособились к темной среде, они утратили ненужные функции, такие как зрение, особенно гены, используемые для наблюдения цвета. Так в чем же польза от копирования и хранения этих генов? С их помощью Diretmus argenteus могут лучше обнаруживать биолюминесцентные сигналы от хищников и ориентироваться между разной глубиной. Но могут быть и другие причины, о которых ученым еще предстоит узнать.