Aktuality

Časopis Science o výzkumu ryb hlubokých moří

Na málokterém místě na Zemi panují tak extrémní podmínky jako v mořských hlubinách, kde se organismy musejí vypořádat s obrovským tlakem, s nedostatkem světla či s absencí orientačních bodů pro rozčlenění „nekonečného” prostoru. S výsledky výzkumu, který se zaměřil na vidění hlubokomořských ryb, seznamuje čtenáře poslední vydání jednoho z nejprestižnějších vědeckých časopisů světa Science.

Mezinárodní tým vědců nedávno objevil, že některé hlubokomořské ryby vlastní unikátní sadu světločivných pigmentů, které jim pravděpodobně umožňují jistou formu barevného vidění i ve velkých hlubinách. „My jsme se v našem výzkumu zabývali problémem na úrovni analýzy samotných fotoreceptorových buněk, tedy tyčinek a čípků na oční sítnici, a jejich světločivných pigmentů,” popisuje podstatu výzkumu Zuzana Musilová z katedry zoologie Přírodovědecké fakulty UK, členka týmu a první ko-autorka článku v Science.

„Využili jsme celogenomová data z celých 101 taxonů napříč skupinami kostnatých ryb. Dále jsme se zaměřili na genomy ryb hlubokomořských a pátrali jsme po známkách, zda tyto ryby žijí v takto specifickém prostředí,” popisuje mladá vědkyně.

Hlubokomořské prostředí má jistá specifika. Kromě toho, že se zde snižuje světelná intenzita, se také zužuje barevné spektrum – do hlubin proniká v podstatě už jen střední, modro-zelená část světelného spektra. Propátrávání genomů přineslo důležitou informaci: rybám žijícím ve velkých hloubkách často chybí geny zodpovědné za vidění v okrajových částech viditelného spektra, tedy tyto ryby ztratily geny pro citlivost v UV a červené barvě. Analýzy genomů také ukázaly, že některé geny se během evoluce u hlubokomořských ryb naopak namnožily. Gen pro tyčinkový světločivný pigment rodopsin, který je u obratlovců obvykle zodpovědný za černobílé vidění za snížených světelných podmínek, se u některých skupin hlubokomořských ryb vícenásobně zduplikoval.

Analýzy genomů také ukázaly, že některé geny se během evoluce u hlubokomořských ryb naopak namnožily. Gen pro tyčinkový světločivný pigment rodopsin, který je u obratlovců obvykle zodpovědný za černobílé vidění za snížených světelných podmínek, se u některých skupin hlubokomořských ryb vícenásobně zduplikoval a to dokonce ve třech vývojových liniích nezávisle na sobě!

Otázkou zůstává, jak celou tuto složitou strukturu změn hlubokomořské ryby využívají. “My si myslíme, že by mohlo jít o jistou formu barevného vidění, které ale funguje úplně jinak, než jak ho známe od jiných živočichů,” zamýšlí se Zuzana Musilová.

Práci na studiu zraku hlubokomořských ryb inicializovala Zuzana Musilová ještě za svého postdoktorského pobytu na univerzitě ve švýcarské Basileji. Spolu s ní se o prvoautorství studie dělí její bývalý kolega z téže instituce Fabio Cortesi, který v současnosti působí na univerzitě v Brisbane v australském Queenslandu. Jádro práce proběhlo již na Basilejské univerzitě, s konkrétními otázkami bylo nicméně třeba obracet se na kolegy z různých laboratoří po celém světě, např. na univerzitu v Oslu, Zurichu, Perthu v Austrálii, v Marylandu v USA a řadě dalších.

The blue-green world of deep-sea fish

Text: PřF UK, iForum

Foto: Zuzana Musilová

Datum: 10. 5. 2019