from eyes of basketball to appendages that blink and glow, deep sea livers have developed some strange features to help their survive their cold, dark habitat.
mutta yhdellä normaalilla silmällä ja yhdellä jättiläismäisellä, pullistuvalla, keltaisella silmällä ”koppakuonokalmarilla” Histioteuthis heteropsiksella on ehkä kaikista oudoin näkö.
”niitä ei voi katsoa miettimättä, mitä niille tapahtuu”, sanoi Duken yliopiston biologi Kate Thomas.
katsomalla Monterey Bay Aquarium Research Instituten (MBARI) keräämiä yli 150 vedenalaisen videon läpi Thomas on kerännyt ensimmäiset käyttäytymisterapiat siitä, että mustekalojen vinot silmät kehittyivät havaitsemaan kaksi hyvin erilaista valonlähdettä, jotka ovat saatavilla syvänmeressä.
nämä havainnot yhdistettynä visuaalisiin simulaatioihin osoittavat, että suuri silmä on sopeutunut erityisesti ylöspäin tuijottamiseen, merieliöiden varjojen etsimiseen nopeasti hiipuvaa auringonvaloa vastaan, kun taas pieni silmä on sopeutunut katsomaan alaspäin, skannaamaan syvempää, tummempaa vettä bioluminesenssin välähdysten varalta.
”syvä meri on hämmästyttävä luonnonlaboratorio silmien muotoilulle, koska bioluminesenssin näkemiseen tarvitaan erilaisia silmiä kuin ympäristön perusvalon näkemiseen”, sanoi Sönke Johnsen, Duken yliopiston biologian professori ja tutkimuksen vanhempi kirjoittaja. ”Histioteuthis-mustekalan tapauksessa-he valitsivat yhden silmän kutakin kohti.”
tulokset julkaistaan verkossa helmikuussa. 13 Philosophical Transactions B.
Histioteuthis elää mesopelagisena eli ”hämärän” vyöhykkeenä tunnetulla merialueella 200-1000 metrin syvyydessä.
niukka valo saavuttaa nämä syvyydet on äärimmäisen himmeä, yksivärisen sininen, ja kulkee suoraan ylhäältä alas. Usein muiden merieläinten bioluminesenssivälähdykset, jotka voivat merkitä vaaraa tai mahdollista saalista, ovat kirkkaampia kuin ympäristön auringonvalo.
yli sata vuotta sitten tapahtuneen löytönsä jälkeen kookkaiden mustekaloiden vääränlaiset silmät ovat ihmetyttäneet biologeja.
saadakseen tietoa heidän käyttäytymisestään Thomas, Johnsenin laboratorion jatko-opiskelija ja lehden pääkirjoittaja, kävi läpi 30 vuotta mbarin etäkäyttöisten ajoneuvojen (ROVs) keräämiä videoita, joissa dokumentoitiin 152 havaintoa Histioteuthis heteropsiksestä ja yhdeksän havaintoa sen samanlaisesta mutta harvinaisemmasta serkusta Stigmatoteuthis dofleinista.
hän havaitsi, että nämä” laiskat, hidasliikkeiset ” kalmarit ajelehtivat mieluummin meren läpi asennossa, joka saattaa näyttää meistä maaöljyistä ylösalaisin-pää alaspäin ja häntä ylöspäin-mutta lähes pystysuorassa, ja suuri silmä suuntautuu johdonmukaisesti ylöspäin ja pieni silmä johdonmukaisesti alaspäin.
Thomas osoitti visuaalisten simulaatioiden avulla, että koska auringonvalo tulee vain suoraan ylhäältä, alaspäin suunnatun silmän olisi lähes mahdotonta havaita siluetteja ympäröivää valoa vasten. Samalla tavoin, kun ylöspäin suuntautuvan silmän kokoa kasvatetaan pieni määrä huomattavasti sen herkkyyttä himmeälle auringonvalolle, alaspäin suuntautuvan silmän koon kasvattamisella ei ole juurikaan vaikutusta sen kykyyn havaita bioluminesenssivälähdyksiä tummaa taustaa vasten.
Histioteuthis heteropsis eli Kate Thomasin kuvaama” mansikkakalmari”.
”alaspäin katsova silmä voi oikeastaan vain etsiä bioluminesenssia”, Johnsen sanoi. ”Se ei pysty mitenkään erottamaan muotoja ympäristön valoa vasten. Ja kun se etsii bioluminesenssia, sen ei oikeastaan tarvitse olla erityisen suuri, joten se voi itse asiassa kuihtua hieman sukupolvien aikana. Ylöspäin katsova silmä kuitenkin hyötyy siitä, että se kasvaa hieman.”
kahden jättiläissilmän urheileminen voi tuntua äärimmäiseltä strategialta selvitä hengissä syvästä pimeästä merestä. Mutta siellä, missä resurssit ovat vähissä, kukkokalmari on saattanut törmätä nerokkaaseen ratkaisuun silmän arvoituksessa, Thomas sanoi.
”silmät ovat todella kalliita tehdä ja ylläpitää”, Thomas sanoi. ”Haluat silmät juuri tarpeeksi suuri tehdä, mitä sinun täytyy tehdä, mutta et halua olla suurempia silmiä, koska silloin olet vain tuhlaa resursseja.”
tätä tutkimusta tuki David ja Lucile Packardin säätiö. Thomas sai tukea myös National Science Foundation Graduate Research Fellowship (NSF DGF 1106401) ja Duke Graduate School travel award.
sitaatti: ”Two eyes for two purposes: in situ evidence for asymmetric vision in the cockeed squids Histioteuthis heteropsis and Stigmatoteuthis dofleini”, Kate Thomas, Bruce Robison ja Sönke Johnsen. Philosophical Transactions B, Helmikuu. 13, 2017. DOI: # 10.1098 / rstb.2016.0069