Kiehtova löytö paljastaa, miten pääjalkaisten silmät havaitsevat värin

Uusi tutkimus osoittaa, että pääjalkaisten silmät, kuten näiden faraonseepioiden (Sepia pharaonis) silmät, saattavat olla monimutkaisemmat kuin aiemmin luulimme. Helmut Corneli/Getty Images

Eläinluokka, johon kuuluvat mustekalat, kalmarit, nautilukset ja seepiat, saattaa näyttää maalla huolimattomilta, ylimitoitetuilta lateksikäsineiltä, mutta vedessä nämä otukset kuuluvat maailman siroimpiin ja ketterimpiin. Pääjalkaiset pystyvät moniin asioihin, joihin me emme pysty – kuten muuttamaan ihon väriään hetkessä tai puristumaan limupurkin kannen kokoisesta reiästä. Ne muistuttavat myös enemmän ihmistä kuin saattaisimme kuvitella: niiden aivojen ja kehon suhde on samankaltainen kuin meillä, ja sen myötä niillä on valtava älykkyys, jonka ansiosta ne pystyvät käyttämään työkaluja, avaamaan lapsiturvallisia pulloja ja keksimään taidokkaita akvaariovankilapakoja. Ne ovat muinaisia olentoja, ja on kulunut noin 700 miljoonaa vuotta siitä, kun meillä oli yhteinen esi-isä, joten lähes kaikki pääjalkaisten kanssa yhteiset piirteemme ovat kehittyneet erillään toisistaan.

Silmämme ovat yksi esimerkki tästä konvergentista evoluutiosta.

mainos

”Pääjalkaiset ovat yksi niistä harvoista eläimistä, jotka ovat kehittäneet korkean tarkkuuden kameratyylisen silmän täysin riippumattomasti selkärankaisista”, sanoo Alexander Stubbs, Kalifornian yliopiston Berkeleyn integratiivisen biologian laitoksella työskentelevä jatko-opiskelija Alexander Stubbs.

Tämä ei kuitenkaan ole koskaan miellyttänyt Stubbsiä. Miksi, ihmetteli hän, jos seepia näkee vain mustavalkoisesti, urokset näyttäisivät niin törkeitä lisääntymisvärejä, jolloin ne olisivat vaarassa joutua petoeläimen syömiksi samalla kun ne keulivat naiselle, joka ei muka edes näe niiden eloisaa pukua? Sitä paitsi pääjalkaiset ovat naamioinnin mestareita. Tuntuu oudolta, että eläin, joka käyttää värejä niin virtuoosimaisesti, ei pystyisi näkemään omaa taidonnäytteitään.

Niinpä Stubbs lyöttäytyi yhteen isänsä Christopher Stubbsin, Harvardin fysiikan laitoksella työskentelevän astrofyysikon, kanssa todistaakseen erään ajatuksensa: pääjalkaiset havaitsevat värejä, mutta aivan eri mekanismilla kuin silmämme.

Sinirenkainen mustekala (Hapalochlaena lunulata) voi naamioida kehonsa vaihtamalla väriä.
Borut Forlan/Getty Images

Vaikka silmissämme on pyöreät pupillit, jotka kutistuvat ja kasvavat saadakseen kaikki käytettävissä olevat valon aallonpituudet yhteen ainoaan tarkennuspisteeseen valo-olosuhteista riippumatta, pääjalkaisten pupillit ovat hullunkurisia: pystysuoria palkkeja tai käsipainoja, hienoja U:n ja W:n muotoisia kääröjä.

”Pupillin asento, silmämunan muoto sekä pupillin ja verkkokalvon välinen etäisyys muuttuvat jatkuvasti, jotta valon eri aallonpituudet pääsevät eri kulmista sisään.”

Jos meillä olisi pääjalkaisten pupillit, maailma näyttäisi aivan sekavalta kromaattiseksi aberraatioksi kutsutun ilmiön vuoksi, jonka olet ehkä kokenut viimeksi, kun otit kamerallasi epätarkennetun kuvan tai kävit silmälääkärillä laajentamassa silmiäsi.

Simuloidakseen tapaa, jolla pääjalkaiset liikuttavat silmiään, Christopher Stubbs käytti astrofysiikan tutkimuksessaan kehittämäänsä mallia nähdäkseen, käyttävätkö eläimet kromaattista aberraatiota värien havaitsemiseen keräämällä valon aallonpituuksia ja lajittelemalla niitä eri tavalla kuin selkärankaisten silmät. Tällä viikolla Proceedings of the National Academy of Sciences -lehdessä julkaistun artikkelin mukaan ne tekevät näin korostaakseen kromaattisen aberraation vaikutusta näkökykyynsä, eivät minimoidakseen sitä.

”Jos nämä organismit todella käyttävät optisen fysiikan periaatteita kehittyäkseen värinäköön, se on melko hämmästyttävää”, Alexander Stubbs sanoo. ”Tässä on organismi, jonka useimmat väittäisivät olevan planeetan paras naamiointitaiteilija, ja se saa tämän tiedon täysin eri keinoin – sitä on vaikea käsittää.”

Kammioinen nautilus (Nautilus belauensis) pystyy muuttamaan silmiensä muotoa erottaakseen värit paremmin.
Reinhard Diershil/Getty Images

Mainos

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.