Electrona antarctica, een vis uit de familie van de lantaarnvissen, met de typische grote ogen van een diepzeevis.  Valerie Loeb/NOAA/Public domain

Unieke genetische aanpassing laat sommige diepzeevissen toe kleuren te zien in de duisternis

Mensen en andere gewervelden zijn kleurenblind bij zwak licht, maar sommige diepzeevissen hebben mogelijk een scherp kleurenzicht. Dat moet hen toelaten goed te gedijen in de bijna totale duisternis van hun extreme leefomgeving. Ze hebben dat zicht te danken aan een unieke genetische aanpassing, zo blijkt uit een nieuwe studie. 

Onderzoekers analyseerden de genomen van 101 vissoorten en ontdekten dat drie afstammingslijnen van diepzeevissen, die tot op zo'n 1.500 meter onder het zee-oppervlak leven, een gespecialiseerd visueel systeem hebben dat kleurenzicht mogelijk maakt in een inkzwarte duisternis. 

Een scherp zicht hebben kan enorme voordelen bieden voor deze vissen bij hun zoektocht naar voedsel en partners, en bij hun pogingen om niet te eindigen als een maaltijd voor een andere bewoner van de exotische, donkere wereld van de diepten van de oceanen, de grootste habitat op onze planeet.

"Hun ogen zijn zeker veel gevoeliger, en we denken dat hun gezichtsvermogen in de diepten erg goed moet zijn", zei Zuzana Musilova aan het persagentschap Reuters. Musilova is een evolutionaire biologe aan de Univerzita Karlova in Praag en een van de auteurs van de nieuwe studie.   

Stylephorus chordatus, een sterk uitgerekte diepzeevis met staartvinstralen die twee keer zo lang zijn als zijn lichaam, en met buisvormige ogen die lijken op een verrekijker. Stylephorus is een van de vissen met het unieke visuele systeem.  M.E. Blochii Systema ichthyologiae iconibus, 1801, public domain

38 kopieën van het gen voor rodopsine

Gewervelden gebruiken twee types van fotoreceptoren - cellen die licht opvangen en verwerken - in het netvlies om te zien: lichtgevoelige staafjes en kegeltjes. De kegeltjes worden gebruikt in helder licht en nemen kleuren waar. De staafjes worden gebruikt in zwak licht en zijn niet geschikt om kleuren op te sporen. 

De staafjes bevatten een enkel type van fotopigment - pigmenten die reageren op een bepaalde golflengte van licht - dat rodopsine genoemd wordt.

De onderzoekers vonden 13 soorten in de drie afstammingslijnen van diepzeevissen bij wie het aantal genen die rodopsine controleren, sterk toegenomen was, wat de vissen blijkbaar toelaat om kleuren te onderscheiden. Eén soort, de zilverkopvis Diretmus argenteus (silver spinyfin), heeft 38 kopieën van het rodopsine-gen in plaats van het gebruikelijke ene gen. 

 Diretmus argenteus heeft een zilverkleurig, bijna volledig cirkelvormig lichaam en grote ogen. Andere vissen met het unieke visuele systeem zijn onder meer de sterk verlengde Stylephorus chordatus (zie tekening hierboven) en de lichtgevende lantaarnvissen (foto helemaal bovenaan).

Deze vissen zijn eerder klein, tot een 30-tal centimeter lang, en ze eten plankton en garnalen op diepten tussen 400 en 1.200 meter. 

"Ze zijn zeer waarschijnlijk in staat om kleuren te zien, enkel met de staafjes, wat uniek is onder de gewervelden", zei Musilova. 

De laatste restjes licht van de oppervlakte bereiken een diepte van zo'n 1.000 meter in de oceaan. Licht wordt ook uitgestraald door wezens die gebruik maken van bioluminescentie. Die komen vrij vaak voor in de diepe oceanen, en omvatten onder meer de zeeduivels, waarvan een aantal soorten een lichtgevend lokaas aan hun kop hebben hangen om prooien mee te lokken.  

Diretmus argenteus, de 'silver spinyfin' heeft 38 kopieën van het rodopsine-gen. Résultats des campagnes scientifiques accomplies sur son yacht par Albert Ier, prince souverain de Monaco Albert, public domain

Lantaarnvissen en de valse zeebodem

Lantaarnvissen zijn diepzeevissen die in zo'n grote dichte scholen voorkomen, dat zij voor het grootste deel verantwoordelijk zijn voor de 'diepe verstrooiende laag' of de valse bodem.

Toen tijdens de Tweede Wereldoorlog voor het eerst sonars in gebruik werden genomen, waren de technici die ze bedienden verbaasd een valse zeebodem aan te treffen, die overdag tussen 300 en 500 meter diep lag, en 's nachts minder diep.

Het bleek te gaan om miljoenen mariene organismen die 's avonds naar boven komen om zich te voeden met plankton, en waarvan de zwemblazen de sonar weerkaatsen. Lantaarnvissen blijken zo'n 65 procent van de biomassa van alle diepzeevissen uit te maken en zijn dus grotendeels verantwoordelijk voor het fenomeen van de 'deep scattering layer'.

Een lichtgevende zeeduivel in de diepzee, met bovenaan het lichtgevende lokaas. Etrusko25/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0
Verschillende soorten zeeduivels, met verschillend gevormde organen om prooien te lokken. Masaki Miya et al. in Evolutionary Biology 2010/Wikimedia Commons/CC BY-SA 2.0

Meest gelezen