Proč musí hlubokomořské ryby proměnit svůj zrak během života?
Většina 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.
Odpověď najdeme v jejich způsobu života - 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. Během vývoje jedince jsou pak čípky postupně nahrazeny tyčinkami a to i na molekulární úrovni. Zároveň se ukazuje, že toto je sice obecný princip u většiny hlubokomořských ryb, ale také 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, tzn. že hranice mezi čípkem a tyčinkou není u těchto ryb vůbec ostrá.
Výzkum genomu a transkriptomu hlubokomořských ryb nám umožňuje poodhalit, jak jsou živočichové evolučně přizpůsobeni životu nejen v extrémnímu prostředí hlubin, ale také ve dvou různých prostředích, se kterými se díky své biologii během svého života setkávají.
Odkaz na původní studii:
Nik Lupše, Fabio Cortesi, Marko Freese, Lasse Marohn, Jan-Dag Pohlman, Klaus Wysujack, Reinhold Hanel, Zuzana Musilova, Visual gene expression reveals a cone to rod developmental progression in deep-sea fishes, Molecular Biology and Evolution, 2021;, msab281, https://doi.org/10.1093/molbev/msab281
Akce dokumentů