Tudósok kifejlesztették a cápák látását
David Gruber mindenhol izzó életformákat lát, ahová csak néz. Tucatnyi fluoreszkáló korallt talált a Nagy-korallzátonyban. 2014-ben több mint 180 fluoreszkáló halfajról számolt be. Tavaly még fluoreszkáló tengeri teknősökbe is belebotlott.
Most Gruber, a New York-i City University of New York Baruch College biológusa szeretné tudni, miért világítanak ezek a fajok. Ő és kollégái egy “cápaszemű” kamerát építettek, hogy szimulálják, hogyan jelennek meg egymás számára a fluoreszkáló cápák, részben azért, hogy az emberek kicsit kedvesebben tekintsenek ezekre az élőlényekre.
A halakhoz és teknősökhöz hasonló állatok nem termelnek saját fényt, mint a szentjánosbogár. Az, hogy biofluoreszcensek, azt jelenti, hogy a bőrükben lévő molekulák elnyelik egy bizonyos hullámhosszúságú fényt, és egy másik hullámhosszon visszaverik azt. Az óceánban ez általában azt jelenti, hogy elnyelik a kék fényt, és zölddé, vörössé vagy narancssárgává alakítják át. Ezt emberi szemmel nehéz észrevenni a félhomályos óceánban, bár az ember például egy cápa bőrének zöldes árnyalatát észreveheti.
A biofluoreszcencia felfedezése ennyi tengeri állatban arra késztette Grubert, hogy elgondolkodjon, milyen előnyt biztosít egy faj számára. Ő és szerzőtársai két biofluoreszkáló cápa, az Atlanti-óceánban élő láncos macskacápa és a Csendes-óceánban élő hullámcápa esetében kezdték el megválaszolni ezt a kérdést. Ezt úgy tették, hogy mélyen a szemükbe néztek – nem a romantikus, hanem a boncolásos értelemben. Megállapították, hogy bár úgy tűnik, hogy ezek a fajok kiválóan látnak gyenge fényviszonyok között, mégis monokromatikusak. Ez azt jelenti, hogy az emberekkel ellentétben, akik háromféle pigmentmolekula segítségével építik fel a színlátást a szemünkben, ezeknek a cápáknak csak egy pigmentjük van. Ez érzékeli a kék-zöld fényt.
A Gruber szerint ennek van értelme. “Az óceán egy hatalmas kék szűrő, és egyre tökéletesebb kék lesz, minél mélyebbre megyünk.” Ha nincs más színű fény, amit láthatnánk, akkor minek vesződnénk vele?
A csapat ezután megkérdezte, hogy a cápa testének mely részei fluoreszkálnak. Mindkét fajnak foltos mintázata van, ami egy akvárium fényében világos bézs-sötétszürkének vagy világos-bézs-feketének tűnne. (A láncos macskacápa mintázata majdnem olyan, mint a zsiráfé.) A kutatók a cápabőrt laboratóriumban tanulmányozták, a vadonban pedig egy speciális kamerabeállítással élénken megörökítették a cápák fluoreszkálását. Éjszaka merültek, kék fénnyel világítva az állatokra. Ezután egy olyan kamerát használtak, amelyből kiszűrték a kék fényt, hogy csak a rájuk visszasugárzó zöld fluoreszcenciát rögzítsék.
Még több történet
A fluoreszcencia leginkább a cápák bézs színű foltjaiból származott. De a dagálycápa “ezeket a csillogó, nagyon fényes foltokat is felfedezte mindenütt” – mondja Gruber. Emellett a kutatók a cápák szeméből is kísértetiesen fénylő fluoreszcenciát láttak.
Végül a csapat a két faj látásáról tanultakat felhasználta a cápaszem-kamera megalkotásához. Ez “egy nagyon nagy felbontású filmkamera” – mondja Gruber -, amelyhez szűrőket adtak hozzá, hogy szimulálják azt, amit a monokróm állatok látnának.
Az eredmény nem tűnik túl fricskának. De az igazi kérdés az, hogy mit számít ez egy cápának. Vajon az extra zöld fény miatt a cápa mintázata könnyebben kivehető az óceáni háttér előtt? Egy modellben a kutatók megállapították, hogy ahogy a cápák mélyebbre úsznak az óceánban, fluoreszkáló mintáiknak más cápák szemei számára erősebben ki kell tűnniük. Eredményeiket a Scientific Reports című folyóiratban tették közzé.
Nem mindenkit győzött meg a kutatócsoport modellje. Nathan Hart, az ausztráliai Új-Dél-Walesben található Macquarie Egyetem biológusa, aki a cápák látását tanulmányozza, azon tűnődik, vajon a kék fény az óceán mélyén valóban elég erős-e ahhoz, hogy a cápák fluoreszkálása feltűnjön. Christine Bedore, a Georgia Southern University munkatársa hozzáteszi, hogy “eléggé kétséges, hogy a fluoreszcenciának bármilyen ökológiai jelentősége van.”
Gruber hangsúlyozza, hogy a tanulmány csak az első próbálkozás annak kiderítésére, hogy a cápák hogyan látják saját fényüket. És úgy tűnik, hogy a biofluoreszcencia már sokszor kifejlődött a halaknál – ami arra utal, hogy célja van. “Tökéletesen érthető, ha a kék óceánban zajló életre gondolunk” – mondja Gruber. “Miért ne találnának ki valamilyen módszert arra, hogy gazdagabbá tegyék a világuk textúráját?”
Ha a fluoreszcencia valóban segít a cápáknak látni fajuk többi tagját, akkor ez segíthet nekik megtalálni egymást a párzás vagy a szocializáció során. De a biofluoreszkálás a cápákat a ragadozók számára is szembetűnőbbé teheti. Gruber szerint nem világos, hogy milyen állatok eszik ezeket a fajokat – talán más, nagyobb cápák -, vagy hogy milyenek lehetnek a saját vizuális képességeik. Nagyon kevés cápafajt “vittek el a szemorvoshoz” – mondja.”
“Ez a tanulmány tényleg felnyitotta a szememet” – teszi hozzá Gruber (nem szándékos szójáték) – “hogy milyen keveset tudunk a cápák látásáról.”
A következő lépések egyike az lesz, hogy más állatok szemét ábrázoló kamerákat készítsen, hála a hiperspektrális kamerának nevezett új technológiának. Ez a fajta kamera lehetővé tenné a kutatók számára, hogy felvételeket készítsenek a víz alatt, majd a laboratóriumban algoritmusokat írjanak, hogy a felvételeket a különböző fajok nézőpontjává alakítsák át.
A végső soron Gruber reméli, hogy a világot más állatok szemével látni gyakorlati előnyökkel jár majd. Szerinte nehéz meggyőzni az embereket az óceán védelmének fontosságáról, ha nem tudnak azonosulni az ott élő állatokkal. Az emberek úgy gondolhatnak a tengeri élőlényekre, mint titokzatos, ijesztő vagy egyszerűen csak táplálékra. De ha beleképzeljük magunkat az ő szemszögükbe, véli Gruber, “ez közelebb hozhat minket ezekhez a fajokhoz.”