fra øyne størrelsen på basketballer til appendages som blinker og gløder, dyphavsboere har utviklet noen merkelige funksjoner for å hjelpe dem å overleve deres kalde, mørke habitat.
Men med et normalt øye og et gigantisk, bølgende, gult øye, har Den» cockeyed » blekkspruten Histioteuthis heteropsis kanskje det merkeligste ansiktet av alle.
«Du kan ikke se på en og ikke lurer på hva som skjer med dem,» sa Duke University biolog Kate Thomas.
Ved å se cockeyed squids glide og piruett gjennom mer enn 150 undersjøiske videoer samlet av Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI), Har Thomas samlet det første adferdsbeviset om at blekksprutens skjeve øyne utviklet seg for å oppdage to svært forskjellige lyskilder tilgjengelig i dyphavet.
disse observasjonene, kombinert med visuelle simuleringer, indikerer at det store øyet er spesielt tilpasset for å stirre oppover, søke etter skygger av andre sjødyr mot det raskt fading sollyset, mens det lille øyet er tilpasset for å stirre nedover, skanne dypere, mørkere vann for blinker av bioluminescens.
«dyphavet er et fantastisk naturlig laboratorium for øyedesign, fordi de slags øyne du trenger for å se bioluminescens er forskjellige fra de slags øyne du trenger for å se det grunnleggende omgivelseslyset,» sa Sö Johnsen, professor i biologi Ved Duke University og senior forfatter på studien. «I Tilfelle Av Histioteuthis, denne cockeyed blekksprut, valgte de ett øye for hver.»
resultatene er publisert Online Februar. 13 i en spesiell utgave Av tidsskriftet Philosophical Transactions B.
Også kjent som strawberry squid for sin lyse rosa farge og smattering av frøformede fotophorer, Histioteuthis bor i en region av havet kjent som mesopelagic eller «twilight» sone, 200 til 1000 meter under overflaten.
det svake lyset når disse dypene er ekstremt svakt, en monokromatisk blå, og beveger seg rett ned fra oven. Ofte er de bioluminescerende blinkene av andre sjødyr-som kan signalere fare eller potensielt byttedyr-lysere enn det omgivende sollyset.
siden deres oppdagelse for over hundre år siden, har cockeyed squids’ feilaktige øyne forvirret biologer.
For å få innsikt i deres oppførsel, Thomas, en kandidatstudent I Johnsens laboratorium og hovedforfatter på papiret, kammet gjennom 30 års videoer samlet inn AV Mbaris fjernstyrte kjøretøy (ROVs), som dokumenterte 152 observasjoner Av Histioteuthis heteropsis og ni observasjoner av sin lignende, men sjeldnere fetter, Stigmatoteuthis dofleini.
Hun fant ut at disse» late, langsomme » blekksprutene foretrekker å drive gjennom havet i en positur som kan se opp-ned for oss land-lubbers-hodet ned og halen opp-men nesten vertikalt, med det store øyet konsekvent orientert oppover, og det lille øyet konsekvent orientert nedover.
Ved hjelp av visuelle simuleringer viste Thomas at fordi sollyset bare kommer fra rett over, ville Det være nesten umulig for et øye vinklet nedover for å se silhuetter mot omgivelseslyset. På samme måte, mens du øker størrelsen på et oppovervendt øye, forbedrer en liten mengde følsomheten for svakt sollys, og øker størrelsen på et nedovervendt øye har liten innvirkning på evnen til å oppdage bioluminescerende blinker mot en mørk bakgrunn.
Histioteuthis heteropsis eller «strawberry squid» som fotografert Av Kate Thomas.
«øyet som ser ned, kan egentlig bare se etter bioluminescens,» Sa Johnsen. «Det er ingen måte det er i stand til å plukke ut former mot omgivelseslyset. Og når det er på jakt etter bioluminescens, trenger det egentlig ikke å være spesielt stort, så det kan faktisk skrumpe opp litt over generasjoner. Men øyet ser opp faktisk gjør nytte av å få litt større.»
Å Ha to gigantiske øyne kan virke som den ultimate strategien for å overleve det dype, mørke havet. Men der ressursene er sparsom, cockeyed blekksprut kan ha snublet over en genial løsning på en okulær gåte, Thomas sa.
«Øyne er veldig dyre å lage og vedlikeholde,» Sa Thomas. «Du vil ha øyne akkurat store nok til å gjøre det du trenger å gjøre, men du vil ikke ha noen større øyne fordi du bare kaster bort ressurser.»
denne forskningen ble støttet Av David Og Lucile Packard Foundation. Thomas mottok også støtte fra En National Science Foundation Graduate Research Fellowship (NSF DGF 1106401) og En Duke Graduate School travel award.
SITAT: «To øyne for to formål: in situ bevis for asymmetrisk syn i cockeyed squids Histioteuthis heteropsis og Stigmatoteuthis dofleini,» Kate Thomas, Bruce Robison Og Sö Johnsen. Filosofiske Transaksjoner B, Februar. 13, 2017. DOI: # 10.1098 / rstb.2016.0069