Von Augen von der Größe von Basketbällen bis hin zu blinzelnden und leuchtenden Gliedmaßen haben Tiefseebewohner einige seltsame Eigenschaften entwickelt, die ihnen helfen, ihren kalten, dunklen Lebensraum zu überleben.
Aber mit einem normalen Auge und einem riesigen, prallen, gelben Auge hat der „cockeyed“ Tintenfisch Histioteuthis heteropsis vielleicht das seltsamste Gesicht von allen.
“ Man kann nicht auf einen schauen und sich nicht fragen, was mit ihnen los ist „, sagte die Biologin Kate Thomas von der Duke University.
Indem er cockeyed Tintenfische gleiten und Pirouette durch mehr als 150 Unterwasser-Videos von der Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) gesammelt, Thomas hat die ersten Verhaltensbeweise gesammelt, dass die Tintenfische schiefe Augen entwickelt, um zwei sehr unterschiedliche Lichtquellen in der Tiefsee zur Verfügung zu erkennen.
Diese Beobachtungen, kombiniert mit visuellen Simulationen, deuten darauf hin, dass das große Auge speziell dafür geeignet ist, nach oben zu schauen und nach Schatten anderer Meerestiere gegen das schnell verblassende Sonnenlicht zu suchen, während das kleine Auge dafür geeignet ist, nach unten zu schauen und tieferes, dunkleres Wasser nach Biolumineszenzblitzen abzusuchen.
„Die Tiefsee ist ein erstaunliches natürliches Labor für Augendesign, denn die Arten von Augen, die man braucht, um Biolumineszenz zu sehen, unterscheiden sich von den Arten von Augen, die man braucht, um das grundlegende Umgebungslicht zu sehen“, sagte Sönke Johnsen, Professor für Biologie an der Duke University und leitender Autor der Studie. „Im Fall der Histioteuthis, dieser cockeyed Tintenfisch, wählten sie ein Auge für jedes.“
Die Ergebnisse werden online veröffentlicht Februar. 13 in einer Sonderausgabe der Zeitschrift Philosophical Transactions B.
Histioteuthis, der wegen seiner leuchtend rosa Farbe und seiner samenförmigen Photophoren auch als Erdbeerkalmar bekannt ist, lebt in einer Region des Ozeans, die als mesopelagische oder „Dämmerungs“ -Zone bekannt ist, 200 bis 1000 Meter unter der Oberfläche.
Das magere Licht, das diese Tiefen erreicht, ist extrem schwach, ein monochromatisches Blau, und wandert direkt von oben nach unten. Oft sind die biolumineszenten Blitze anderer Meerestiere – die Gefahr oder potenzielle Beute signalisieren könnten – heller als das umgebende Sonnenlicht.
Seit ihrer Entdeckung vor über einem Jahrhundert haben die nicht übereinstimmenden Augen der Cockeyed Squids Biologen verwirrt.
Um einen Einblick in ihr Verhalten zu erhalten, durchkämmte Thomas, ein Doktorand in Johnsens Labor und Hauptautor der Arbeit, 30 Jahre Videos, die von MBARIS ferngesteuerten Fahrzeugen (ROVs) gesammelt wurden, die 152 Sichtungen von Histioteuthis heteropsis und neun Sichtungen seines ähnlichen, aber selteneren Cousins Stigmatoteuthis dofleini dokumentierten.
Sie fand heraus, dass diese „faulen, sich langsam bewegenden“ Tintenfische es vorziehen, in einer Pose durch das Meer zu treiben, die für uns Landlubber verkehrt herum erscheinen könnte – Kopf nach unten und Schwanz nach oben -, aber fast vertikal, wobei das große Auge konsequent nach oben und das kleine Auge konsequent nach unten gerichtet ist.
Mit visuellen Simulationen zeigte Thomas, dass es für ein nach unten geneigtes Auge fast unmöglich ist, Silhouetten gegen das Umgebungslicht zu erkennen, da das Sonnenlicht nur von direkt oben kommt. Während die Vergrößerung eines nach oben gerichteten Auges um eine kleine Menge seine Empfindlichkeit gegenüber schwachem Sonnenlicht erheblich verbessert, hat die Vergrößerung eines nach unten gerichteten Auges wenig Einfluss auf seine Fähigkeit, biolumineszierende Blitze vor einem dunklen Hintergrund zu erkennen.
Histioteuthis heteropsis oder „Erdbeerkalmar“, fotografiert von Kate Thomas.
„Das Auge, das nach unten schaut, kann wirklich nur nach Biolumineszenz suchen“, sagte Johnsen. „Es gibt keine Möglichkeit, Formen gegen das Umgebungslicht auszuwählen. Und wenn es einmal nach Biolumineszenz sucht, muss es nicht wirklich besonders groß sein, so dass es über Generationen tatsächlich ein wenig schrumpfen kann. Aber das Auge, das nach oben schaut, profitiert tatsächlich davon, ein bisschen größer zu werden.“
Zwei gigantische Augen zu tragen, scheint die ultimative Strategie zu sein, um das tiefe dunkle Meer zu überleben. Aber wo Ressourcen spärlich sind, könnte der cockeyed Tintenfisch auf eine geniale Lösung für ein Augenproblem gestoßen sein, sagte Thomas.
„Augen sind sehr teuer in der Herstellung und Wartung“, sagte Thomas. „Du willst Augen, die gerade groß genug sind, um das zu tun, was du tun musst, aber du willst keine größeren Augen haben, weil du dann nur Ressourcen verschwendest.“
Diese Forschung wurde von der David and Lucile Packard Foundation unterstützt. Thomas erhielt auch Unterstützung von einem National Science Foundation Graduate Research Fellowship (NSF DGF 1106401) und einem Duke Graduate School Travel Award.
ZITAT: „Zwei Augen für zwei Zwecke: in situ evidence for asymmetric vision in the cockeyed squids Histioteuthis heteropsis and Stigmatoteuthis dofleini,“ Kate Thomas, Bruce Robison and Sönke Johnsen. Philosophische Transaktionen B, Februar. 13, 2017. Ursprungsbezeichnung: # 10.1098/rstb.2016.0069