Rybám se mění zrak podle světla v hlubinách

pátek, 01 říjen 2021 14:29

Zooložka Zuzana Musilová je čerstvou laureátkou Ceny Neuron pro mladé nadějné vědce. Jen o pár dní dříve si výsledků jejího mezinárodního vědeckého týmu „všiml“ prestižní časopis Molecular Biology and Evolution. Studie v něm zveřejněná přináší unikátní poznatky o proměnách zraku hlubokomořských ryb při přechodu do větších hloubek. Prvním autorem je doktorandský student katedry zoologie Nik Lupše.  

čtyři

Mezinárodní tým vědců vedený Zuzanou Musilovou z katedry zoologie ukázal, že zrak hlubokomořských ryb se významně liší mezi dospělci a jejich potomstvem. Larvální stádia těchto ryb se zdržují u hladiny, kde využívají „čípkový” gen pro vidění zeleného světla, zatímco dospělci používají hlavně „tyčinkové” rodopsiny. Zrak hlubokomořských ryb se tak úplně promění s přechodem ryb do hloubky. Vědci využili data z transkriptomu 20 druhů hlubokomořských ryb a zaměřili se na molekulární podstatu této adaptace na život ve dvou velmi různých prostředích.

malá1Většina hlubokomořských ryb má ve své sítnici pouze tyčinky, které jsou citlivé za nízkých intenzit světla, zatímco čípky v hlubině nemají využití. Je to adaptace k tomu, aby lépe viděly v hlubokém oceánu, kde není dostatek světla. Většina čípkových genů tak z genomu vymizela během evoluce, až na čípkový protein citlivý na zelenou barvu. Dlouho bylo nejasné k čemu mohou hlubinným rybám být tyto „zelené“ čípkové geny, které jsou v jejich genomu stále přítomné.

malá2„Hlubokomořské ryby mají larvální stádium, které svůj život začíná v mělké vodě mezi ostatním planktonem, kde má dostatek potravy. Teprve po nějaké době dochází k metamorfóze a ryby sestupují do hloubek oceánu, kde poté žijí po zbytek života. Nyní se ukázalo, že tyto "zelené" čípky jsou využívané právě u larev, tedy ve stádiu, které potřebuje vidět za vyšší intenzity světla,“ říká k výzkumu v časopise Molecular Biology and Evolution zoolog Nik Lupše. Během vývoje jedince jsou pak čípky postupně nahrazeny tyčinkami, a to i na molekulární úrovni.

Jak dále tým vědců zjistil, existuje jedna skupina ryb stříbrooček, které mají v buňkách oka směs čípkových a tyčinkových genů: Je tedy možné, že se do budoucna prokáže existence buněk, jejichž identita není úplně zřejmá – to znamená že hranice mezi čípkem a tyčinkou není u těchto ryb vůbec ostrá.

science.2019.364.issue 6440.cover„Výzkum genomu a transkriptomu hlubokomořských ryb nám umožňuje poodhalit, jak jsou živočichové evolučně přizpůsobeni životu nejen v extrémním prostředí hlubin, ale také ve dvou různých prostředích, se kterými se díky své biologii během svého života setkávají,“ dodává zooložka Zuzana Musilová, která za dlouhodobý výzkum evolučních procesů ryb a zkoumání jejich adaptací z inovativních úhlů obdržela Cenu Neuron pro mladé nadějné vědce.
Vášnivá akvaristka Zuzana mimo jiné v roce 2019 díky vědeckým úspěchům svého týmu „dostala“ ryby na titulní stranu prestižního časopisu Science (vlevo).

zuza neuron

Autor:
Foto: Archiv Zuzany Musilové, NF Neuron, Luboš Wišniewski, Science

Sdílejte článek: