Da occhi delle dimensioni di palloni da basket per appendici che lampeggiano e bagliore, abitanti delle profondità marine hanno sviluppato alcune caratteristiche strane per aiutarli a sopravvivere il loro habitat freddo e buio.
Ma con un occhio normale e un occhio gigante, rigonfio, giallo, il calamaro “cockeyed” Histioteuthis heteropsis ha forse il volto più strano di tutti.
“Non puoi guardarne uno e non chiederti cosa sta succedendo con loro”, ha detto la biologa della Duke University Kate Thomas.
Guardando cockeyed squids scivolare e piroettare attraverso più di 150 video sottomarini raccolti dal Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI), Thomas ha raccolto le prime prove comportamentali che gli occhi sbilenchi dei calamari si sono evoluti per individuare due fonti di luce molto diverse disponibili nel mare profondo.
Queste osservazioni, combinate con simulazioni visive, indicano che l’occhio grande è specificamente adattato per guardare verso l’alto, alla ricerca di ombre di altre creature marine contro la luce solare che svanisce rapidamente, mentre l’occhio piccolo è adattato per guardare verso il basso, scansionando acque più profonde e scure per lampi di bioluminescenza.
“Il mare profondo è un incredibile laboratorio naturale per la progettazione degli occhi, perché i tipi di occhi necessari per vedere la bioluminescenza sono diversi dai tipi di occhi necessari per vedere la luce ambientale di base”, ha affermato Sönke Johnsen, professore di biologia alla Duke University e autore senior dello studio. “Nel caso del Histioteuthis, questo calamaro cockeyed, hanno scelto un occhio per ciascuno.”
I risultati sono pubblicati online Feb. 13 in un numero speciale della rivista Philosophical Transactions B.
Conosciuto anche come calamaro fragola per il suo colore rosa brillante e l’infarinatura di fotofori a forma di seme, Histioteuthis vive in una regione dell’oceano nota come zona mesopelagica o “crepuscolare”, da 200 a 1000 metri sotto la superficie.
La scarsa luce che raggiunge queste profondità è estremamente fioca, un blu monocromatico, e viaggia verso il basso dall’alto. Spesso, i lampi bioluminescenti di altre creature marine-che potrebbero segnalare pericoli o potenziali prede-sono più luminosi della luce solare ambientale.
Fin dalla loro scoperta oltre un secolo fa, gli occhi non corrispondenti dei calamari cockeyed hanno sconcertato i biologi.
Per ottenere informazioni sul loro comportamento, Thomas, uno studente laureato nel laboratorio di Johnsen e autore principale sul giornale, ha passato in rassegna 30 anni di video raccolti dai ROV (Remotely operated vehicles) di MBARI, che hanno documentato 152 avvistamenti di Histioteuthis heteropsis e nove avvistamenti del suo cugino simile ma più raro, Stigmatoteuthis dofleini.
Ha scoperto che questi calamari “pigri e lenti” preferiscono andare alla deriva attraverso il mare in una posa che potrebbe apparire capovolta a noi terrestri-testa in giù e coda in su-ma quasi verticale, con l’occhio grande costantemente orientato verso l’alto e l’occhio piccolo costantemente orientato verso il basso.
Utilizzando simulazioni visive, Thomas ha dimostrato che, poiché la luce solare proviene solo direttamente dall’alto, sarebbe quasi impossibile per un occhio inclinato verso il basso individuare sagome contro la luce ambientale. Allo stesso modo, mentre aumentando le dimensioni di un occhio rivolto verso l’alto una piccola quantità migliora notevolmente la sua sensibilità alla luce del sole fioca, aumentando le dimensioni di un occhio rivolto verso il basso ha poco impatto sulla sua capacità di individuare lampi bioluminescenti su uno sfondo scuro.
Histioteuthis heteropsis o “strawberry squid” come fotografato da Kate Thomas.
“L’occhio che guarda verso il basso può solo cercare la bioluminescenza”, ha detto Johnsen. “Non c’è modo è in grado di individuare forme contro la luce ambientale. E una volta che è alla ricerca di bioluminescenza, in realtà non ha bisogno di essere particolarmente grande, in modo che possa effettivamente raggrinzirsi un po ‘ nel corso delle generazioni. Ma l’occhio che guarda in alto in realtà beneficia di diventare un po ‘ più grande.”
Sfoggiare due occhi giganteschi può sembrare la strategia definitiva per sopravvivere nel profondo mare oscuro. Ma dove le risorse sono scarse, il calamaro cockeyed potrebbe essere incappato in una soluzione ingegnosa per un enigma oculare, Thomas ha detto.
“Gli occhi sono davvero costosi da realizzare e mantenere”, ha detto Thomas. “Vuoi occhi abbastanza grandi da fare ciò che devi fare, ma non vuoi avere occhi più grandi perché allora stai solo sprecando risorse.”
Questa ricerca è stata sostenuta dalla Fondazione David e Lucile Packard. Thomas ha anche ricevuto il sostegno di un National Science Foundation Graduate Research Fellowship (NSF DGF 1106401) e un Duke Graduate School travel award.
CITAZIONE: “Two eyes for two purposes: in situ evidence for asimmetric vision in the cockeyed squids Histioteuthis heteropsis and Stigmatoteuthis dofleini,” Kate Thomas, Bruce Robison and Sönke Johnsen. Transazioni filosofiche B, febbraio. 13, 2017. DOI: # 10.1098 / rstb.2016.0069