Vannak olyan pillanatok, amikor egy addig számára ismeretlen fajt látva egy biológus szeme is nagyra tágul, és a hoaxra meg photoshopra gyanakodva kezd keresgélni az eredeti cikk után. Kb. ez volt esetemben is, amikor először megláttam a Macropinna microstoma fényképét.
Nem is annyira a felfele meredő szemek miatt (amelyekről bővebben lásd mindjárt), hanem az átlátszó fejtető miatt.
Ezt lényegében egy rugalmas, pikkely mentes (és, értelemszerűen, átlátszó) kötőszöveti réteg, valamint az alatta levő, folyadékkal kitöltött üreg alkotja. Ennek az üregnek az aljából merednek felfele a szemek - ami egyen azt is jelenti, hogy a koponya nagymértékben átalakult, hogy ezt a pozíciót lehetővé tegye. (Megj: a hal elején, a száj felett levő "szemszerű" bemélyedések a szaglóüregek.)
Miért is volt erre szükség? Mert a tenger mélyére, legyen az a Monterey -öbölben is, 1000 m mélységben nagyon-nagyon kevés fény jut el, és ami mégis, az természetesen felülről érkezik. Így, ha egy hal látni szeretné táplálékát (pontosabban annak felette tekergőző körvonalait), ahhoz a retina fényérzékenyéséből (ami nem rossz egyébként) ki kell hoznia a maximumot. Ez részben azt jelenti, hogy a lencse színes - ebben a fajban zöld, más hasonló mélységben élő fajoknál gyakran sárga -, mert így optimalizálható, hogy az általában biolumineszcens táplálékot könnyebben ki lehessen szúrni. A retina szinte kizárólag csak pálcika sejtekből áll, amelyek nagyon érzékenyek, ugyanakkor szín látást nem tesznek lehetővé, na nem mintha ott pont az lenne az elsődleges szempont. Ezek mellett, a szem alakja is alapvetően módosul: míg legtöbb gerincesben gömb-szerű alakot figyelhetünk meg, itt leginkább egy hordóhoz hasonlítható az érzékszerv, amelynek a tetején található a lencse (L), az alján pedig a fényérzékeny retina nagy része (MR).
Persze, a szemnek ez az elhelyezkedése, egy elég evidens kérdést vet fel: az addig talán érthető is, hogy hogy pillantja meg a hal a leendő táplálékát, de lenyeléséhez mégis "irányba" kell fordulnia, s feltételezhető-e, hogy ekkor kizárólag a szaglására támaszkodva képes meglelni a betevőt?
Más, hasonlóan csöves szemszerkezetű mélytengeri halaknál vagy az a megoldás, hogy nagy, felfele irányuló szájukkal képesek a táplálékot beszippantani, vagy az, hogy a szem nem is felfele, hanem előre mered és a hal függőlegesen lebeg a vízben a prédára lesve.
A Macropinna esetében ezek egyike sem áll: a szem az ég fele mered, szájuk pedig viszonylag kicsi és előre néz. A halak egy zseniális húzással mégis képesek ezen túltenni magukat: különleges szemforgató izmaik segítségével kb 75 fokban előre tudják mozdítani szemüket. Ezt eddig nem lehetett tudni, mert a kisszámú, felszínre kerülő hal-tetem enyhén meggyötört volt rendszerint, és az egyes izmok funkciójáról max. találgatni lehet. Most azonban a Monterey Bay Aquarium kutatói mélytengeri kameráik segítségével valódi élőhelyükön is meg tudták figyelni néhány példány viselkedését, és a felszínre is képesek voltak élő halakat felhozni, amelyeket aztán különleges akváriumokban tanulmányoztak (még több kép található errefele).
Bár a Macropinna szeme sem nevezhető hétköznapinak, a "legkülönlegesebb gerinces szemszerkezet" címet jelenleg egy másik mélytengeri hal, a Dolichopteryx longipes viselheti. És a verseny mégcsak nem is szoros.
Noha ez a faj külsőre koránt sem annyira egzotikus (A), mint fent részletezett "kollegája", ha közelebbről megvizsgáljuk a szemét egészen egyedi dolgokra bukkanhatunk.
Fentről nézve jól látható a "standardizált" hordó-szemhez járó két sárga lencse, de mellettük két kis fekete folt is megfigyelhető. Ha a hal fejét alulról (ventrálisan) nézzük, akkor láthatjuk, hogy utóbbiak valójában két kis üreg tetejét képezik, és ezekben az üregekben egy különleges, fényvisszaverő szövet lelhető fel (ez látszik pirosnak).
Utóbbi funkciójára azonban csak a szemek keresztmetszeti képe ad felvilágosítást: ezek egy különleges helyen elhelyezkedő retinadarabra képesek tükrözni a hal hasa felől (esetleg) érkező fényt.
Vagyis, a halnak a két nagy, lencsével ellátott szeme mellett két kisebb, "szemgödör" szerű képződménye is van - ami már csak azért is megemlítendő, mert nem ismerünk más gerincest, amiben ilyen szerkezetű látószerv létezne (gerinctelen van, de az más lapra tartozik).
A két kis szem érdekessége, hogy a nagyból jöttek létre: bár egy keresztmetszeti képen evidensnek tűnne, hogy a nagy szem retinája (mr) és a "mellékszem" (diverticulum) fényérzékelő rétege (dr) nem folytonos, diverticuláris szaruhártya (dc) miatt, a látszat csalóka. Ugyanis a retina itt egy különleges "dupla-S" alakot ír le.
A dr, a diverticulum teteje, a fénvisszaverő oldala (m) és a mr egy folytonos szövetet képez. Az mr, mint minden normális retina, a fényérzékelő rétegből és az alatta levő vékony pigmentált epitéliumból (RPE) áll; utóbbi a fejlődés során a szemserleg külső rétegéből alakul ki. A két üreg határán a fényérzékelő réteg elvékonyodik, és a kettős réteg felfele kanyarodva alakítja ki a választófalat, a septumot (s). Ebben, az RPE sejtjei különleges fényvisszaverő anyagot kristályosítanak ki, kialakítva a diverticulum oldalán a tükröző felületet (m). (A retina idegi része, itt továbbra is nagyon vékony marad, szintén epiteliális sejtekből áll.) A diverticulum tetején az emlegetett két réteg átfut, majd végigfut a dr felszínén, és végül egy hajtűkanyarral visszakanyarodva létrehozza magát a dr-t - ez ismét a retina idegi komponenséből alakul ki és szerkezetében átlagos retinára emlékeztet.
Ha bonyolultul hangzik, az azért, van mert bonyolult is. Ugyanakkor működik. És a halak "négyszemes látásának" a korábbiaknál is jobb példáját tisztelhetjük benne.
Robison BH, Reisenbichler KR (2008) Macropinna microstoma and the Paradox of Its Tubular Eyes. Copeia 2008(4): 780-784.
Collin SP, Hoskins RV, Partridge JC (1998) Seven retinal specializations in the tubular eye of the deep-sea pearleye, Scopelarchus michaelsarsi: a case study in visual optimization. Brain Behav Evol 51(6): 291-314.
Wagner HJ, Douglas RH, Frank TM, Roberts NW, Partridge JC. (2009) A novel vertebrate eye using both refractive and reflective optics. Curr Biol 19(2): 108-114.
