Büyük balıklar, görme genlerindeki değişiklikler sayesinde artık en karanlık derinliklerde bile mavi ışığı algılayabiliyor.
Bir balina köpekbalığı, bir balıkçının ipliğinin ucunda bile değersiz sayılır. Ancak keşfedilmeyi bekleyen bekleyen bir çok özelliklere sahipler. Dünyanın en büyükleri olan bu balıklar 18 metre uzunluğa ve iki fil kadar ağırlığa ulaşabilir. Balina köpekbalıklarının etkileyici özellikleri bununla da bitmiyor; okyanus yüzeyinden yaklaşık 2000 metre derinlikteki zifiri karanlığa kadar süzülerek beslenen bu balıklar, deniz hayvanları arasında en geniş dikey menzillerden birine sahip.
Köpekbalıklarının gözleri, parlak yüzey suları ile derin denizin zifiri karanlığı arasında yüzmekten zorlanmalı ve bu da varoluş biçimlerini savunulamaz hale getirmelidir. Ancak bilim insanları şimdi bunun gerçekleşmesini engelleyen genetik yapıyı tespit etti.
Bu hafta Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlanan araştırma, balina köpekbalığının retinasındaki bir pigmentin sıcaklık değişimlerine duyarlılığını artıran genetik bir mutasyonu tanımlıyor. Kasvetli ortamlarda mavi ışığı algılayan pigmentler, çeşitli derinliklerde görme yetilerinin farklı alanlarına öncelik vermek için soğuk derin denizde aktiftir ve köpekbalıkları beslenmek için sıcak yüzeye döndüğünde devre dışı kalır. İronik bir şekilde, genetik modifikasyon, retinadaki pigmentleri bozarak insanlarda gece körlüğüne neden olan modifikasyona çarpıcı bir şekilde benziyor.
Balina köpekbalıklarının neden bu kadar derinlere daldıkları hâlâ gizemini koruyor. Bu derinliklerde av azdır, dolayısıyla bu aktivite çiftleşmeyle ilgili olabilir. Ancak ne yaparlarsa yapsınlar, köpekbalıkları karanlık sularda yollarını bulmak için retinalarında ışığı algılayan bir pigment olan rodopsin kullanırlar. Güneşli ortamlarda daha az faydalı olmasına rağmen, pigmentler insanlar da dahil olmak üzere birçok türe düşük ışık koşullarında ışığı tespit etmede yardımcı olur. Balina köpekbalığı gözlerindeki rodopsin pigmentleri, derin denizlerde mavi ışığı algılamak için özel olarak ayarlanmıştır çünkü bu derinliklere ulaşan tek renk budur.
Önceki çalışmalar, dipte yaşayan bulutlu kedi köpekbalıklarının (Scyliorhinus torazame) gözlerindeki pigmentlerin de benzer şekilde mavi ışığı algılamaya ayarlı olduğunu göstermiştir. Balina köpekbalıkları bu pigmentleri sığ sularda gösterdiği bilinen tek köpekbalığıdır, çünkü bu küçük köpekbalıkları derinlerde yaşamaktan memnundur. Mavi ışığı algılayan bu pigmentler, balina köpekbalıklarının daha açık sularda diğer ışık türlerini algılamasını zorlaştırabilir, ancak yine de avlarını toplarken zorluk çekmeden manevra yapabilirler.
Japonya Ulusal Genetik Enstitüsü’nde evrimsel biyolog olan Shigehiro Kuraku ve meslektaşları, balina köpekbalıklarının yakın akrabası olan, mercan resiflerini sık sık ziyaret eden ve çok daha kısıtlı bir dikey menzile sahip bir zebra köpekbalığının gözünü inceleyerek, balina köpekbalığının görüşünü hem aydınlık hem de karanlık sularda bu kadar çok yönlü kılan şeyin ne olduğunu öğrenmeye çalıştı. İki köpekbalığı arasındaki genetik farklılıkları belirlemek için, zebra köpekbalığının dokusundan elde ettikleri genetik verileri, balina köpekbalıkları için daha önce yayınlanmış olan genomik bilgilerle eşleştirdiler.
Köpekbalıklarının DNA’sındaki 94 ve 178 numaralı bölgeler, rodopsin proteininin amino asit yapısını değiştiren iki mutasyonun yerleri olarak tespit edildi. İlginç bir şekilde, 94. pozisyondaki mutasyon bulundu. Antarktika’da bulunan ve mavi ışığı algılayabilen bir derin deniz canlısı olan siyah kaya balığı da aynı amino asit değişimini sergiliyor. Bu durum ekibi, 94. bölgedeki mutasyonun balina köpekbalığı görüşündeki “mavi kaymadan” esas olarak sorumlu olduğu sonucuna götürdü.
Kara morina ve balina köpekbalıklarının yanı sıra diğer hayvanlarda da 94. pozisyonda bir mutasyon vardır. İnsanlardaki bir genetik varyasyon, retinadaki rodopsin pigmentlerinin stabilitesini ve etkinliğini azaltarak doğuştan sabit gece körlüğüne neden olmaktadır. Bu durumdaki insanlar loş ışıkta görmekte zorluk çekerler.
Araştırmacılara göre, balina köpekbalığı retinalarında da benzer bir süreç yaşanıyor. Hem balina hem de zebra köpekbalığı dokularında 94 ve 178 pozisyonlarında bulunan amino asitleri değiştirerek balıkların rodopsin pigmentlerinin daha az kararlı hale geldiğini ve daha sıcak sıcaklıklarda parçalandığını keşfettiler. Buna göre, daha derin ve soğuk sularda mavi ışığı algılayan pigmentlerden yararlanma olasılığı, daha sıcak yüzeylere göre daha yüksektir.
Mavi ışığı algılayan pigmentlerini etkinleştiren ve devre dışı bırakan dalgalı sıcaklıkların bir sonucu olarak, balina köpekbalıklarının görüşü su sütununda yukarı ve aşağı hareket ettikçe sürekli olarak değişmektedir. Kuraku’ya göre, balina köpekbalıklarının mavi görüşü derin sularda açıkken yüzeye yakın yerlerde kapalıdır. Bu pigmentler daha düşük seviyelerde ayarlandığından, köpekbalıkları sadece mavi ışık yerine çeşitli tonları algılayabilir.
Tampa Üniversitesi’nde görsel ekolojist olan ve yeni çalışmaya katılmayan Jeffry Fasick’e göre, ispermeçet balinaları gibi diğer bazı derin dalgıçlar da pigmentlerini derinlerde mavi ışığı filtreleyecek şekilde değiştirerek benzer bir yöntem benimsiyor.
Ancak balina köpekbalıklarını diğerlerinden ayıran şey, pigmentleri yok eden ve daha iyi görmelerini sağlayan bir mutasyon geçirmiş olmalarıdır. Bir hayvanın bu mutasyona sahip olacak şekilde evrimleşmemesi gerektiği için bu dikkat çekicidir, ancak Fasick mutasyonun türler arasında yayıldığını belirtmektedir. Hassasiyetlerini mevcut ışığa göre ayarlıyorlar.
Kaynak: science.org/content/article
