Žuvų oda ne tik atspindi šviesą – ji gali ją ir jausti

Japonijos Hirosimos universiteto tarpdisciplininis inžinierius Masakazu Iwasaka jau kelis dešimtmečius tiria, kaip šviesa sąveikauja su žuvų kūnais. Naujausiame tyrime, kuris kol kas dar nėra recenzuotas ir oficialiai paskelbtas moksliniame žurnale, mokslininkas teigia aptikęs specialias žuvų odos poras, kurios ne tik atspindi šviesą, bet ir į ją reaguoja.

Šį neįprastą reiškinį jis pastebėjo kobaltinėse sidabrinėse žuvelėse (Hypoatherina tsurugae), gyvenančiose sekliuose Japonijos ir Korėjos vandenyse.

Šių žuvų odoje yra ypatingų ląstelių – iridoforų, kuriuose gausu guanino kristalų. Būtent šie kristalai sukuria spalvų žaismą. Skirtingai nei žmogaus odoje esantis melaninas, spalva atsiranda ne dėl pigmento, o dėl kristalų struktūros – jie laužia ir atspindi skirtingos bangos ilgio šviesą.

Ankstesniuose tyrimuose Iwasaka pastebėjo, kad iridoforų ploteliai ant žuvų nugaros žvynų gali greitai ir pasikartojančiai keisti šviesos atspindį net kelis kartus per sekundę, nepriklausomai nuo žuvies judesių.

Mokslininkas šias būsenas pavadino:

„statiškai ryški“ – kai žuvis stipriai atspindi šviesą;
„dinamiškai mirganti“ – kai paviršius tarsi žėri;
„tamsi“ – kai šviesos atspindys sumažėja.

Jis iškėlė hipotezę, kad šie pokyčiai gali priklausyti nuo aplinkos apšvietimo.

Eksperimentai su žuvimis

Tyrime dalyvavo 22 laukinėje gamtoje sugautos žuvys, laikytos laboratoriniame akvariume.

Mokslininkas apšvietė jas balta LED šviesa. Kol šviesa buvo įjungta, iridoforai išliko „statiškai ryškios“ būsenos. Tačiau išjungus tiesioginį apšvietimą, jie greitai perėjo į „tamsią“ būseną – panašiai kaip žmogaus vyzdžiai susitraukia arba išsiplečia keičiantis šviesai.

Po kurio laiko žuvų oda vėl prisitaikė prie aplinkos apšvietimo ir grįžo į pradinę būseną.

Vėliau tyrėjas bandė apšviesti žuvis mėlyna, žalia ir raudona šviesa bei skirtingais lazeriais.

Paaiškėjo, kad reakcija buvo stipriausia į mėlyną šviesą.

Žuvų oda gali turėti šviesai jautrių mechanizmų

Pasak Iwasakos, reakcijos greitis ir gebėjimas greitai grįžti į pradinę būseną rodo, kad šį procesą gali valdyti ne tik lėti struktūriniai pokyčiai ląstelėse, bet ir nerviniai mechanizmai.

Mokslininkas mano, kad šiame procese gali dalyvauti opsinai – šviesai jautrūs baltymai, kurie geriausiai žinomi dėl jų vaidmens žmogaus akies tinklainėje.

Vis dėlto šis tyrimas dar neatskleidė tikslaus molekulinio mechanizmo, kaip žuvų oda „jaučia“ šviesą.

Svarbu pabrėžti, kad tyrimas kol kas yra tik preliminarus – jis paskelbtas išankstinių mokslinių publikacijų platformoje bioRxiv ir dar neperėjo nepriklausomo mokslininkų vertinimo proceso.

Jeigu rezultatai bus patvirtinti, tai gali pakeisti supratimą apie gyvūnų gebėjimą suvokti aplinką ne tik akimis, bet ir oda.