ماهی‌های ساکن اعماق دریا چگونه در تاریکی می‌بینند؟

چشم انسان و بسیاری از حیوانات برای دیدن در محیط‌های روشن و تاریک به دو نوع سلول نوری در شبکیه وابسته‌اند: سلول‌های مخروطی که رنگ و جزئیات را در نور کافی تشخیص می‌دهند و سلول‌های میله‌ای که در نور کم عملکرد دارند. اما در اعماق تاریک دریا، جایی که نور تقریباً به‌طور کامل از بین می‌رود، چگونه موجودات زنده می‌توانند ببینند و بقا پیدا کنند؟

به‌گزارش ساینتیفیک آمریکن، پژوهشی تازه که روی ماهی‌های دریای سرخ انجام شده، نشان می‌دهد این موجودات شاید بتوانند نور را به روشی متفاوت از بیشتر مهره‌داران ببینند. محققان دریافتند این ماهی‌ها دارای سلول‌های نوری ویژه‌ای هستند که آن‌ها را «گیرنده‌های هیبریدی» نامیده‌اند. این سلول‌ها ترکیبی از دو نوع گیرنده کلاسیک نوری، یعنی سلول‌های مخروطی و میله‌ای هستند و به ماهی‌ها کمک می‌کنند حتی در نور کم هم ببینند.

برای درک بهتر، لازم است بدانیم در چشم انسان، سلول‌های مخروطی مسئول دید در نور روشن و تشخیص رنگ و جزئیات دقیق هستند، در حالی که سلول‌های میله‌ای به نور کم حساس‌اند و امکان دید در تاریکی را فراهم می‌کنند. اما همه حیوانات چنین تقسیم‌بندی واضحی ندارند و برخی از گونه‌های دریایی، به خصوص آن‌هایی که در عمق‌های تاریک زندگی می‌کنند، روش‌های دیگری برای دیدن پیدا کرده‌اند.

دانشمندان لارو سه گونه ماهی دریای سرخ را بررسی کردند که در آب‌های عمیق و تاریک زندگی می‌کنند. یافته‌ها نشان داد این لاروها دارای سلول‌هایی با ویژگی‌های هر دو نوع میله‌ای و مخروطی هستند. نکته جالب این است که برخی گونه‌ها این سلول‌ها را تا بزرگسالی حفظ می‌کند، اما برخی دیگر همگام با رشد، این سلول‌ها را از دست می‌دهند و تنها سلول‌های میله‌ای باقی می‌ماند.

لیلی فوگ، نویسنده اصلی مطالعه، توضیح می‌دهد که منطقه گرگ و میش اقیانوس جایی است که نور کمی دارد و برای سلول‌های میله‌ای یا مخروطی محیط ایده‌آلی نیست. با‌این‌حال، بسیاری از ماهی‌های عمق دریا زندگی خود را در این مناطق آغاز می‌کنند. او می‌پرسد: «چطور این لاروهای کوچک می‌توانند به اندازه کافی ببینند تا غذا پیدا کنند، از شکارچیان فرار کنند و در آب‌های نیمه‌تاریک زنده بمانند؟» پاسخ پشت چشم آن‌ها نهفته بود.

پژوهشگران با بررسی شبکیه لاروها، سلول‌هایی یافتند که ویژگی‌های هر دو نوع میله‌ای و مخروطی را داشتند. این سلول‌ها به ماهی‌ها امکان می‌دهند حتی در نور کم، دید خوبی داشته باشند و با محیط تاریک سازگار شوند. فوگ می‌گوید این کشف نشان می‌دهد گیرنده‌های نوری نه تنها در دو دسته محدود نمی‌شوند، بلکه می‌توانند ویژگی‌های متفاوتی را ترکیب کنند و طیفی از توانایی‌ها را ارائه دهند.

نتایج می‌تواند به درک بهتر نحوه رشد بینایی در مهره‌داران کمک کند. فوگ اشاره می‌کند که گیرنده‌های نوری مشابه در گونه‌های دیگر، از جمله ماهی‌های بدون فک و برخی خزندگان و دوزیستان نیز دیده شده‌اند. بنابراین این انعطاف‌پذیری در گیرنده‌های نوری ممکن است ویژگی‌ عمیق و ریشه‌دار در بینایی مهره‌داران باشد و نه استثنایی عجیب.

به گفته پژوهشگران، یافته‌ها به ما یادآوری می‌کنند که زیست‌شناسی به ندرت به آن سادگی‌ است که تصور می‌کنیم و طبیعت همیشه راه‌حل‌های خلاقانه‌ای برای مشکلات پیچیده پیدا می‌کند. در نهایت، مطالعه روی این ماهی‌ها به ما کمک می‌کند بفهمیم چگونه موجودات دریایی در تاریکی مطلق یا نزدیک به تاریکی زنده می‌مانند و چگونه چشم‌هایشان با شرایط محیطی سازگار شده‌اند.

پژوهش در ژورنال Science Advances منتشر شده است.