Kleuren zien in de duistere diepzee

Evolutie

De zilverkopvis.
De zilverkopvis.

Veel diepzeevissen hebben het kleurenzien in de loop van de evolutie verloren, maar nu blijkt dat zij dat via een omweg mogelijk opnieuw hebben verworven. Dat schrijft een internationaal team onder leiding van Walter Salzburger van de Universiteit van Basel in Science, na genetisch onderzoek aan meer dan honderd beenvissen, waaronder een handvol diepzeesoorten.

De ogen van diepzeevissen hebben zich in de loop van de evolutie op allerlei manieren aangepast aan het leven in het duister (op grote diepte dringt nauwelijks nog zonlicht door). Die ogen zijn vaak bijzonder groot, hebben een netvlies dat bestaat uit meer lagen lichtgevoelige cellen, een reflecterende achterkant van de oogbol, of ze hebben gele filters die het dominante blauwe licht uitfilteren. Alles om ieder sprankje licht in de duisternis op te vangen, dat is immers van levensbelang om prooien te vinden of roofvijanden te ontwijken.

Een enorme uitbreiding

Maar nu blijkt dat diepzeevissen ook genetische aanpassingen hebben door een enorme uitbreiding van het aantal lichtgevoelige netvliespigmenten (vitamine-A-gebonden opsines). De tot nu toe extreemste uitbreiding ontdekten de onderzoekers in het genoom van de zilverkopvis (Diretmus argenteus); wel veertig soorten opsines. Dat is tien keer meer dan mensen hebben.

Gewervelde dieren hebben doorgaans twee soorten lichtgevoelige cellen in hun netvlies, kegeltjes en staafjes. De kegeltjes dienen voor het kleurenzien overdag, de staafjes voor het zwartwit-zien in de schemering. De zilverkopvis heeft genen voor twee kegeltjes- en 38 staafjes-opsines.

Het team ontdekte dat die staafjes-opsines verschillen in de gevoeligheid voor bepaalde frequenties licht, in een bereik dat precies overeenkomt met het spectrum van het licht dat nog doordringt in diep water en ook het bereik van de bioluminescentie (zelf aangemaakt licht) bestrijkt.

Volwassen zilverkopvissen hebben een netvlies met alleen staafjes, maar daarmee zouden ze in theorie even goed kunnen kleurenzien als wij met onze kegeltjes. Dat hun DNA desondanks nog twee kegeltjesgenen bevat verklaart Salzburger uit het feit dat de larven opgroeien in ondiep water. Of volwassen vissen met staafjes ook volledig kunnen kleurenzien is de vraag. Salzburger: „Het bewijs zou geleverd moeten worden in een gedragsexperiment, wat – helaas – nog niet mogelijk is in de diepzee.”