Za tajemstvím zraku hlubokomořských ryb

S ohledem na temné životní podmínky má sítnice ryb žijících ve velkých hloubkách velmi specifické složení. Tvoří ji pouze tyčinky, které jsou citlivé za nízkých intenzit světla, zatímco čípky v hlubině nemají využití. Přesto se v jejich genomu vyskytuje čípkový protein, který zdánlivě nemá žádnou funkci.

Na tuto záhadu se zaměřil mezinárodní tým vedený Zuzanou Musilovou z katedry zoologie PřF UK. Studie publikovaná v prestižním časopise Molecular Biology and Evolution, jejímž prvním autorem je doktorský student katedry zoologie Nik Lupše, ukázala, že vysvětlení souvisí s jejich způsobem života - hlubokomořské ryby mají larvální stádium, které svůj život začíná v mělké vodě mezi ostatním planktonem, kde má dostatek potravy. Po nějaké době dochází k metamorfóze a ryby sestupují do hloubek oceánu, kde poté žijí po zbytek života.

Nahoře pásovka štíhlá (Idiacanthus fasciola), dole zubatice obecná (Anoplogaster cornuta), vlevo larvy vpravo dospělci. Foto Zuzana Musilová

Zmíněné "zelené" čípky jsou využívané právě u larev, tedy ve stadiu, které potřebuje vidět za vyšší intenzity světla. Během vývoje jedince jsou pak čípky postupně nahrazeny tyčinkami a to i na molekulární úrovni. Vědci využili při výzkumu data z transkriptomu 20 druhů hlubokomořských ryb a zaměřili se na molekulární podstatu této adaptace na život ve dvou velmi různých prostředích.

Zároveň se ukázalo, 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.