Widząca skóra odyńczyka. Czary?

Rafy koralowe pełne są różnych niesamowitych stworów. Na ich tle odyńczyk mógłby się wydawać całkiem zwyczajną, wręcz nudną rybą – gdyby nie fakt, że posiada on pewną super moc: potrafi mianowicie „widzieć przez skórę”. Jak to możliwe? I po co mu właściwie taki skill?

Kameleon może się schować... jeśli potrafi

Odyńczyk, czyli Lachnolaimus maximus, to pospolita ryba zamieszkująca rafy Atlantyku - można ją spotkać od wybrzeży Stanów Zjednoczonych aż po Brazylię. Przedstawiciele tego gatunku są dość duzi jak na rafowe standardy – dorastają bowiem do metra długości i potrafią osiągnąć słuszną wagę rzędu siedmiu kilogramów.

Spore gabaryty nie ułatwiają zapewne życia (a przynajmniej ukrywania się przed drapieżnikami), toteż odyńczyki musiały wypracować sprytny system kamuflarzu, dzięki któremu potrafią błyskawicznie zmienić kolor, by wtopić się w tło. Warto podkreślić, że w tym przypadku określenie „błuskawicznie” nie jest żadną przesadą – zmiana barwy zajmuje zwierzakowi kilka milisekund.

Kiedy więc kilka lat temu pani biolog Lori Schweikert wyłowiła odyńczyka, uznała to za ogromny fart – ale nie aż tak ogromny, by nie rzucić zdobyczy (martwej już zresztą) na pokład łodzi. Ku jej zdziwieniu, truchło zmieniło barwę, dostosowując się do koloru desek, na których leżało. Pani Schweikert postanowiła więc przyjrzeć się zjawisku czujnym okiem naukowca. Do jakich wniosków doszła?

Jak martwa ryba widzi kolory?

Logika wskazuje, że skoro w momencie zmiany barwy ryba była już martwa, to modyfikacja koloru nie wymagała udziału oczu ani mózgu. Pozostawał zatem największy organ – czyli skóra.

Wyjaśnienie mechanizmu, który stoi za „widzącą skórą” okazało się jednak dość skomplikowane. Schweikert była jednak uparta i od 2018 roku wraz z Sönke Johnsenem z Duke University prowadziła intensywne badania odyńczyków. Dzięki nim okazało się, że ryby te mają w skórze specjalny gen kodujący tzw. opsyny, czyli białka wrażliwe na światło (nawiasem mówiąc, opsyny występują też innych miejscach – np. w siatkówce oka, chociaż tam kodowane są nieco inaczej).

Badania wykazały ponadto, że tego rodzaju białka obecne są też w skórze innych zwierząt potrafiących zmieniać barwę, jak choćby u ośmiornic, gekonów, czy kameleonów. Nadal pozostawało jednak pytanie, po co istnieje „widząca skóra”, skoro każdy z wymienionych tutaj gatunków zwierząt ma doskonały wzrok i bardzo szerokie pole widzenia. Co więcej, w przypadku ośmiornic oczy (doskonale dopracowane i podobne do ludzkich) są wytworem skóry – a nie układu nerwowego, jak u nas. Dodatkowe detektory światła wydają się więc czystym zbytkiem, ale w naturze nic nie jest przecież bez sensu. Pozostaje zatem ten sens znaleźć.

W poszukiwaniu odpowiedzi

Skoro zarówno odyńczyki, jak i inne zmiennobarwne zwierzęta przystosowują się do otoczenia, najprostszym wnioskiem jest, że „widząca skóra” ma po prostu pomagać im w maskowaniu się. I z pewnością jest to część prawdy. Najnowsze badania opublikowane w „Nature Communications” sugerują jednak jeszcze inne rozwiązanie – wyinka z nich, że takie detektory mogą pomagać odyńczykom w „spojrzeniu na siebie”. Jak to niby ma działać?

Otóż uczeni pobrali próbki skóry z różnych części ciała ryby i przyjrzeli się im pod mikroskopem. Okazało się, że wyglądają one, jak obraz impresjonisty, czyli zbiorowisko wielobarwnych kropek, które składają się na finalny efekt. Każda kropka to odrębna komórka (tzw. chromatofor), która może mieć barwę żółtą, czerwoną, albo czarną. Dopiero ruch chromatoforów sprawia, że widzimy inne kolory. Co więcej, opsyny (czyli warstwa światłoczuła) znajdują się pod chromatoforami. Oznacza to, że światło najpierw przechodzi przez warstwę koloru, a dopiero potem trafia na odpowiednik siatkówki, więc ryba może „zobaczyć”, czy jej skóra ma taką barwę, jak otoczenie.

I po co nam ta wiedza?

Jak tłumaczy pani Schweikert: „Gdybyś nie miał lustra i nie mógł zgiąć szyi, skąd wiedziałbyś, czy jesteś odpowiednio ubrany? Dla nas może to nie mieć znaczenia. Jednak w przypadku stworzeń, które wykorzystują swoje zdolności zmiany koloru do ukrywania się przed drapieżnikami, ostrzegania rywali lub zabiegania o względy partnerów, może to oznaczać życie lub śmierć”.

Odyńczyki są rzeczywiście bardzo ciekawe, a dążenie badaczy do poszerzania wiedzy godne podziwu. Trzeba jednak zaznaczyć, że w tym konkretnym przypadku chodzi o coś więcej, niż naukową ciekawość. Poznanie mechanizmów, jakie stoją za „widzącą skórą” odyńczyków bardzo się nam przyda w innych dziedzinach nauki oraz znaleźć szerokie zastosowanie praktyczne. Dzięki temu będziemy w stanie tworzyć lepsze bioniczne kończyny i doskonalsze pojazdy autonomiczne, polegające nie tylko na obrazie z kamer. Jak powiedział Johnsen: „Sensoryczny system informacji zwrotnej to jedna ze sztuczek, które technologia wciąż próbuje opanować. To badanie stanowi dobrą analizę nowego typu systemu informacji zwrotnej”. Pospolita ryba może więc okazać się bardzo pomocna.

Fotografia tytułowa - Wikipedia.