Охота за фотонами в сумеречной зоне: зрительные особенности биолюминесцентных акул

Глаза глубоководных биолюминесцентных акул имеют более высокую плотность палочек по сравнению с небиолюминесцентными акулами. К такому выводу пришло исследование, опубликованное 6 августа 2014 года в журнале PLOS ONE. Авторы работы — учёные во главе с Жюльеном М. Класом из Университета Лёвена (Бельгия). Эта адаптация — одна из многих, которые акулы используют для генерации и восприятия биолюминесцентного света с целью коммуникации, поиска добычи и маскировки от хищников.

Мезопелагическая сумеречная зона (глубина около 200–1000 метров) — это обширная, слабо освещённая среда обитания. С увеличением глубины солнечный свет постепенно сменяется точечными биолюминесцентными вспышками. Чтобы понять стратегии оптимизации захвата фотонов у биолюминесцентных хищников, авторы проанализировали форму глаз, их структуру и распределение клеток сетчатки у пяти видов глубоководных биолюминесцентных акул: четырёх светящихся акул (Etmopteridae) и одной далатии (Dalatiidae).

Исследователи обнаружили у светящихся акул полупрозрачную область в верхней части глазницы, которая может помогать в регулировке контриллюминации — маскировке с помощью собственного свечения. Также были выявлены несколько глазных специализаций, например, щель между хрусталиком и радужкой, пропускающая дополнительный свет на сетчатку, — ранее неизвестная у акул особенность. Сравнение с данными по небиолюминесцентным акулам показало, что у светящихся акул плотность палочек в глазах выше. Это может обеспечивать им лучшее временное разрешение, что особенно полезно для биолюминесцентной коммуникации во время социальных взаимодействий.

«Каждый биолюминесцентный сигнал должен достичь целевого фоторецептора, чтобы быть экологически эффективным. Здесь мы явно нашли свидетельства того, что зрительная система биолюминесцентных акул эволюционировала совместно с их способностью производить свет, хотя для понимания всей картины необходима дальнейшая работа», — отметил доктор Клас.

Результаты демонстрируют неожиданное разнообразие стратегий захвата фотонов и указывают на то, что, как и другие глубоководные животные, акулы сумеречной зоны обладают рядом адаптаций для жизни в этих условиях.