Μελέτη ψαριών βαθέων υδάτων αποκαλύπτει νέο κύτταρο ματιού που ανατρέπει τα εγχειρίδια

Επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Queensland εντόπισαν έναν άγνωστο μέχρι τώρα τύπο οπτικού κυττάρου στα μάτια προνυμφών ψαριών βαθέων υδάτων, μια ανακάλυψη που αμφισβητεί περισσότερο από έναν αιώνα καθιερωμένων γνώσεων σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας των ματιών των σπονδυλωτών. Η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε αυτή την εβδομάδα στο επιστημονικό περιοδικό Science Advances, θα μπορούσε να έχει εφαρμογές στην τεχνολογία καμερών χαμηλού φωτισμού και σε θεραπείες για παθήσεις του ανθρώπινου ματιού.

Ένας Τρίτος Τρόπος Όρασης

Για πάνω από 150 χρόνια, τα βιβλία βιολογίας δίδασκαν ότι η όραση των σπονδυλωτών βασίζεται σε δύο διακριτούς τύπους φωτοϋποδοχέων: τους κώνους για το έντονο φως και τα ραβδιά για τις συνθήκες χαμηλού φωτισμού. Η νέα έρευνα ανατρέπει αυτό το δυαδικό πλαίσιο.

...

«Αλλά η μελέτη μας σε προνύμφες ψαριών των βαθέων υδάτων αποκάλυψε έναν νέο κυτταρικό τύπο—έναν φωτοϋποδοχέα που βελτιστοποιεί την όραση σε συνθήκες θολού ή σούρουπου φωτισμού», δήλωσε ο Δρ. Fabio Cortesi από τη Σχολή Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου του Queensland, που ηγήθηκε της μελέτης. «Συνδυάζει τον μοριακό μηχανισμό και τα γονίδια των κώνων με το σχήμα και τη μορφή των ραβδίων. Αυτό το υβριδικό κύτταρο έχει τα καλύτερα χαρακτηριστικά τόσο του συστήματος έντονου φωτισμού όσο και του συστήματος χαμηλού φωτισμού, για να αποφέρει κάτι νέο που είναι πραγματικά αποτελεσματικό για την όραση στο σούρουπο.»

Η ερευνητική ομάδα εξέτασε τους αμφιβληστροειδείς προνυμφών ψαριών που συλλέχθηκαν σε βάθος μεταξύ 20 και 200 ​​μέτρων στην Ερυθρά Θάλασσα κατά τη διάρκεια θαλάσσιων εξερευνητικών αποστολών. Τα δείγματα ήταν μικροσκοπικά—μόλις μισό εκατοστό σε μήκος με μάτια μικρότερα από ένα χιλιοστό.

Από τις Πρόνυμφες στην Άβυσσο

Η Δρ Lily Fogg, συν-συγγραφέας της μελέτης, δήλωσε ότι η ομάδα ήθελε να κατανοήσει πώς αναπτύσσονται τα οπτικά συστήματα των βαθέων υδάτων πριν τα ζώα κατέλθουν στα πιο σκοτεινά επίπεδα του ωκεανού. «Γνωρίζουμε ότι στην ενήλικη ζωή μερικά από αυτά τα ψάρια κατεβαίνουν για να ζήσουν έως και 1 χιλιόμετρο κάτω από την επιφάνεια, όπου βελτιστοποιούν την όρασή τους για να βλέπουν στο σκοτάδι», είπε.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι προνύμφες τριών ειδών—Vinciguerria mabahiss, Maurolicus mucronatus και Benthosema pterotum—χρησιμοποιούν αυτά τα υβριδικά κύτταρα, τα οποία ονόμασαν «κωνία που μοιάζουν με ραβδία», κατά τα πρώτα στάδια της ζωής τους. Μερικά είδη διατηρούν αυτά τα κύτταρα και στην ενήλικη ζωή, ενώ άλλα μεταβαίνουν σε πραγματικά κύτταρα ραβδίων καθώς μεταναστεύουν σε πιο σκοτεινά νερά.

Πιθανές Εφαρμογές

Ο Δρ Κορτέσι δήλωσε ότι η ανακάλυψη θα μπορούσε να εμπνεύσει στην τεχνολογία και την ιατρική. «Η δημιουργία αισθητήρων βασισμένων σε αυτή τη μοναδική κυτταρική δομή θα μπορούσε να έχει πιο αποδοτικές κάμερες ή γυαλιά για συνθήκες χαμηλού φωτισμού χωρίς να θυσιάζεται η ευκρίνεια της εικόνας», δήλωσε. «Στην ιατρική, η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αυτά τα ψάρια αναπτύσσουν αυτόν τον τύπο οπτικού κυττάρου στο περιβάλλον υψηλής πίεσης του βαθέως ωκεανού θα μπορούσε να αποκαλύψει νέες βιολογικές οδούς με παθήσεις του ανθρώπινου ματιού όπως το γλαύκωμα.»

Η έρευνα περιελάμβανε συνεργάτες από το Πανεπιστήμιο της Βασιλείας, το King Abdullah University of Science and Technology, το Institute of Marine Research στη Νορβηγία και το University of Idaho.

https://www.perplexity.ai/page/deep-sea-fish-study-reveals-ne-6WY1co4mSES8342DIvyEPw